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（8）DNA通过复制传递遗传信息
——高一生物学浙科版（2019）必修二期末易错题集训
【易错点分析】
1.DNA分子复制记忆口诀：一所、两期、三步、四条件
一所 复制的主要场所：细胞核
两期 复制的主要时期：有丝分裂的间期和减数分裂前的间期
三步 复制步骤：解旋→复制→延伸及重新螺旋
四条件 复制需要的条件：模板、原料、能量、酶
2.进行DNA复制方面的计算时要注意以下几点：
（1）子代DNA分子中，含14N的有2n个，只含14N的有（2n－2）个，做题时应看准是“含”还是“只含”。
（2）无论复制多少次，含15N的DNA分子始终是2个，占总数比例为。
（3）子代DNA分子的链中：总链数2n×2＝2n＋1条。含15N的链始终是2条，占总数比例＝。做题时，应看准是“DNA分子数”还是“脱氧核苷酸链数”。
【易错题训练】
1.下列关于真核细胞中DNA复制的叙述，正确的是（ ）
A.仅发生在有丝分裂前的间期
B.先解旋后复制
C.DNA聚合酶解开DNA双链
D.子链延伸时游离的脱氧核苷酸添加到3'端
2.在DNA复制开始时，将大肠杆菌放在含低剂量3H标记的胸腺脱氧胸苷（3H-dT）的培养基中，3H-dT可掺入正在复制的DNA分子中，使其带有放射性标记。几分钟后，将大肠杆菌转移到含高剂量3H-dT的培养基中培养一段时间。收集、裂解细胞，抽取其中的DNA进行放射性自显影检测，结果如图所示。据图可以作出的推测是（ ）
A.复制起始区在高放射性区域
B.DNA复制为半保留复制
C.DNA复制从起始点向两个方向延伸
D.DNA复制方向为a→c
3.将DNA双链都被15N标记的大肠杆菌放在含有14N的培养基中培养，繁殖到子三代后提取DNA进行离心。下列叙述错误的是（ ）
A.该实验运用了同位素标记法
B.子三代中，所有大肠杆菌的DNA至少一条链含有14N
C.子三代大肠杆菌的DNA离心后试管中一定出现三条带
D.子三代中含有15N的DNA占全部大肠杆菌DNA的比例为1/4
4.在DNA复制过程中，保证复制准确无误进行的关键步骤是（ ）
A.解旋酶破坏氢键并使DNA双链分开
B.游离的脱氧核苷酸与母链碱基互补配对
C.与模板链配对的脱氧核苷酸连接成子链
D.子链与母链盘绕成双螺旋结构
5.真核细胞中DNA复制如图所示，下列表述错误的是（ ）
A.多起点双向复制能保证DNA复制在短时间内完成
B.每个子代DNA都有一条核苷酸链来自亲代
C.复制过程中氢键的破坏和形成都需要DNA聚合酶的催化
D.DNA分子的准确复制依赖于碱基互补配对原则
6.下图1表示大肠杆菌的DNA分子复制，图2表示哺乳动物的DNA分子复制。下列叙述正确的是（ ）
A.图1和图2中复制起点部位的A//T碱基对比例较高，易于解旋
B.图1和图2表示的过程都具有多起点、双向、边解旋边复制的特点
C.图1和图2复制过程中，形成的两条子链一条连续，一条不连续
D.图1中按照③②①的先后顺序合成子链，子链延伸方向为5'→3'
7.如图表示DNA复制的过程。结合图示判断，下列有关叙述错误的是（ ）
A.DNA复制过程中首先需要解旋酶破坏DNA双链间的氢键，使两条链解开
B.DNA分子的复制具有双向进行的特点，生成的两条子链的方向相反
C.DNA分子的复制需要DNA聚合酶将单个脱氧核苷酸连接成DNA片段
D.DNA分子复制形成的两条子链都是连续合成的
8.某噬菌体的遗传物质为双链环状DNA（如图1所示），在含32P标记的细菌体内繁殖时，其环状DNA复制后可能得到的子代DNA如图2所示。下列叙述正确的是（ ）
