資源簡介

3.3 DNA的復制
一、自主總結與梳理（一、二任選一項完成即可）
二、復習導學（根據書上的“本節聚焦”查漏補缺）
三、基礎知識復習與填空
（一） 對DNA復制的推測
在發現DNA結構和提出堿基互補配對原則后，沃森和克里克提出了DNA半保留復制的假說。同時期，也有全保留復制、混合復制等不同假說：
(
半保留復制
全保留復制
混合復制
)
（二） 演繹推理+實驗驗證 (梅塞爾森和斯塔爾)
1. 實驗方法：__________________和密度梯度離心法。
2. 實驗原理：15N和14N是氮元素的兩種穩定同位素，這兩種同位素的相對原子質量不同。含15N越多的DNA，其密度越大，離心后的位置越靠下側；含14N越多的DNA，其密度越____，離心后的位置越靠____側。
(
用含有
15
NH
4
Cl
的培養液
培養
大腸桿菌
，使之繁殖若干代
大腸桿菌
分裂一次
大腸桿菌
再分裂一次
轉移到含
1
4
NH
4
Cl
的
普通
培養液
DNA
組成示意圖
DNA
預期位置
提取
DNA
離心
)3. 演繹推理(在右側畫出DNA組成示意圖，和離心后DNA的預期位置)與實驗驗證
【結果分析】科學家進行實驗的結果是，親代大腸桿菌的DNA經離心后，只有一條帶，位置靠近試管底部(重帶)；轉移培養后的第一代細菌DNA離心后也只有一條帶，位置居中；第二代細菌的DNA則有2條帶，一條居中，一條更靠上(輕帶)。請你分析，實驗結果支持哪種假說？
（三） DNA復制的過程
1. 定義：以親代DNA為模板合成子代DNA。在真核生物中，這一過程在____期。
2. 特點：半保留復制，邊解旋邊復制。
3. 過程：
(1)解旋
(2)合成新鏈
(3)新鏈與模板鏈盤繞成雙螺旋結構，形成兩個新的DNA分子。
4. DNA復制的條件，需要______、_______、_________和_____等條件。
5. 請嘗試制作DNA復制模型，演示DNA復制過程。
判斷正誤
(1)DNA復制時新合成的兩條鏈堿基排列順序相同(　　)
(2)DNA雙螺旋結構全部解旋后，開始DNA的復制(　　)
(3)單個脫氧核苷酸在DNA酶的作用下連接合成新的子鏈(　　)
(4)真核細胞的DNA復制只發生在細胞核中(　　)
(5)解旋酶和DNA聚合酶的作用部位均為氫鍵(　　)
答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×
四、DNA復制 練習習題
1．將在含15NH4Cl的培養液中培養了若干代的某真核細胞轉移到含14NH4Cl的培養液中培養，讓細胞連續進行有絲分裂，并進行密度梯度離心。下列相關說法中，不正確的是(　　)
A．細胞經過一次分裂和離心后，DNA位于試管的中層
B．細胞經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．細胞經過三次分裂和離心后，3/4的DNA位于試管的中層，1/4的DNA位于試管的上層
D．該實驗可以證明DNA的復制方式是半保留復制
2. 將DNA雙鏈都被15N標記的大腸桿菌放在只含14N的普通培養基中培養，使其分裂3次，下列敘述正確（ ）
A. 所有的大腸桿菌都含有15N
B. 含有15N的大腸桿菌占全部大腸桿菌的比例為1/2
C. 含有15N的大腸桿菌占全部大腸桿菌的比例為1/4
D. 含有15N的DNA分子占全部DNA分子的比例為1/8
3. 一個DNA分子復制完成后，新形成的DNA子鏈（2020年春季合格考）
A．是DNA母鏈的片段 B．與DNA母鏈之一相同
