训练16 DNA的复制
基础过关
知识点一 DNA分子复制的实验证据
1．沃森和克里克在发表了DNA分子双螺旋结构的论文后，又提出了DNA自我复制的假说。下列有关假说内容的叙述不正确的是
()
A．DNA复制时，双螺旋将解开，互补的碱基之间的氢键断裂
B．以解开的两条单链为模板，以游离的脱氧核苷酸为原料，依据碱基互补配对原则，通过氢键结合到作为模板的单链上
C．形成的DNA分子包括一条模板单链和一条新链
D．形成的两个DNA分子是由两条母链、两条子链分别结合而成2．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14N－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，再连续繁殖两代(Ⅰ和Ⅱ)，用某种离心方法分离得到的结果如下图所示。下列对此实验的叙述不正确的是
()
A．Ⅰ代细菌DNA分子中一条链是14N，另一条链是15N
B．Ⅱ代细菌含15N的DNA分子占全部DNA分子的1/4
C．预计Ⅲ代细菌DNA分子的平均相对分子质量为(7a＋b)/8
D．上述实验结果证明DNA复制方式为半保留复制
3．细胞每次分裂时DNA都复制一次，每次复制都是
()
A．母链和母链，子链和子链，各组成一个子代DNA
B．每条子链和与它碱基互补配对的母链组成子代DNA
C．每条子链随机地和两条母链之一组成子代DNA
D．母链降解，重新形成两个子代DNA
4．女性子宫瘤最长的DNA分子可达36
mm，DNA复制速度约为4
μm/min，但复制过程仅需40
min左右即可完成，这可能是因为
()
A．边解旋边复制
B．只有一个复制起点，但解旋之后可以向着两个方向复制
C．以半保留方式复制
D．复制起点多，分段同时复制
知识点二 DNA分子的复制过程
5．DNA复制的结果是形成两个携带完全相同遗传信息的DNA分子，这两个相同DNA分子形成在()
A．有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期
B．有丝分裂前期和减数第一次分裂中期
C．减数第二次分裂前期
D．有丝分裂后期和减数第二次分裂后期
6．DNA之所以能够准确的自我复制，根本原因之一是
()
A．不同DNA分子具有不同的碱基排列顺序
B．不同DNA分子具有不同的碱基数目
C．两条链上的碱基严格按碱基互补配对原则配对
D．不同DNA分子具有不同的空间结构
7．下列有关DNA分子复制的叙述，正确的是
()
A．DNA分子在解旋酶的作用下水解成脱氧核苷酸
B．在复制过程中，解旋和复制是同时进行的C．解旋后以一条母链为模板合成两条新的子链
D．两条新的子链通过氢键形成一个新的DNA分子
8．某些药物可以抑制肿瘤细胞DNA分子的复制，从而达到控制癌症的目的。这些药物作用的细胞正处在细胞周期的()
A．间期
B．前期
C．中期
D．后期
知识点三 有关DNA分子复制的计算
9．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4次。其结果不可能是
()
A．含有15N的DNA分子占1/8
B．含有14N的DNA分子占7/8
C．复制过程中需游离的腺嘌呤脱氧核苷酸600个
D．复制结果共产生16个DNA分子
10．将大肠杆菌培养在含15N的培养基中若干代，其DNA中的N均为15N，把被15N标记的大肠杆菌培养在含14N的培养基中，当15N标记的大肠杆菌占大肠杆菌总量的12.5%时，15N标记的大肠杆菌DNA在含14N的培养基中已复制了
()
A．2次
B．3次
C．4次
D．5次
能力提升
11．假设将有一对同源染色体的精原细胞的DNA分子用15N标记，并供给14N的原料，该细胞进行减数分裂产生的4个精子中，含15N标记的DNA的精子所占比例为
()
A．0
B．25%
C．50%
D．100%
12.DNA分子片段复制的情况如图所示，图中a、b、c、d表示脱氧核苷酸链的片段。如果没有发生变异，下列说法不正确的是
()
A．b和c的碱基序列可以互补
B．a和c的碱基序列可以互补
C．a中(A＋T)/(G＋C)的比值与b中(A＋T)/(G＋C)的比值相同
D．a中(A＋G)/(T＋C)的比值与d中(A＋G)/(T＋C)的比值一般不相同
13．如图为DNA分子复制图解，请据图回答。
(1)该过程主要发生在细胞的________(部位)。正常进行所需的条件是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)图中A′链与________链相同，B′链与________链相同，因此该过程形成的两个DNA分子完全相同，每个子代DNA分子中均保留了其亲代DNA分子的一条单链，这种复制方式称为________________________________________________________________。