A.该噬菌体的遗传物质中含有2个游离的磷酸基团
B.该噬菌体DNA复制时只以a、b链中的一条作为模板
C.图2中II的出现可证明DNA的复制方式为半保留复制
D.若图2中两类DNA的数量比为1:31，则该噬菌体DNA复制了6次
9.图甲、乙分别表示大肠杆菌、小麦细胞的DNA复制模式图，箭头处表示复制起点。下列叙述错误的是（ ）
A.将甲放在含15N的培养液中复制3次，子代中含15N的DNA占7/8
B.小麦细胞的DNA有多个复制起点，而大肠杆菌的DNA只有一个复制起点
C.两者均从复制起点开始向两个方向进行复制
D.小麦细胞的DNA在不同起点处开始复制的时间可能不同
10.DNA半保留复制过程是分别以解旋的两条链为模板，合成两个子代DNA分子，在复制起始点呈现叉子的形式，被称为复制叉。如图表示某DNA分子复制的过程，下列叙述错误的是（ ）
A.复制过程不一定发生在细胞核、线粒体和叶绿体中
B.复制过程中需要解旋酶、DNA聚合酶等酶的参与
C.前导链的延伸方向是5'→3'，后随链的延伸方向则相反
D.复制过程中可能存在多个复制叉以提高复制的效率
11.关于DNA分子的结构与复制的叙述中，正确的是（ ）
A.1个含有m个腺嘌呤的DNA分子第n次复制需要腺嘌呤脱氧核苷酸（2n-1）×m个
B.DNA双链被32P标记后，复制n次，子代DNA中有标记的占（1/2）n
C.在一个双链DNA分子中，G+C占M%，那么该DNA分子的每条链中G+C都占该链碱基总数的M%
D.细胞内全部DNA被32P标记后在不含32P的环境中进行连续有丝分裂，第2次分裂的每个子细胞染色体均有一半有标记
12.将一个双链DNA分子的一端固定于载玻片上，置于含有荧光标记的脱氧核苷酸的体系中进行复制。甲、乙和丙分别为复制过程中3个时间点的图像，①和②表示新合成的单链，①的5′端指向解旋方向，丙为复制结束时的图像。该DNA复制过程中可观察到单链延伸暂停现象，但延伸进行时2条链延伸速率相等。已知复制过程中严格遵守碱基互补配对原则，下列说法错误的是（ ）
A.据图分析，①和②延伸时均存在暂停现象
B.甲时①中A、T之和与②中A、T之和可能相等
C.丙时①中A、T之和与②中A、T之和一定相等
D.②延伸方向为5′端至3′端，其模板链3′端指向解旋方向
13.某DNA分子片段中共含有3000个碱基，其中腺嘌呤占35%。现将该DNA分子片段用15N同位素标记过的四种游离脱氧核苷酸为原料复制3次，将全部复制产物进行密度梯度离心，得到图甲结果；如果将全部复制产物加入解旋酶处理后再离心，则得到图乙结果。下列有关分析正确的是（ ）
A.X层与Y层中DNA分子质量比大于1：3
B.Y层中含15N标记的鸟嘌呤有3600个
C.X层中含有的氢键数是Y层的1/3倍
D.W层与Z层的核苷酸数之比是4：1
14.在氮源为14N和15N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子分别为15N-DNA（相对分子质量为a）和，15N ；-DNA（相对分子质量为b）。将亲代大肠杆菌转移到含14N的培养基上，连续繁殖两代（Ⅰ和Ⅱ），用离心方法分离得到的结果如图所示。下列对此实验的叙述错误的是（ ）
A.Ⅰ代大肠杆菌的所有DNA分子中都同时含有14N和15N
B.中带的DNA分子的每条单链相对分子质量均为a+b/4
C.预计繁殖到第n代大肠杆菌时，DNA分子中含有15N的占1/2n-1
D.实验结果能够证明DNA分子复制的方式为半保留复制
15.图1中DNA分子有a和d两条链，Ⅰ和Ⅱ均是DNA分子复制过程中需要的酶，将图1中某一片段放大后如图2。请回答下列问题:
（1）从图1可看出DNA复制的过程是_____，Ⅰ是____酶，Ⅱ是____酶。
（2）图2中，DNA分子的基本骨架由____（填序号）交替连接而成，该DNA片段中左侧单链的上端是____（填“3'”或“5'”）端。
（3）图2中④名称是_____，一条脱氧核苷酸链上相邻的碱基A和T之间通过_____连接。
（4）该过程发生的时间为______。
（5）DNA分子复制时，在有关酶的作用下，以母链为模板，以游离的_____为原料，按照碱基互补配对原则，合成与母链互补的子链。
（6）若亲代DNA分子中碱基总数为100对，A+T占60%，则该DNA分子复制4次，共需原料胞嘧啶脱氧核苷酸的数量是_____。
（7）若将含14N的细胞放在只含15N的培养液中培养，使细胞连续分裂4次，则最终获得的子代DNA分子中，两条链都含15N的占_____。
答案以及解析
1.答案：D
解析：DNA复制既可发生在有丝分裂前的间期，也可发生在减数分裂前的间期，A错误。DNA复制是边解旋边复制，B错误。解旋酶可将DNA两条螺旋的双链解开，DNA聚合酶是以亲代DNA为模板，催化脱氧核苷酸聚合形成子代DNA的一类酶，C错误。子链延伸的方向为5'→3'，故子链延伸时游离的脱氧核苷酸添加到3'端，D正确。
2.答案：C
解析：根据放射性自显影结果可知，中间低放射性区域是复制开始时在含低剂量3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸（3H-dT）的培养基中进行复制的结果，A错误；该实验不能证明DNA复制为半保留复制，B错误；两侧高放射性区域是将大肠杆菌转移到含高剂量3H-dT的培养基中进行复制的结果，因此可判断DNA复制从起始点（b）向a、c两个方向延伸，C正确，D错误。
3.答案：C
解析：由题干信息可知，该实验运用了同位素标记法，A正确；DNA的复制是以半保留的方式进行的，子三代中，所有大肠杆菌的DNA至少一条链含有14N，B正确；子三代大肠杆菌的DNA离心后试管中会出现两条带，其中一条带位置居中，另一条带位置更靠上，C错误；由于DNA的复制是以半保留的方式进行的，子三代中，含有15N的DNA分子只有2个，故子三代中含有15N的DNA占全部大肠杆菌DNA的比例为2/23=1/4，D正确。
4.答案：B
解析：解旋酶破坏氢键并使DNA双链分开、与模板链配对的脱氧核苷酸连接成子链、子链与母链盘绕成双螺旋结构是DNA复制过程，但不能保证复制的准确性，A、C、D错误； DNA分子独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板，游离的脱氧核苷酸与母链碱基互补配对保证复制准确无误进行，B正确。
5.答案：C
解析：A、多起点双向复制能保证DNA复制在短时间内完成，A正确；
B、DNA复制以亲代DNA分子的两条链分别为模板，所以每个子代DNA都有一条核苷酸链来自亲代，B正确；
C、复制过程中氢键的破坏需要解旋酶的催化，C错误；
D、DNA分子的准确复制依赖于碱基互补配对原则即A与T配对，D正确。
故选C。
6.答案：A
解析：A、DNA分子中A/T碱基对之间是两个氢键，G/C碱基对之间是三个氢键。复制起点部位A/T碱基对比例较高时，氢键数量相对较少，易于解旋，图1和图2中复制起点部位确实需要先解旋，A正确；
B、图1中只有一个复制起点，不具有多起点特点；图2有多个复制起点，B错误；
C、结合图示可知，每一条子链合成时都有连续的一部分，也有不连续的一部分，C错误；