C．與DNA母鏈相同，但U取代T D．與DNA母鏈完全不同
4. 判斷正誤
(1)梅塞爾森和斯塔爾以大腸桿菌為材料，證明DNA復制方式是半保留復制的研究過程中運用了同位素標記技術(　　)
(2)證明DNA為半保留復制的研究過程中運用了假說—演繹法(　　)
5. 在研究DNA復制機制的過程中，為檢驗“DNA半保留復制”假說是否成立，研究者用蠶豆根尖進行實驗，主要步驟如下：（2014年夏季會考）
步驟① 將蠶豆根尖置于含放射性3H標記胸腺嘧啶的培養液中，培養大約一個細胞周期的時間。 在第一個、第二個和第三個細胞周期取樣，檢測中期細胞染色體上的放射性分布。
步驟② 取出根尖，洗凈后轉移至不含放射性物質的培養液中，繼續培養大約兩個細胞周期的時間。
請回答問題：
（1）步驟①目的是標記細胞中的___________分子。依據“DNA半保留復制”假說推測，DNA分子復制的產物應符合下圖中的___________（選填字母）。
（2）若第一個細胞周期的檢測結果是每個染色體上的姐妹染色單體都具有放射性，則該結果___________（能、不能）確定假說成立。
（3）若第二個細胞周期的放射性檢測結果符合下圖中的___________（選填字母），且第三個細胞周期的放射性檢測結果符合下圖中的___________（選填字母），則假說成立。
A B C
中期的染色體示意圖 （深色代表染色單體具有放射性）
6．下列有關“證明DNA半保留復制的實驗”的敘述，不正確的是(　　)
A．培養過程中，大腸桿菌將利用NH4Cl中的N合成DNA的基本骨架
B．該實驗運用假說—演繹法，得出DNA復制的特點為半保留復制
C．將含14N/14N—DNA的大腸桿菌轉移到以15NH4Cl為唯一氮源的培養液中培養若干代，所獲得的大腸桿菌的DNA中都含有15N
7．下圖為某真核細胞中DNA復制過程的模式圖，下列敘述正確的是(　　)
A．DNA分子在酶①的作用下水解成脫氧核苷酸，酶②催化堿基對之間的連接
B．在復制過程中解旋和復制是同時進行的
C．解旋酶能使雙鏈DNA解開，并且不需要消耗ATP
D．兩條新的子鏈通過氫鍵形成一個新的DNA分子
8. DNA分子片段復制情況如圖所示，圖中a、b、c、d均表示脫氧核苷酸鏈的片段。下列說法錯誤的是(　　)
A．b和c都是新形成的子鏈，分別與一條DNA模板鏈通過氫鍵互補配對
B．a和c的堿基序列可以互補
C．b鏈的形成，需要DNA聚合酶催化，使游離的脫氧核苷酸通過磷酸二酯鍵相連
D．a中A＋T的值與b中A＋T的值相同
9．體外進行DNA復制的實驗，向試管中加入有關的酶、四種脫氧核苷酸和ATP，37 ℃下保溫。下列敘述中，正確的是(　　)
A．能生成DNA，DNA的堿基比例與四種脫氧核苷酸的比例一致
B．不能生成DNA，因為缺少DNA模板
10．真核細胞中DNA復制如圖所示，下列表述錯誤的是(　　)
A．多起點雙向復制提高了DNA復制的速度
B．每個子代DNA都有一條核苷酸鏈來自親代
C．復制過程中氫鍵的破壞和形成都需要DNA聚合酶的催化
D．DNA分子的準確復制依賴于堿基互補配對原則和精確的模板
(
第
10
題圖
第
11
題圖
)
11．(2022·天津河北區高一月考)rep蛋白在某DNA復制過程中具有解旋的功能。如圖為某DNA分子復制過程示意圖，下列相關敘述錯誤的是(　　)
A．rep蛋白解旋斷開了A與C、T與G之間形成的氫鍵
B．DNA結合蛋白可防止DNA單鏈重新形成雙鏈
C．圖示體現了DNA復制中邊解旋邊復制和半保留復制的特點
