学年人教版必修2 第3章第3节 DNA的复制 作业.docx
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学年人教版必修2第3章第3节DNA的复制作业
第3节 DNA的复制
❶DNA分子复制不发生在( )
A.有丝分裂间期
B.减数第一次分裂前的间期
C.减数第二次分裂前的间期
D.精原细胞形成初级精母细胞的时期
❷[2018·山西五校联考]用15N标记含有100个碱基对的DNA分子,其中有胞嘧啶60个,该DNA分子在含14N的培养基中连续复制5次。
下列有关判断错误的是( )
A.含有15N的DNA分子有两个
B.只含有14N的DNA分子占15/16
C.复制过程中共需腺嘌呤脱氧核苷酸320个
D.复制第5次时需腺嘌呤脱氧核苷酸640个
❸[2017·福州八中高二期中]下列关于DNA分子复制过程的叙述,正确的是( )
A.DNA分子复制时在全部解旋之后才开始碱基配对
B.解旋后以一条链为模板合成两条新的子链
C.在复制过程中需要的条件有模板、酶、原料和能量等
D.在解旋酶的作用下DNA分解成脱氧核苷酸
❹[2017·安徽铜陵一中高二期中]某亲代DNA分子双链均以白色表示,以灰色表示第一次复制出的DNA子链,以黑色表示第二次复制出的DNA子链,该亲代双链DNA分子连续复制两次后的产物是( )
A B
C D
图3-3-1
❺细菌在15N培养基中繁殖数代后,使细菌DNA的含氮碱基皆含有15N,然后再移入14N培养基中培养,抽取亲代及子代的DNA经高速离心分离,如图①~⑤为可能的结果,下列叙述错误的是( )
图3-3-2
A.子一代DNA应为②
B.子二代DNA应为①
C.子三代DNA应为④
D.亲代的DNA应为⑤
❻DNA复制时期,细胞中不可能发生的情况是( )
A.DNA数目加倍
B.染色单体数目增加
C.染色体数目加倍
D.合成有关细胞分裂的蛋白质
❼[2017·山东德州武城二中高二期中]图3-3-3为某DNA分子片段,假设该DNA分子中有碱基5000对,A+T占碱基总数的34%,若该DNA分子在含14N的培养基中连续复制2次,下列叙述正确的是( )
图3-3-3
A.复制时作用于①处的酶为DNA聚合酶
B.复制2次需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸9900个
C.②处指的是腺嘌呤核糖核苷酸
D.子代中含15N的DNA分子占3/4
❽[2017·湖南娄底双峰一中高二期中]将一个DNA分子的一条链用3H标记,让其在不含3H的环境中连续复制a次,在形成的DNA分子中,含有3H的DNA分子占( )
A.1/2B.1/a
C.1/2aD.2/2a
❾若将果蝇的一个精原细胞细胞核中的DNA分子用15N进行标记,并供给含14N的原料。
该细胞进行减数分裂产生的4个精子中,含有15N标记的DNA的精子所占的比例为( )
A.0B.25%
C.50%D.100%
某DNA分子含有腺嘌呤200个,该DNA复制数次后,消耗了周围环境中3000个含腺嘌呤的脱氧核苷酸,则该DNA分子已经复制了( )
A.3次B.4次
C.5次D.6次
把培养在含轻氮(14N)环境中的一个细菌,转移到含重氮(15N)环境中培养相当于复制一轮的时间,然后放回原环境中培养相当于连续复制两轮的时间后,细菌DNA组成分析表明( )
A.3/4轻氮型、1/4中间型
B.1/4轻氮型、3/4中间型
C.1/8中间型、1/8轻氮型
D.1/2轻氮型、1/2中间型
[2017·成都龙泉二中高二月考]蚕豆根尖细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基中完成一个细胞周期,然后在不含放射性标记的培养基中继续分裂至中期,其染色体的放射性标记分布情况是( )
A.每条染色体中都只有一条染色单体被标记
B.每条染色体的两条染色单体都被标记
C.半数的染色体中只有一条染色单体被标记
D.每条染色体的两条染色单体都不被标记
[2017·郑州七校高二联考]如图3-3-4中甲是DNA分子局部组成示意图,图乙表示DNA分子复制的过程。
请回答以下问题:
图3-3-4
(1)图甲中有 种碱基,有 个游离的磷酸基团,同一条脱氧核苷酸链中的相邻碱基之间通过 相连。
(2)图乙过程在真核细胞与原核细胞中进行的主要场所分别是 和 。
(3)图乙的DNA分子复制过程中所需的原料是 。
该过程需要的催化剂是 。
(4)若图乙的该DNA分子含有48502个碱基对,而子链延伸的速度为105个碱基对/分钟,则此DNA复制约需要30s,而实际只需约16s,根据图分析,这是因为 ;由图可知,延伸的子链紧跟着解旋酶,这说明DNA分子复制的特点是 。
(5)已知某DNA分子共含1000个碱基对、2400个氢键,则该DNA分子中含有鸟嘌呤脱氧核苷酸 个;若将其复制4次,共需腺嘌呤脱氧核苷酸 个。
图3-3-5甲中DNA分子有a和d两条链,将图甲中某一片段放大后如图乙所示,结合所学知识回答下列问题:
图3-3-5
(1)从图甲可看出DNA复制的方式是 。
(2)图甲中,A和B均是DNA分子复制过程中所需要的酶,其中B能将单个的脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链,从而形成子链,则A是 酶,B是 酶。
(3)图甲过程在绿色植物叶肉细胞中进行的场所有
。
(4)图乙中,7是 。
DNA分子的基本骨架由 交替连接而成;DNA分子两条链上的碱基通过 连接成碱基对,并且遵循 原则。
DNA的复制方式可以通过设想来进行预测,可能的情况有全保留复制、半保留复制、分散(弥散)复制三种。
究竟是哪种复制方式呢?
