《（粵渝冀遼蘇皖閩鄂湘津京魯瓊專用）2018-2019學年高中生物 第3章 基因的本質(zhì) 第3節(jié) DNA的復(fù)制學案 新人教版必修2》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（粵渝冀遼蘇皖閩鄂湘津京魯瓊專用）2018-2019學年高中生物 第3章 基因的本質(zhì) 第3節(jié) DNA的復(fù)制學案 新人教版必修2（13頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第3節(jié)DNA的復(fù)制一、DNA分子復(fù)制方式的推測和實驗證據(jù)1對DNA分子復(fù)制的推測(1)提出者：沃森和克里克。(2)假說解旋：DNA分子復(fù)制時，DNA分子的雙螺旋將解開，互補的堿基之間的氫鍵斷裂。復(fù)制：解開的兩條單鏈作為復(fù)制的模板，游離的脫氧核苷酸依據(jù)堿基互補配對原則，通過形成氫鍵，結(jié)合到作為模板的單鏈上。(3)特點：新合成的每個DNA分子中，都保留了原來DNA分子中的一條鏈，這種復(fù)制方式被稱做半保留復(fù)制。2DNA分子復(fù)制的實驗證據(jù)(選學)(1)實驗方法：放射性同位素標記法和密度梯度離心技術(shù)。(2)實驗原理DNA的兩條鏈都用15N標記，那么這樣的DNA分子密度最大，離心時應(yīng)該在試管的底部。兩條鏈
2、中都含有14N，那么這樣的DNA分子密度最小，離心時應(yīng)該在試管的上部。兩條鏈中一條含有15N，一條含有14N，那么這樣的DNA分子離心時應(yīng)該在試管的中部。(3)實驗過程(4)實驗結(jié)果立即取出，提取DNA離心全部重帶。繁殖一代后取出，提取DNA離心全部中帶。繁殖兩代后取出，提取DNA離心輕帶、中帶。(5)實驗結(jié)果和預(yù)期的一致，說明DNA的復(fù)制是以半保留的方式進行的。例1沃森和克里克在發(fā)表了DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)的論文后，又提出了DNA自我復(fù)制的假說。下列有關(guān)假說內(nèi)容的敘述不正確的是()ADNA復(fù)制時，雙螺旋將解開，互補的堿基之間的氫鍵斷裂B以解開的兩條單鏈為模板，以游離的脫氧核苷酸為原料，依據(jù)堿基
3、互補配對原則，通過氫鍵結(jié)合到作為模板的單鏈上C形成的DNA分子包括一條模板單鏈和一條新鏈D形成的兩個DNA分子是由兩條母鏈、兩條子鏈分別結(jié)合而成答案D解析沃森和克里克提出的DNA自我復(fù)制的假說為半保留復(fù)制，即形成的DNA分子包括一條母鏈和一條子鏈。例2在氮源為14N和15N的培養(yǎng)基上生長的大腸桿菌，其DNA分子分別為14NDNA(相對分子質(zhì)量為a)和15NDNA(相對分子質(zhì)量為b)。將親代大腸桿菌轉(zhuǎn)移到含14N的培養(yǎng)基上，再連續(xù)繁殖兩代(和)，用某種離心方法分離得到的結(jié)果如下圖所示。下列對此實驗的敘述不正確的是()A代細菌DNA分子中一條鏈是14N，另一條鏈是15NB代細菌含15N的DNA分子
4、占全部DNA分子的C預(yù)計代細菌DNA分子的平均相對分子質(zhì)量為D上述實驗結(jié)果證明DNA分子的復(fù)制方式為半保留復(fù)制答案B解析15NDNA在14N的培養(yǎng)基上進行第一次復(fù)制后，產(chǎn)生的兩個子代DNA分子均含有一條15N的DNA鏈和一條14N的DNA鏈。這樣的DNA用離心法分離后，應(yīng)該全部處在試管的中部。代的兩個DNA分子再分別進行復(fù)制，它們所產(chǎn)生的兩個子代DNA分別為全14NDNA分子和14N、15NDNA分子。此時，將該DNA作離心處理，產(chǎn)生的DNA沉淀應(yīng)該分別位于試管的上部和中部。含15N的DNA分子占全部DNA分子的。代細菌DNA分子共有8個，各條單鏈的相對分子質(zhì)量之和為(7ab)，則代細菌DNA