D．正常情況下，復制形成的兩個DNA分子完全相同
12. 下列物質中與DNA復制無關的是( )
A. ATP B. DNA的兩條模板鏈
C. 解旋酶 D. 尿嘧啶核糖核苷酸
13. 以DNA的一條鏈5'——C——T——A——3'為模板，經復制后產生的子鏈是( )
A. 3'——G——A——T——5' B. 3'——G——A——U——5'
C. 3'——T——A——G——5' D. 3'——U——A——G——5'
14. DNA復制保證了親子代間遺傳信息的連續性。下列關于 DNA復制的敘述，錯誤的是( )
A. 子鏈的延伸方向是5' → 3' B. 復制過程需要能量的驅動
C. 以半保留復制的方式進行 D. 先完全解旋后再合成子鏈
15. 用15N標記一個DNA分子的兩條鏈，讓該DNA分子在14N的培養液中連續復制3次，則含15N的子代DNA分子個數是( )
A. 32 B. 16
C. 8 D. 2
16. DNA分子復制的模板是( )
A. DNA的兩條鏈 B. 一個RNA分子
C. DNA的一條鏈 D. 一條多肽鏈
17. 已知某DNA分子中共含1000個堿基對，其中腺嘌呤400個，若該DNA分子連續復制2次，則需要游離的鳥嘌呤脫氧核苷酸( )
A. 600個 B. 1600個
C. 1800個 D. 2400 個
18. 如圖為DNA復制過程示意圖，分析該圖不能得出的結論是( )
A. 該過程需要的原料是核糖核苷酸
B. ①和③是DNA復制的兩條模板鏈
C. DNA復制的過程是邊解旋邊復制
D. DNA復制的方式是半保留復制
19．(2022·河北承德高一期中)如圖表示真核細胞DNA的復制過程，其中有3個復制泡。下列敘述錯誤的是(　　)
A．DNA分子的復制遵循了邊解旋邊復制的特點
B．解開DNA雙螺旋結構需要細胞內ATP與解旋酶的參與
C．子鏈延伸過程中需要DNA聚合酶催化堿基間氫鍵的形成
D．圖示復制方式可加快DNA的復制，但各起點可能不是同時開始的
20. 某DNA分子含有3 000個堿基，其中腺嘌呤占35%。若該DNA分子用含15N標記的四種游離脫氧核苷酸為原料復制3次，將全部復制產物進行密度梯度離心，得到結果如圖甲；如果將全部復制產物加入解旋酶處理后再離心，則得到結果如圖乙。下列有關分析正確的是(　　)
A．X層全部是僅含14N的DNA分子
B．W層中含15N標記的胞嘧啶脫氧核苷酸有3 150個
C．X層中含有的氫鍵數是Y層的1/2
D．W層與Z層的脫氧核苷酸數之比為4∶1
21．仔細閱讀圖一和圖二，據圖回答問題：
(1)圖中④表示的中文名稱是________________；⑨表示______________。
(2)若用32P標記的1個噬菌體侵染未標記的大腸桿菌，在釋放出來的300個子代噬菌體中，含有32P的噬菌體占總數的__________。
(3)圖二中的親代DNA分子在復制時，一條鏈上的某個G變成了A(另一條鏈未改變)，則該DNA經過n次復制后，發生差錯的DNA分子數占______(填字母)。
A. B. C. D.
(4)如果該DNA片段有200個堿基對，氫鍵共540個，則胞嘧啶脫氧核苷酸有______個，該DNA分子復制3次，需要原料腺嘌呤脫氧核苷酸_________個。
參考答案
1-3. CCB 4.(1)√(2)√ 5.（1） DNA；a （2）不能 （3）B；B和C
6-10.ABBBC 11-15. ADADD 16-20. ACACB
21(1)鳥嘌呤脫氧核苷酸　氫鍵　(2)　(3)B　(4)410 420

展開更多......

收起↑