下面设计实验来证明DNA的复制方式。
图3-3-6
实验步骤:
a.在氮源为14N的培养基中生长的大肠杆菌,其DNA分子均为14N-DNA(对照)。
b.在氮源为15N的培养基中生长的大肠杆菌,其DNA分子均为15N-DNA(亲代)。
c.将亲代15N标记的大肠杆菌转移到氮源为14N的培养基中,再连续繁殖两代(Ⅰ和Ⅱ),用密度梯度离心法分离,不同相对分子质量的DNA分子将分布在试管中的不同位置上。
实验结果预测:
(1)如果与对照(14N/14N)相比,子代Ⅰ能分出两条DNA带:
一条 带和一条 带,则可以排除 。
(2)如果子代Ⅰ只有一条中密度带,则可以排除 ,但不能肯定是 。
(3)如果子代Ⅰ只有一条中密度带,再继续进行子代ⅡDNA密度鉴定:
若子代Ⅱ可以分出 和 ,则可以排除分散复制,同时确定为半保留复制;如果子代Ⅱ不能分出 密度两条带,则排除 ,同时确定为 。
第3节 DNA的复制
1.C [解析]细胞分裂中DNA分子的复制发生在有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期,C项错误,A、B、D项正确。
2.C [解析]由于是半保留复制,最终亲代DNA分子的两条链会分配到子代的两个DNA中,A项正确。
15N标记的DNA分子,在含14N的培养基中连续复制5次后DNA分子数目为25=32(个),只含有14N的DNA分子为25-2=30(个),只含有14N的DNA分子占DNA分子总数的15/16,B项正确。
根据碱基互补配对原则,该DNA分子中含有40个腺嘌呤,复制5次需要腺嘌呤的数量为(25-1)×40=1240(个),C项错误。
复制第5次时需腺嘌呤脱氧核苷酸的数量为(25-24)×40=640(个),D项正确。
3.C [解析]DNA分子复制是边解旋边复制,而不是在全部解旋之后才开始碱基配对,A项错误。
解旋后分别以DNA的两条链为模板合成两条新的子链,B项错误。
在复制过程中需要的条件有模板(DNA的双链)、酶(解旋酶和DNA聚合酶等)、原料(游离的脱氧核苷酸)和能量(ATP水解提供)等,C项正确。
在解旋酶的作用下DNA解旋成两条脱氧核苷酸链,D项错误。
4.D [解析]如果亲代DNA分子双链均以白色表示,以灰色表示第一次复制出的DNA子链,则复制一次获得的2个DNA分子都各含有1条白色链和1条灰色链,以黑色表示第二次复制出的DNA子链,则第二次复制形成的4个DNA分子都含有黑色链,其中2个DNA分子含有白色链,2个DNA分子含有灰色链。
5.C [解析]子一代DNA是15N-14NDNA,所以应为②,A项正确。
DNA分子复制两次,产生4个DNA分子,其中2个都是14N-14NDNA,2个为15N-14NDNA,所以子二代DNA应为①,B项正确。
DNA分子复制三次,产生8个DNA分子,其中6个都是14N-14NDNA,2个为15N-14NDNA,所以子三代DNA应为③,而不是④,C项错误。
亲代的DNA都是15N-15NDNA,所以应为⑤,D项正确。
6.C [解析]DNA复制主要发生在细胞分裂的间期,而间期主要进行DNA复制和蛋白质合成,DNA复制后,DNA数目加倍,染色单体数目增加,而染色体数目并不加倍。
7.B [解析]DNA分子复制时,作用于①氢键的酶是解旋酶,A项错误。
由题意知,DNA分子中A+T占碱基总数的34%,则C+G占66%,DNA分子中G=C=5000×2×66%÷2=3300(个),该DNA分子复制2次相当于增加3个DNA分子,需要的游离的胞嘧啶脱氧核苷酸是3300×3=9900(个),B项正确。
②是腺嘌呤脱氧核糖核苷酸,不是腺嘌呤核糖核苷酸,C项错误。
由题图可知,该DNA分子中的两条链一条含有15N,一条含有14N,若该DNA分子在含14N的培养基中连续复制2次,形成的4个DNA分子中,只有一个含有15N,即子代中含15N的DNA分子占1/4,D项错误。
8.C [解析]将一个DNA分子的一条链用3H标记,让其在不含3H的环境中连续复制a次,在形成的DNA分子中,含有3H的DNA分子有1个,则含3H的DNA分子占全部DNA分子的1/2a。
