（新教材）2020人教版生物新素养导学必修二课时素养评价九3-3DNA的复制

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温馨提示： 此套题为 Word 版，请按住 Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合 适的观看比例，答案解析附后。关闭 Word 文档返回原板块。 课时素养评价 九 DNA 的复制 (20 分钟·70 分) 一、选择题(共 8 小题,每小题 5 分,共 40 分) 1.(2019·北京学考真题)一个 DNA 分子复制完成后,新形成的 DNA 子链 ( ) A.是 DNA 母链的片段 B.与 DNA 母链之一相同 C.与 DNA 母链相同,但 U 取代 T D.与 DNA 母链完全不同 【解析】选 B。新形成的 DNA 子链与模板链互补,因此与另一条母链相 同。 2.DNA 分子是双螺旋结构,如图是 DNA 分子的一个片段,下列有关说法 错误的是 ( ) A.DNA 聚合酶作用于①部位 B.解旋酶作用于②部位 C.把此 DNA 放在含 15N 的培养液中复制 3 代,子代中含 15N 的 DNA 占 75% D.该 DNA 的特异性表现在碱基的排列顺序中 【解析】选 C。DNA 聚合酶是 DNA 分子复制时需要的一种酶,用来连接 脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键,因此作用的部位是①部位,A 项正确; ②处是氢键, DNA 分子复制时解旋酶作用于氢键,B 项正确;把此 DNA 放 在含 15N 的培养液中复制 3 代,子代中含 15N 的 DNA 占 100%,C 项错误;DNA 的特异性表现在碱基的排列顺序中,D 项正确。 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 【解析】选 B。每次复制形成的两个子代 DNA 都是由每条子链和与它碱 基互补配对的母链组成的。 4.某研究小组进行“探究 DNA 的复制过程”的活动,结果如图所示。其 中培养大肠杆菌的唯一氮源是 14NH4Cl 或 15NH4Cl。a、b、c 表示离心管 编号,条带表示大肠杆菌 DNA 离心后在离心管中的分布位置。下列叙述 错误的是 ( ) A.本活动运用了同位素标记技术和离心技术 B.a 管的结果表明该管中的大肠杆菌是在含 14NH4Cl 的培养液中培养的 C.b 管的结果表明该管中的大肠杆菌的 DNA 都是 N-DNA D.实验结果说明 DNA 分子的复制是半保留复制 【解析】选 B。由题意“培养大肠杆菌的唯一氮源是 14NH4Cl 或 15NH4Cl” 和“条带表示大肠杆菌 DNA 离心后在离心管中的分布位置”可知,本活 动运用了同位素标记技术和离心技术,A 正确;分析图示可知,a 管中的 DNA 密度最大,表明该管中的大肠杆菌是在含 15NH4Cl 的培养液中培养 的,B 错误;b 管中的 DNA 密度介于 a、c 管之间,表明该管中的大肠杆菌 的 DNA 都是 14N-15N-DNA,C 正确;实验结果说明 DNA 分子的复制是半保留 复制,D 正确。 5.若如图为某个 DNA 片段的结构示意图,下列说法错误的是 ( ) A.图中数字⑤⑥⑦⑧分别是 A、G、C、T B.DNA 复制过程中解旋酶作用对象是⑨ C.①②③构成一个胞嘧啶脱氧核苷酸 D.该 DNA 片段复制 3 次需要游离的腺嘌呤核苷酸 14 个 【解析】选 C。分析题图可知,⑤与 T 配对,⑤是 A,⑥与 C 配对,⑥是 G,⑦ 与 G 配对,⑦是 C,⑧与 A 配对,⑧是 T,A 正确;DNA 复制过程中,首先要 用解旋酶将 DNA 分子的双链解开,而 DNA 分子的两条链之间是通过碱基 与碱基之间的氢键连接的,因此解旋酶的作用对象实际上是氢键,即使 氢键断裂,B 正确;①②③不能构成胞嘧啶脱氧核苷酸,②③应该与下面 一个与②相连的磷酸构成胞嘧啶脱氧核苷酸,C 错误;该 DNA 片段复制 3 次形成 8 个子代 DNA,每个需要游离的腺嘌呤核苷酸 2 个,但原始亲代 DNA 不需原料合成,所以实际相当于只有 7 个子代 DNA 需要原料合成, 即共需 14 个游离的腺嘌呤核苷酸,D 正确。 6.研究发现 rep 蛋白可以将 DNA 双链解旋,结合蛋白可以和解旋的 DNA 单链结合,并随着子链的延伸而与 DNA 单链分离。下列叙述正确的是 ( ) A.rep 蛋白能使 A 与 C、T 与 G 之间的氢键断裂 B.低温处理 DNA 分子可以使 DNA 双链解旋 C.DNA 复制具有边解旋边复制和半保留复制的特点 D.结合蛋白与 DNA 单链结合不利于 DNA 新链的形成 【解析】选 C。rep 蛋白可以将 DNA 双链解旋,则 rep 蛋白应为解旋酶, 能破坏氢键,DNA 双链碱基之间的互补配对原则是 A 与 T 配对,C 与 G 配对,即 rep 蛋白可破坏 A 与 T、C 与 G 之间的氢键,A 错误;高温处理 DNA 分子能使 DNA 双链解旋,B 错误;DNA 复制的特点是边解旋边复制、 半保留复制,C 正确;DNA 结合蛋白缠绕在 DNA 单链上,可防止单链之间 重新螺旋化,对 DNA 新链的形成有利,D 错误。 