5、分子的平均相對分子質(zhì)量為。二、DNA分子復(fù)制的過程1DNA復(fù)制的概念：以親代DNA為模板合成子代DNA的過程。2時間：細胞有絲分裂的間期和減數(shù)第一次分裂前的間期。3過程4結(jié)果：形成兩個完全相同的DNA分子。5特點(1)邊解旋邊復(fù)制。(2)半保留復(fù)制。6意義：將遺傳信息從親代傳給子代，保持了遺傳信息的連續(xù)性。例3下圖表示DNA分子復(fù)制的過程，結(jié)合圖示，下列有關(guān)敘述不正確的是()ADNA復(fù)制過程中首先需要解旋酶破壞DNA雙鏈之間的氫鍵，使兩條鏈解開BDNA分子的復(fù)制具有雙向復(fù)制的特點，生成的兩條子鏈的方向相反C從圖示可知，DNA分子具有多起點復(fù)制的特點，縮短了復(fù)制所需的時間DDNA分子的復(fù)制需要D
6、NA聚合酶將單個脫氧核苷酸連接成DNA片段答案C解析DNA復(fù)制需要以DNA的兩條鏈為模板，因此DNA分子復(fù)制過程中首先需要解旋酶破壞DNA雙鏈之間的氫鍵，使兩條鏈解開；由圖可知，DNA分子的復(fù)制具有雙向復(fù)制的特點，生成的兩條子鏈方向相反；圖示中復(fù)制的起點只有1個，不能體現(xiàn)DNA分子具有多起點復(fù)制的特點；DNA聚合酶的作用是將單個游離的脫氧核苷酸連接成DNA片段。例4下列關(guān)于DNA復(fù)制的敘述，正確的是()A在細胞有絲分裂間期，發(fā)生DNA復(fù)制BDNA通過一次復(fù)制后產(chǎn)生四個子代DNA分子C真核生物DNA復(fù)制的場所只有細胞核D單個脫氧核苷酸在DNA酶的作用下連接合成新的子鏈答案A解析DNA復(fù)制發(fā)生在細
7、胞有絲分裂的間期和減數(shù)第一次分裂前的間期，是以親代DNA的兩條鏈為模板，合成兩個子代DNA的過程；真核生物DNA復(fù)制的主要場所是細胞核，線粒體、葉綠體內(nèi)也可進行；DNA復(fù)制過程需要解旋酶和DNA聚合酶，不需要DNA(水解)酶。1判斷正誤(1)所有的細胞都能進行DNA復(fù)制()(2)DNA解旋后的每一條脫氧核苷酸鏈都可以作為DNA復(fù)制的模板()(3)DNA雙螺旋全部解開后，再開始進行DNA復(fù)制()(4)DNA解旋酶破壞的是氫鍵，不能將DNA分解成脫氧核苷酸()答案(1)(2)(3)(4)2下列關(guān)于DNA復(fù)制過程的順序，正確的是()互補堿基對之間氫鍵斷裂互補堿基對之間氫鍵合成DNA分子在解旋酶的作用
8、下解旋以解旋后的母鏈為模板進行堿基互補配對子鏈與母鏈盤繞成雙螺旋結(jié)構(gòu)A BC D答案D解析DNA復(fù)制的基本過程是：解旋合成子鏈雙鏈螺旋化，在解旋時互補堿基對之間的氫鍵斷裂，在合成子鏈時重新形成新的氫鍵。3DNA的復(fù)制保持了親子代間遺傳信息的連續(xù)性，DNA的復(fù)制不可能發(fā)生在()A細胞核 B葉綠體C線粒體 D核糖體答案D4下列有關(guān)探究DNA復(fù)制過程的說法，不正確的是()A本實驗利用了同位素示蹤法B細胞有絲分裂一次意味著DNA復(fù)制一次C密度梯度超速離心后，DNA在試管中的位置與相對分子質(zhì)量無關(guān)D本實驗結(jié)果說明了DNA具有半保留復(fù)制的特點答案C解析探究DNA復(fù)制的實驗是利用15N標記親代細胞的DNA，
9、在含14N的培養(yǎng)液中連續(xù)分裂兩次(在分裂的間期DNA都復(fù)制一次)，分別取分裂一次和分裂兩次的細胞DNA，進行密度梯度超速離心，DNA在試管中的位置取決于DNA分子所含同位素的情況，即相對分子質(zhì)量的大??；實驗結(jié)果說明了DNA具有半保留復(fù)制的特點。5如圖為DNA復(fù)制的圖解，請據(jù)圖回答下列問題：(1)DNA復(fù)制發(fā)生在_期。(2)過程稱為_。(3)中的子鏈是_。(4)過程必須遵循_原則。(5)子代DNA分子中只有一條鏈來自親代DNA分子，由此說明DNA復(fù)制具有_的特點。答案(1)有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂前的間(2)解旋(3)、(4)堿基互補配對(5)半保留復(fù)制對點訓練題組一DNA分子復(fù)制的實驗證據(jù)