9.D [解析]DNA的复制方式是半保留复制。
在减数分裂过程中,DNA复制1次,亲代DNA分子的两条链均用15N进行标记,将一个精原细胞放在含14N的环境里培养,则产生的每个子代DNA分子的两条链中,一条含有的是15N,另外一条含有的是14N,所以减数分裂产生的4个精子中全部都含有15N标记的DNA分子。
10.B [解析]DNA复制是半保留复制,形成的子代DNA分子和亲代相同。
该DNA分子连续复制n次后,消耗的周围环境中的腺嘌呤脱氧核苷酸的个数是(2n-1)×200=3000(个),解得n=4,所以该DNA分子已复制4次。
11.A [解析]将含14N的一个细菌,转移到含重氮(15N)环境中培养相当于复制一轮的时间,由半保留复制特点可知,所形成的子代中每个DNA分子都是中间型;再放回原环境中培养相当于连续复制两轮的时间后,总共形成8个子代DNA分子,而带15N标记的DNA链只有两条,所以子代有1/4中间型、3/4轻氮型,A项正确。
12.A [解析]蚕豆根尖细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基中完成一个细胞周期,根据DNA的半保留复制可知,分裂产生的细胞中染色体中的DNA的两条链中只有一条含有放射性。
然后在不含放射性标记的培养基中继续分裂至中期,共用一个着丝点的两条染色单体的两个DNA分子中,只有一个DNA的一条链被标记,也就是每条染色体中都只有一条染色单体被标记。
13.
(1)4 2 脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖
(2)细胞核 拟核
(3)脱氧核苷酸 解旋酶和DNA聚合酶
(4)DNA分子的复制是双向进行的 边解旋边复制
(5)400 9000
[解析]
(1)由图甲看出,DNA分子中有A、T、C、G4种碱基,每条链一端有一个游离的磷酸基团,两条链的方向相反且平行。
同一条脱氧核苷酸链中的相邻碱基之间通过脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖相连。
(2)图乙为DNA的复制,在真核细胞中该过程进行的主要场所为细胞核,在原核细胞中该过程进行的主要场所为拟核。
(3)图乙的DNA分子复制过程中所需的原料是脱氧核苷酸,该过程需要的催化剂是解旋酶和DNA聚合酶。
(4)由题图可知,DNA分子复制具有双向复制和边解旋边复制的特点。
(5)设G的含量为X个,A的含量为Y个,则DNA中X+Y=1000,3X+2Y=2400,可求出X为400,Y为600,即鸟嘌呤脱氧核苷酸为400个,复制4次,共需腺嘌呤脱氧核苷酸(24-1)×600=9000(个)。
14.
(1)半保留复制
(2)解旋 DNA聚合
(3)细胞核、线粒体、叶绿体
(4)胸腺嘧啶脱氧核苷酸 脱氧核糖和磷酸 氢键 碱基互补配对
[解析]
(1)DNA复制的方式是半保留复制,即子代DNA保留了一条母链。
(2)由图示知,A酶是解旋酶,破坏了DNA分子中两条链间的氢键,使DNA分子解开螺旋;B酶催化DNA子链的合成,为DNA聚合酶。
(3)图甲为DNA复制,可发生在绿色植物叶肉细胞的细胞核、线粒体和叶绿体中。
(4)图乙中4为胸腺嘧啶,5为脱氧核糖,6为磷酸,三者构成的7为胸腺嘧啶脱氧核苷酸。
15.
(1)轻(14N/14N) 重(15N/15N) 半保留复制和分散复制
(2)全保留复制 半保留复制或分散复制
(3)一条中密度带 一条轻密度带 中、轻 半保留复制 分散复制
[解析]从题目中的图示可知,深色为亲代DNA的脱氧核苷酸链(母链),浅色为新形成的子代DNA的脱氧核苷酸链(子链)。
因此全保留复制后得到的两个DNA分子,一个是原来的两条母链重新形成的亲代DNA分子,一个是两条子链形成的子代DNA分子;半保留复制后得到的每个子代DNA分子的一条链为母链,一条链为子链;分散复制后得到的子代DNA分子的每条单链都是由母链片段和子链片段间隔连接而成的。
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