D、DNA分子复制时，子链延伸方向都是5'→3'，但图1中按照①②③的先后顺序合成子链，D错误。
故选A。
7.答案：D
解析： DNA复制过程中首先需要解旋酶破坏DNA双链间的氢键，使两条链解开，A正确；由题图可知，DNA分子的复制具有双向进行的特点，生成的两条子链的方向相反，B正确；DNA分子的复制需要DNA聚合酶将单个脱氧核苷酸按碱基互补配对原则加到已形成的DNA片段上，C正确；由题图可知，DNA分子复制形成的两条子链中，一条单链是连续合成的，另一条单链是不连续合成的，D错误。
8.答案：D
解析：该噬菌体的遗传物质为双链环状DNA，不含游离的磷酸基团，A错误；该噬菌体DNA复制时，a、b两条链均可作为复制的模板，B错误；图2中I含两种类型的DNA链，Ⅱ含一种类型的DNA链，故I的出现可证明DNA的复制方式为半保留复制，Ⅱ不能证明，C错误；由于DNA进行半保留复制，故无论复制多少次，I类型DNA都有2个，由I:Ⅱ=1:31可知，Ⅱ类型DNA有62个，则共有62+2=64（个），即26个DNA，该噬菌体DNA复制了6次，D正确。
9.答案：A
解析：因原料中含有15N，故将甲放在含15N的培养液中复制3次，子代中的DNA全部含15N，A错误；由图中箭头可知，小麦细胞的DNA有多个复制起点，而大肠杆菌的DNA只有一个复制起点，B正确；根据DNA的双向复制可知，两者均从复制起点开始向两个方向进行复制，C正确；根据图乙中复制泡的大小不同可知，小麦细胞的DNA在不同起点处开始复制的时间可能不同，D正确。
10.答案：C
解析：A、如图表示某DNA分子复制的过程，原核生物的复制发生在拟核或细胞质，故复制过程不一定发生在细胞核、线粒体和叶绿体中，A正确；B、复制过程中需要解旋酶（断开DNA双链之间的氢键，打开双螺旋）、DNA聚合酶（在子链中相邻的脱氧核苷酸之间形成磷酸二酯键）等酶的参与，B正确；C、前导链和后随链延伸的方向都是由5'端向3'端，C错误；D、复制过程中可能存在多个复制起点，进而形成多个复制叉以提高复制的效率，D正确。
11.答案：C
解析：A、含有m个腺嘌呤的DNA分子第n次复制，增加了2n-2n-1=2n-1个DNA，每个DNA分子需要m个腺嘌呤脱氧核苷酸，那么2n-1个DNA分子就需要2n-1×m个腺嘌呤脱氧核苷酸，A错误；B、DNA双链被32P标记后，不管复制多少次，子代中都只有2个DNA带有标记，所以复制n次，子代DNA中有标记的2/2n，B错误；C、由于DNA分子两条链上的碱基数量关系是G1=C2、C1=G2，双链DNA分子中G+C=G1+G2+C2+C1=2（G1+C1）=2（G2+C2），故双链DNA分子中，G+C的比值与每一条链上的该比值相等，因此在一个双链DNA分子中，G+C占碱基总数的M%，该DNA分子的每条链中G+C都占该单链碱基总数的M%，C正确；D、细胞内全部DNA被32P标记后，在不含32P的环境中进行连续有丝分裂，第一次有丝分裂形成的子细胞的每条染色体都含有32P，但每条染色体上的DNA分子一条链含有32P，一条链不含32P，第二次有丝分裂间期复制后，每条染色体上只有1条染色单体含有32P标记，进行第二次有丝分裂形成的子细胞的染色体标记情况无法确定，因为第二次有丝分裂后期着丝点分裂后染色体移向两极是随机的，D错误。故选C。
12.答案：D
解析：据图分析，图甲时新合成的单链①比②短，图乙时①比②长，因此可以说明①和②延伸时均存在暂停现象，A正确；①和②两条链中碱基是互补的，图甲时新合成的单链①比②短，但②中多出的部分可能不含有A、T，因此①中A、T之和与②中A、T之和可能相等，B正确；①和②两条链中碱基是互补的，丙为复制结束时的图像，新合成的单链①与②等长，图丙时①中A、T之和与②中A、T之和一定相等，C正确；①和②两条单链由一个双链DNA分子复制而来，其中一条母链合成子链时①的5′端指向解旋方向，那么另一条母链合成子链时②延伸方向为5′端至3′端，其模板链5′端指向解旋方向，D错误。