10、1某親本DNA分子雙鏈均以白色表示，以灰色表示第一次復(fù)制出的DNA子鏈，以黑色表示第二次復(fù)制出的DNA子鏈，該親本雙鏈DNA分子連續(xù)復(fù)制兩次后的產(chǎn)物是()答案D解析因為DNA復(fù)制為半保留復(fù)制，因此親本DNA的兩條鏈將進入不同的子代DNA分子中，故A、B項錯誤；因為第二次復(fù)制時得到的4個DNA分子中，都有一條DNA子鏈是在第二次復(fù)制時形成的，而C項中只有兩個DNA分子中含第二次復(fù)制出的子鏈(黑色表示)，故C項錯誤，D項正確。2將在含15NH4Cl的培養(yǎng)液中培養(yǎng)若干代的某真核細胞轉(zhuǎn)移到含14NH4Cl的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，讓細胞連續(xù)進行有絲分裂，并進行密度梯度離心，則下列說法中不正確的是()A細胞經(jīng)過一
11、次分裂和離心后，DNA位于試管的中層B細胞經(jīng)過兩次分裂和離心后，一半DNA位于試管的中層，另一半DNA位于上層C細胞經(jīng)過三次分裂和離心后，的DNA位于試管的中層，的DNA位于試管的上層D該實驗可以證明DNA的復(fù)制是半保留復(fù)制答案C解析細胞經(jīng)過一次分裂和離心后，所形成的每個子代DNA分子中的兩條鏈中一條鏈含15N，另一條鏈含14N，位于試管的中層，A項正確；細胞經(jīng)過兩次分裂和離心后，一半DNA位于試管的中層，另一半DNA位于上層，B項正確；細胞經(jīng)過三次分裂和離心后，有的DNA位于試管的上層，的DNA位于試管的中層，C項錯誤；該實驗可以證明DNA的復(fù)制是半保留復(fù)制，D項正確。3在生命科學研究中，“
12、同位素示蹤技術(shù)”是經(jīng)常使用的研究手段。將大腸桿菌的DNA分子用3H標記后，放在普通培養(yǎng)基中繁殖兩代，并跟蹤檢測子代細菌的放射性(如圖所示)，該實驗有力地證明了()ADNA分子復(fù)制需要3HBDNA分子通過復(fù)制進行繁殖CDNA分子進行半保留復(fù)制DDNA分子復(fù)制需要在細菌體內(nèi)進行答案C4.某DNA含有3 000個堿基，腺嘌呤占35%。若該DNA分子以15N同位素標記的游離脫氧核苷酸為原料復(fù)制3次，再將全部復(fù)制產(chǎn)物置于試管內(nèi)離心，進行密度分層，得到結(jié)果如圖所示；然后加入解旋酶再離心，得到結(jié)果如圖所示。則下列有關(guān)分析中正確的是()AX層中的DNA只有14N標記，Y層中的DNA只有15N標記BW層中含15
13、N標記的胞嘧啶3 150個CW層與Z層的核苷酸數(shù)之比為14DX層中含有的氫鍵數(shù)是Y層的3倍答案B解析由于DNA復(fù)制為半保留復(fù)制，故X層為中帶，應(yīng)是含有15N和14N的DNA，A錯誤；由于DNA復(fù)制3次，產(chǎn)生了8個DNA，共有16條鏈，則Z含有2條14N鏈，W含有14條15N鏈。由題意可知，每個DNA含胞嘧啶3 00015%450(個)，故W層中含15N鏈的胞嘧啶為4501423 150(個)，B正確；W層與Z層核苷酸數(shù)之比為14271，C錯誤；X層為2個DNA，Y層為6個DNA，故X層氫鍵數(shù)為Y層的，D錯誤。題組二DNA分子復(fù)制的過程5下列有關(guān)真核細胞DNA分子復(fù)制的敘述，正確的是() A復(fù)制