(3)假如经过科学家的测定，A链上的一段(M)中的A∶T∶C∶G为2∶1∶1∶3，能不能说明该科学家的测定是错误的？________，原因是___________________________
________________________________________________________________________。
(4)如果以A链的M为模板，复制出的A′的链碱基比例应该是________________________________________________________________________。
(5)15N标记的DNA分子，放在没有标记的培养基上培养，复制三次后标记的DNA分子占DNA分子总数的________，标记的链占全部DNA单链的________。
14．如图是DNA分子复制的图解，请据图回答：
(1)图中的[1]表示________过程，需要________酶的作用。
(2)图中的[2]过程表示以母链为模板进行的碱基的____________，参与配对的物质是游离在周围的________。
(3)图中的[3]过程表示形成两个新的________分子，这一过程包括子链中脱氧核苷酸的__________与________交互连接以及子链与母链在空间结构上的________化。参与此过程的酶有__________等。
(4)分析DNA复制过程所需条件应是：场所一般在____________内；模板是______________，原料是____________；酶需要__________、__________等；能量由________提供。
(5)DNA复制，一般是严格的________复制，DNA复制的遗传学意义是为________在上下代之间的________准备了物质基础。遗传信息的传递使亲代生物的性状可在子代得到表现，例如(试举一例)______________________________________________________。
个性拓展
15．资料显示，近10年来，PCR(聚合酶链式反应技术)成为分子生物学实验的一种常规手段，其原理是利用DNA分子半保留复制的特性，在试管中进行DNA分子的人工复制(如下图)，在很短的时间内，将DNA扩增几百万倍甚至几十亿倍，使分子生物学实验所需的遗传物质不再受限于活的生物体。请据图回答：
(1)加热至94℃的目的是使DNA分子样品的__________键断裂，这一过程在生物体细胞内是通过________的作用来完成的。
(2)当温度降低时，引物与模板链结合，在________酶的作用下，引物引导子链延伸，最
终1个DNA分子复制成2个DNA分子，此过程中的原料是______________。
(3)通过生化分析得出新合成的DNA分子复制成2个DNA分子。此过程中遵循的原则是________________________________________________________________________。
(4)新合成的DNA分子与模板DNA分子完全相同的原因是________________________________________________________________________。
(5)通过PCR使DNA分子复制时，若将一个两条链均被15N标记的DNA分子放入试管中作模板，以14N标记的脱氧核苷酸为原料，复制产生两个DNA分子，经分析得知：每个DNA分子中的一条链含14N，一条链含15N，则说明________________________________________________________________________
__________________________。
(6)PCR的必需条件除了模板、原料、ATP和酶外，至少还需要三个条件，即液体环境、适宜的________和________。
答案
1．D 2．B
3．B 4．D 5．A 6．C 7.B
8．A 9．B 10．C 11．D
12．B
13．(1)细胞核 酶、能量、模板、原料
(2)B A 半保留复制
(3)不能 在单链中不一定是A＝T，G＝C
(4)A∶T∶C∶G＝1∶2∶3∶1
(5)1/4 1/8
14．(1)解旋 解旋(2)互补配对 游离的4种脱氧核苷酸
(3)DNA
脱氧核糖 磷酸 螺旋 DNA聚合酶
(4)细胞核 原DNA母链 脱氧核苷酸 解旋酶 DNA聚合酶 ATP(5)半保留 遗传信息 传递 子女长得像父母
15．(1)氢 解旋酶(2)DNA聚合 4种脱氧核苷酸(3)碱基互补配对原则(4)新合成的DNA分子是以原DNA分子的一条链为模板，严格按照碱基互补配对原则合成的(5)DNA分子的复制方式为半保留复制(6)pH 温度
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