13.答案：C
解析：A、X层（2个DNA含有14N和15N）与Y层（6个DNA只含15N）中DNA分子质量比小于1：3，A错误； B、1个DNA中鸟嘌呤G=450个，Y层（6个DNA只含15N）中含15N标记的鸟嘌呤G=450×6=2700个，B错误； C、在DNA分子中，碱基对之间通过氢键相连，DNA分子复制了3次，产生的8个DNA分子中，2个DNA分子含14N和15N，6个DNA分子只含15N，所以X层中含有的氢键数是Y层的1/3，C正确； D、由于DNA分子复制了3次，产生了8个DNA分子，含16条脱氧核苷酸链，其中含15N标记的有14条链，所以W层与Z层的核苷酸之比为14：2=7：1，D错误。
故选：C。
14.答案：B
解析：分析题意及题图可知，Ⅰ代大肠杆菌的所有DNA分子均为一条链含14N，另一条链含15N，A正确；中带的DNA分子的一条链含14N，另一条链含15N，故每条单链相对分子质量分别为a/2、b/2，B错误；由于亲代DNA两条链均含15N，1个这样的大肠杆菌繁殖到第n代时，DNA分子总共有2n个，其中含有15N的有2个，占2/2n，C正确；实验结果能够证明DNA分子复制的方式为半保留复制，D正确。
15.答案：（1）边解旋边复制；解旋；DNA聚合
（2）②③；5'
（3）胸腺嘧啶脱氧核苷酸；脱氧核糖一磷酸一脱氧核糖
（4）有丝分裂前的间期或减数分裂Ⅰ前的间期
（5）4种脱氧核苷酸
（6）600
（7）8
解析：（1）从图1可以看出DNA复制时，解旋酶打开一段链，DNA聚合酶以母链为模板合成一段子链，所以DNA复制的过程是边解旋边复制，Ⅰ是解旋酶，Ⅱ是DNA聚合酶。
（2）DNA分子的基本骨架由脱氧核糖和磷酸交替连接而成，图2中脱氧核糖是②，磷酸是③，所以DNA分子的基本骨架由②③交替连接而成；在DNA分子中磷酸在5'端，所以该DNA片段中左侧单链的上端是5'端。
（3）图2中④由胸腺嘧啶、脱氧核糖与磷酸构成，名称是胸腺嘧啶脱氧核苷酸；在DNA分子中一条脱氧核苷酸链上相邻的碱基A和T之间通过脱氧核糖一磷酸一脱氧核糖连接。
（4）DNA分子复制发生在细胞分裂前的间期，包含有丝分裂前的间期和减数分裂Ⅰ前的间期。
（5）DNA分子复制时，在有关酶的作用下，以母链为模板，以游离的4种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，合成与母链互补的子链。
（6）若亲代DNA分子中碱基总数为100对，即碱基总数是200个，A+T占60%，则G+C占40%，又因G=C，所以C=G=40%×200×1/2=40（个）；该DNA分子复制4次，产生的DNA分子数是24=16（个），因为DNA分子的复制方式是半保留复制，所以增加了15个DNA分子，共需原料胞嘧啶脱氧核苷酸的数量是40×15=600（个）。
（7）若将含14N的细胞放在只含15N的培养液中培养，使细胞连续分裂4次，子代DNA分子数是24=16（个），因DNA分子是半保留复制，含14N的亲代DNA的两条链分别进入两个子代DNA分子中，所以两条链都含15N的DNA分子数147是14个，占子代DNA分子总数的14/16=7/8。

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