7.某个 DNA 片段有 500 个碱基对,其中 A 和 T 共占碱基总数的 40%。若 该 DNA 片段复制两次,则共需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸分子个数为 ( ) A.300 B.600 C.900 D.1 200 【解题指南】根据碱基互补配对原则,计算出各种碱基的个数,再计算 出复制需要的胞嘧啶脱氧核苷酸分子个数。 【解析】选 C。由题意可知,该 DNA 片段由 500 对碱基,即 1 000 个碱基 组成,G+C= 1 000-1 000×40%=600 个,G=C=300 个,该 DNA 片段复制 2 次形成的 DNA 片段是 22=4 个,增加了 3 个 DNA 分子,因此该过程中需要游离的胞嘧啶 脱氧核苷酸分子数是:300×3=900 个。 8.用 15N 标记细菌的 DNA 分子,再将它们放入含 14N 的培养基中连续繁殖 四代,a、b、c 为三种 DNA 分子:a 只含 15N,b 同时含 14N 和 15N,c 只含 14N, 则如图所示这三种 DNA 分子的比例正确的是 ( ) 【解析】选 D。假设亲代 DNA 分子为 n 个,则繁殖四代后,DNA 分子总数 为 16n,其中,只含 15N 的 DNA 分子为 0 个,同时含 14N 和 15N 的 DNA 分子为 2n 个,只含 14N 的 DNA 分子有 14n 个,则它们呈现的比例为 D 图所示。 二、非选择题(共 2 小题,共 30 分) 9.(15 分)如图为真核细胞中发生的一项生理过程示意图,请据图回答: (1)图 中表 示的 生理 过程 是 ________,此 过程 发生 的主 要场 所是 ____________。 (2) 该 过 程 首 先 需 要 在 ________ 酶 作 用 下 把 两 条 链 解 开 ; 需 要 __________直接供能。 (3)已知一个亲代 DNA 分子有 P 个碱基,其中腺嘌呤 Q 个,连续进行此项 生理过程 n 次,共消耗游离的胞嘧啶脱氧核苷酸______________个。 (4)该过程得到的子代 DNA 与亲代相同,原因是______________。 【解析】(1)分析题图可知图示表示 DNA 的复制过程,主要发生在细胞 核中。(2)DNA 复制首先需要在解旋酶作用下把两条链解开,该过程需要 消耗能量,ATP 是直接能源物质。(3)已知一个亲代 DNA 分子有 P 个碱基, 其中腺嘌呤 Q 个,则胞嘧啶有(P/2-Q)个,所以连续进行此项生理过程 n 次,共消耗游离的胞嘧啶脱氧核苷酸(P/2-Q)(2n-1)个。(4)该过程得到 的子代 DNA 与亲代相同,原因是 DNA 分子独特的双螺旋结构为复制提供 精确的模板、在复制过程中遵循碱基互补配对原则。 答案:(1)DNA 的复制 细胞核 (2)解旋 ATP (3)(P/2-Q)(2n-1) (4)DNA 独特的双螺旋结构为复制提供精确的模板、在复制过程中遵循 碱基互补配对原则 10. (15 分)如图是科学家对大肠杆菌天然 DNA 片段进行改造及对改造 后的 DNA 表达过程进行研究的示意图。请据图回答下列问题: (1)改造后的大肠杆菌 DNA 片段可能含有自然界基本碱基对和“X-Y” 的人工碱基对,由 1 000 个基本单位组成的双链人工 DNA 分子最多可能 有________种;若这个由 1 000 个基本单位组成的双链人工 DNA 分子上 有 A 150 个、C 300 个,则该 DNA 片段中应有 X__________个。 (2)在试管中对(1)中 1 个 DNA 片段进行复制时,需向试管中加入 ____________、______________、ATP、____________等物质;在通过 5 次复制得到的子代 DNA 片段中,不含亲代 DNA 链的有____________个, 进行 5 次复制需要消耗含 X 碱基的基本单位__________个。 【解析】(1)根据图解信息可知,人工 DNA 分子中有 6 种碱基,1 000 个 基本单位组成的双链 DNA 包含 500 个碱基对,因此,由 1 000 个基本单 位组成的双链人工 DNA 分子最多可能有 6500 种。根据碱基互补配对原则 可知,自然 DNA 分子中任意两个不能配对的碱基之和占该 DNA 分子碱基 总数的一半,由此推知该人工 DNA 分子中任意三个不能配对的碱基之和 占该 DNA 分子碱基总数的一半,则 A+C+X=500,X=50。 (2)DNA 复制需要模板 DNA、6 种脱氧核苷酸、ATP、DNA 聚合酶、解旋 酶等物质;DNA 复制时,不管复制多少次,含亲代链的 DNA 都只有 2 个, 不含亲代链的 DNA 分子数=总 DNA 分子数-2,经 5 次复制共合成 DNA 分 子 25=32 个,其中不含亲代 DNA 链的有 30 个。