14、形成的兩個子代DNA分子共4個游離的磷酸基團BDNA復(fù)制時只以一條脫氧核苷酸鏈作為模板CDNA聚合酶催化堿基對之間的連接D復(fù)制過程中先全部解旋，再進行半保留復(fù)制答案A解析每個DNA分子含有2個游離的磷酸基團，因此復(fù)制形成的兩個子代DNA分子共有4個游離的磷酸基團，A正確；DNA復(fù)制時兩條脫氧核苷酸鏈都作為模板，B錯誤；DNA聚合酶催化游離的脫氧核苷酸間形成磷酸二酯鍵從而連接成DNA片段，C錯誤；DNA復(fù)制過程中邊解旋，邊進行半保留復(fù)制，D錯誤。6(2018太原高一檢測)DNA分子復(fù)制時解旋酶作用于下列哪一結(jié)構(gòu)()答案D解析解旋酶的作用是破壞堿基對之間的氫鍵，使DNA雙螺旋解開，只有D項屬于DN
15、A上的堿基對。7DNA一般能準確復(fù)制，其原因是()DNA規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)為復(fù)制提供模板DNA復(fù)制發(fā)生于細胞周期的間期堿基互補配對是嚴格的產(chǎn)生的兩個子代DNA均和親代DNA相同A B C D答案D解析DNA規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)在解旋后為DNA復(fù)制提供兩條模板，嚴格的堿基互補配對原則保證了DNA復(fù)制的準確性，保證了子代DNA是以親代DNA提供的兩條鏈為模板合成的。8DNA分子經(jīng)過誘變，某位點上的一個正常堿基(設(shè)為X)變成了尿嘧啶，該DNA連續(xù)復(fù)制兩次，得到的4個子代DNA分子相應(yīng)位點上的堿基對分別為UA、AT、GC、CG，推測“X”可能是()A胸腺嘧啶 B胞嘧啶C腺嘌呤 D胸腺嘧啶或腺嘌呤答案B解析據(jù)
16、半保留復(fù)制的特點，DNA分子經(jīng)過兩次復(fù)制后，突變鏈形成的兩個DNA分子中含有UA、AT堿基對，而另一條正常，正常鏈形成的兩個DNA分子中含有GC、CG堿基對，因此被替換的可能是G，也可能是C。9在生物實驗室內(nèi)模擬生物體DNA復(fù)制所必需的條件是()酶類游離4種脫氧核苷酸ATPDNA分子適宜的溫度適宜的pHA BC D答案D解析DNA復(fù)制所必需的4個條件是模板、原料、酶和能量，在體外模擬DNA復(fù)制時，還需考慮到酶的活性受到溫度及pH的影響，故正確選項為D。10.如圖為DNA分子復(fù)制過程，其中a、b、c、d表示脫氧核苷酸鏈。下列敘述中正確的是()A體外復(fù)制需要ATP和核糖體Ba和d的堿基序列肯定相同
17、Cb中的比值與c相同Db中的比值與c相同答案C解析DNA復(fù)制需要模板、原料、酶和能量等必要條件，而核糖體是細胞內(nèi)合成蛋白質(zhì)的場所，A錯誤；由圖可知，a、d是模板DNA的兩條鏈，故a與d的堿基互補配對，B錯誤；b與c堿基互補配對，的比值相同，C正確；b中的比值是c中該比值的倒數(shù)，D錯誤。11如圖為真核細胞DNA分子復(fù)制過程模式圖。據(jù)圖分析，下列相關(guān)敘述中錯誤的是()A由圖示可知，DNA分子復(fù)制的方式是半保留復(fù)制B由圖中可以看出合成兩條子鏈時，DNA聚合酶移動的方向是相反的C子鏈合成的方向是一定的D解旋需解旋酶及DNA聚合酶的催化，且需要消耗ATP答案D解析由圖示可以看出，新合成的每個DNA分子中
18、，都保留了原來DNA分子中的一條鏈，因此，DNA分子復(fù)制的方式為半保留復(fù)制；由圖中的箭頭可知，兩條鏈上DNA聚合酶移動的方向是相反的；子鏈合成的方向是一定的，即只能從5端向3端延伸；圖示解旋的過程中只需要解旋酶的催化，而不需要DNA聚合酶的催化。12女性子宮瘤最長的DNA分子可達36 mm，DNA復(fù)制速度約為4 m/min，但復(fù)制過程僅需40 min左右即可完成，這可能是因為()A邊解旋邊復(fù)制B只有一個復(fù)制起點，但解旋之后可以向著兩個方向復(fù)制C以半保留方式復(fù)制D復(fù)制起點多，同時分段復(fù)制答案D解析真核細胞中的DNA分子復(fù)制起點多，并且同時分段復(fù)制，所以DNA的復(fù)制比較迅速。 綜合強化13如圖為高