由(1)可知,该 DNA 分子含 有 X 碱基 50 个,32 个 DNA 分子共含有 X 碱基 32×50=1 600 个,去掉原 DNA 分子含有的 50 个,共需要消耗含 X 碱基的基本单位 1 550 个。 答案:(1)6500 50 (2)模板 DNA 片段 6 种脱氧核苷酸 DNA 聚合酶 (或解旋酶) 30 1 550 (10 分钟·30 分) 1. (6 分)一个 32P 标记的噬菌体侵染在 31P 环境中培养的大肠杆菌,已知 噬菌体 DNA 上有 m 个碱基对,其中胞嘧啶有 n 个,以下叙述不正确的是 ( ) A.大肠杆菌为噬菌体增殖提供原料和酶等 B.噬菌体 DNA 含有(2m+n)个氢键 C.该噬菌体繁殖四次,子代中只有 14 个噬菌体含有 31P D.噬菌体 DNA 第四次复制共需要 8(m-n)个腺嘌呤脱氧核苷酸 【解析】选 C。噬菌体营寄生生活,大肠杆菌为噬菌体增殖提供原料、 能量、酶和场所等,A 正确;噬菌体中含有双链 DNA,胞嘧啶有 n 个,鸟嘌 呤有 n 个,腺嘌呤数目=胸腺嘧啶数目=(2m—2n)/2=m-n(个),A 与 T 之间 有两个氢键,G 与 C 之间有三个氢键,所以噬菌体 DNA 含有的氢键数目 =(m-n)×2+n×3=2m+n(个),B 正确;DNA 复制方式是半保留复制,该噬菌 体繁殖四次,一共可形成 16 个噬菌体,其中子代中含有 32P 的噬菌体有 2 个,含有 31P 的噬菌体有 16 个,只含有 31P 的噬菌体有 14 个,C 错误;噬菌 体 DNA 第 四 次 复 制 共 需 要 的 腺 嘌 呤 脱 氧 核 苷 酸 数 目 =24×(m-n)-23×(m-n)=8(m-n)(个),D 正确。 2.(6 分)研究人员将含 14N-DNA 的大肠杆菌转移到 15NH4Cl 培养液中,培 养 24 h 后提取子代大肠杆菌的 DNA。将 DNA 热变性处理,即解开双螺旋, 变成单链;然后进行离心,离心管中出现的两种条带分别对应图中的两 个峰,则大肠杆菌的细胞周期为 ( ) A.4 h B.6 h C.8 h D.12 h 【解析】选 C。将含 14N-DNA 的大肠杆菌转移到 15NH4Cl 培养液中,培养 24 h 后提取子代大肠杆菌的 DNA,DNA 变性离心后,得到的 14N-DNA 单链 占 1/8,15N-DNA 单链占 7/8,则子代 DNA 共 8 个,繁殖了 3 代,细胞周期为 24/3=8(h),C 正确。 3. (18 分)DNA 的复制方式可以通过设想来进行预测,可能的情况是全 保留复制、半保留复制、分散复制三种。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。 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.将亲代含 15N 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),经离心处理,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。 (1)实验原理: 15N 可参与 DNA 分子中下列哪些成分的组成 ( ) A.脱氧核糖 B.腺嘌呤 C.胞嘧啶 D.核糖 (2)实验预测: ①如果与对照(14N/14N)相比,子代Ⅰ能分辨出两条 DNA 带:一条轻(14N/14N) 带和一条重(15N/15N)带,据此可得出什么结论?__。 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,再继续做子代ⅡDNA 密度鉴定:若子 代Ⅱ可以分出______________和__________,则可以排除分散复制,同 时肯定半保留复制;如果子代Ⅱ不能分出______________密度两条带, 则排除__________,同时确定为____________。 【解析】(1)实验原理:DNA 分子中的含氮碱基含有 N,脱氧核糖中没有 N。DNA 分子中不含有核糖。 (2)由图示可知,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)。因此一个 DNA 分子第一次全保留 复制后得到的两个 DNA 分子,一个是原来的两条母链形成的 DNA 分子, 只含有 15N,一个是两条子链形成的子代 DNA 分子,只含有 14N,二者密度 不同;一个 DNA 分子第一次半保留复制后得到的两个子代 DNA 分子都是 一条链为母链,另一条链为子链,二者密度相同;一个 DNA 分子第一次分 散复制后得到的两个子代 DNA 分子的单链都是由母链片段和子链片段 间隔连接而成的,二者密度相同。 答案:(1)B、C (2)①DNA 复制方式可能为全保留复制,不会是半保留复制或分散复制 ②全保留复制 半保留复制还是分散复制 ③一条中密度带 一条轻密度带 中、轻 半保留复制 分散复制 关闭 Word 文档返回原板块