19、等植物細胞中DNA復(fù)制過程模式圖。請根據(jù)圖示過程，回答下列問題：(1)由圖示可知，1個DNA分子復(fù)制出乙、丙2個DNA分子的方式是_。(2)細胞中DNA復(fù)制的場所為_；在復(fù)制完成后，乙、丙分開的時期為_。(3)把乙(只含14N)放在含15N的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，復(fù)制2次后子代DNA單鏈中含15N的DNA單鏈所占的比例是_。答案(1)半保留復(fù)制(2)細胞核、線粒體和葉綠體有絲分裂后期和減數(shù)第二次分裂后期(3)14(2018曲阜師大高一期中)下圖為真核細胞中發(fā)生的一項生理過程示意圖，請據(jù)圖回答下列問題：(1)圖中表示的生理過程是_，此過程發(fā)生的主要場所是_。(2)該過程首先需要在_酶作用下把兩條鏈解開；
20、需要_直接供能。(3)已知一個親代DNA分子有P個堿基，其中腺嘌呤Q個，連續(xù)進行此項生理過程n次，共消耗游離的胞嘧啶脫氧核苷酸_個。(4)該過程得到的子代DNA與親代相同，原因是_。答案(1)DNA復(fù)制細胞核(2)解旋ATP(3)(2n1)(Q)(4)DNA分子獨特的雙螺旋結(jié)構(gòu)為復(fù)制提供了準確的模板，在復(fù)制過程中遵循堿基互補配對原則15DNA的復(fù)制方式可以通過設(shè)想來進行預(yù)測，可能的情況是全保留復(fù)制、半保留復(fù)制、彌散復(fù)制三種。究竟是哪種復(fù)制方式呢？下面設(shè)計實驗來證明DNA的復(fù)制方式。實驗步驟：a在氮源為14N的培養(yǎng)基中生長的大腸桿菌，其DNA分子均為14NDNA(對照)。b在氮源為15N的培養(yǎng)基
21、中生長的大腸桿菌，其DNA分子均為15NDNA(親代)。c將親代15N大腸桿菌轉(zhuǎn)移到氮源為14N的培養(yǎng)基中，再連續(xù)繁殖兩代(和)，用密度梯度離心法分離，不同相對分子質(zhì)量的DNA分子將分布在試管中的不同位置上。實驗預(yù)測：(1)如果與對照(14N/14N)相比，子代能分辨出兩條DNA帶：一條_帶和一條_帶，則可以排除_。(2)如果子代只有一條中密度帶，則可以排除_，但不能肯定是_。(3)如果子代只有一條中密度帶，再繼續(xù)做子代DNA密度鑒定：若子代可以分出_和_，則可以排除彌散復(fù)制，同時肯定半保留復(fù)制；如果子代不能分出_密度兩條帶，則排除_，同時確定為_。(4)有人提出：第一代()的DNA用解旋酶處
22、理后再離心就能直接判斷DNA的復(fù)制方式，如果輕帶和重帶各占，則一定為半保留復(fù)制。你認為這位同學的說法是否正確？_，原因是_。答案(1)輕密度(14N/14N)重密度(15N/15N)半保留復(fù)制和彌散復(fù)制(2)全保留復(fù)制半保留復(fù)制還是彌散復(fù)制(3)一條中密度帶一條輕密度帶中、輕半保留復(fù)制彌散復(fù)制(4)不正確無論半保留復(fù)制還是全保留復(fù)制，如果研究DNA單鏈的情況，結(jié)果是一致的，無法區(qū)分解析從題目中的圖示可知，深色為親代DNA的脫氧核苷酸鏈(母鏈)，淺色為新形成的子代DNA的脫氧核苷酸(子鏈)。因此全保留復(fù)制后得到的子代DNA分子，一個是原來的兩條母鏈重新形成的親代DNA分子，一個是兩條子鏈形成的子代DNA分子；半保留復(fù)制后得到的每個子代DNA分子的一條鏈為母鏈，一條鏈為子鏈；彌散復(fù)制后得到的每個子代DNA分子的單鏈都是由母鏈片段和子代片段間隔連接而成的。13
（粵渝冀遼蘇皖閩鄂湘津京魯瓊專用）2018-2019學年高中生物 第3章 基因的本質(zhì) 第3節(jié) DNA的復(fù)制學案 新人教版必修2
