资源简介 第3节 DNA的复制知识点一 对DNA复制的推测及DNA半保留复制的实验证据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,错误的是( )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,游离的脱氧核苷酸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.新形成的DNA分子由一条模板单链和一条新链组成D.新形成的两个DNA分子分别由两条母链、两条子链结合而成2.体外进行DNA复制的实验,向试管中加入有关的酶、四种脱氧核苷酸和ATP,37 ℃下保温。下列叙述中,正确的是( )A.能生成DNA,DNA的碱基比例与四种脱氧核苷酸的比例一致B.不能生成DNA,因为缺少DNA模板C.能生成DNA,DNA的碱基比例不确定,且与酶的来源有一定的关联D.不能生成DNA,因为实验中缺少酶催化的适宜的体内条件3.(2024·河北迁安高一月考)将DNA全部用15N进行标记的大肠杆菌置于含有14NH4Cl的普通培养液中,使大肠杆菌连续繁殖三代,利用密度梯度离心技术检测DNA的离心位置,图中阴影是密度梯度离心结果,则亲代、子一代、子二代、子三代DNA带依次是( )A.①②③④ B.③①④②C.①③②④ D.①②④③知识点二 DNA复制的过程4.下列关于DNA复制的叙述中,正确的是( )A.DNA的复制只发生于有丝分裂前的间期B.DNA的复制只能发生于细胞核中C.DNA的复制需要解旋酶和DNA聚合酶,原料是八种游离的核苷酸D.DNA复制有精确的模板,并严格遵守碱基互补配对原则,所以能准确地将遗传信息传递给子代5.(2024·河南省直辖县高一月考)在遗传工程中,若有一个控制有利性状的DNA分子片段,要使其数量增加,可进行人工复制,复制时应给予的条件是( )①模板链 ②A、U、G、C碱基 ③A、T、C、G碱基④核糖 ⑤脱氧核糖 ⑥DNA聚合酶 ⑦ATP ⑧磷酸 ⑨DNA水解酶A.①③④⑦⑧⑨ B.①②④⑥⑦⑧C.①②⑤⑥⑦⑨ D.①③⑤⑥⑦⑧6.DNA一般能准确复制,其原因是( )①DNA独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板 ②DNA复制发生于细胞分裂前的间期③碱基互补配对是严格的 ④产生的两个子代DNA均和亲代DNA相同A.②④ B.②③C.①④ D.①③7.(2024·河北任丘高一月考)DNA的复制开始于复制起点——“富含AT”的碱基对序列,一旦复制起点被启动蛋白识别,启动蛋白就会募集其他蛋白质,从而解开双链DNA,形成复制叉。下列有关DNA复制的叙述,错误的是( )A.“其他蛋白质”应当包括解旋酶B.DNA复制时会同时出现多个复制叉C.“富含AT”序列更易于DNA双链的分离D.复制形成的两条DNA子链碱基互补、方向相反8.(2024·辽宁庄河高一月考)DNA通过复制,将遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞,从而保持遗传信息的连续性。下图为DNA复制过程模式图,下列相关说法,正确的是( )A.复制时两条子链的延伸方向相反B.该过程中需要解旋酶和RNA聚合酶C.亲代DNA的双螺旋结构全部打开再复制D.合成的两条子链的碱基序列可互补配对9.(2024·福建福州连江第一中学高一期中)真核细胞的DNA分子复制时可观察到多个复制泡(如图所示)。请结合所学知识分析,下列叙述正确的是( )A.DNA分子复制时需要RNA聚合酶B.真核细胞DNA以一端为起点复制至另一端C.这种复制方式不利于提高复制效率D.复制起始时间越早,复制泡越大10.(2024·山东青岛高一期末)如图为真核细胞DNA复制过程的模式图,其中延伸方向与解链方向相反的短片段子链将由DNA连接酶连接。一个15N标记的双链DNA片段含有500个碱基对,其中胞嘧啶有150个,提供含14N的脱氧核苷酸,共进行4次复制。下列说法错误的是( )A.真核生物DNA复制的场所有细胞核和细胞质B.复制时共需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸2 450个C.产生的含15N的DNA分子占全部DNA分子的1/8D.阻断DNA连接酶的活性,会出现短片段子链的积累11.(多选)下图为某真核细胞中DNA复制过程的模式图,下列叙述正确的是( )A.DNA分子在酶①的作用下水解成脱氧核苷酸,酶②催化碱基对之间的连接B.在复制过程中解旋和复制是同时进行的C.解旋酶能使双链DNA解开,并且需要消耗ATPD.两条新的子链通过氢键形成一个新的DNA分子12.(多选)(2024·河南濮阳高一月考)如图为某DNA分子片段,假设该DNA分子中有5 000对碱基,A+T占碱基总数的34%。若该DNA分子在含14N的培养基中连续复制2次,下列叙述错误的是( )A.复制时作用于③处的酶为解旋酶B.DNA分子复制2次需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸9 900个C.④处指的是腺嘌呤核糖核苷酸D.子代中含15N的DNA分子占1/213.(2024·山东青岛高一期中)DNA可以通过自我复制完成遗传信息的传递。下图表示真核生物DNA复制的示意图(引物是一段引导DNA子链合成的RNA片段)。(1)图中A物质是 ,据图分析可得出DNA分子复制的特点有 。(2)DNA双链之间的碱基配对方式是 。若1个双链DNA片段中有1 000个碱基对,其中胸腺嘧啶450个,该DNA连续复制四次,在第五次复制时需要消耗 个胞嘧啶脱氧核苷酸。(3)以3H标记的脱氧核苷酸添加到大肠杆菌的培养基中,最终在噬菌体DNA中检测到放射性,其原因是 。用3H充分标记的大肠杆菌培养噬菌体,得到的子代噬菌体含有3H标记的比例是 。(4)引物的3'端和脱氧核苷酸靠 键相连。复制过程中,引物最终会被酶切除,从核酸的碱基组成分析,该酶能准确识别出引物的原因是 。第3节 DNA的复制1.D DNA复制时,双链解旋,互补的碱基之间的氢键断裂,A正确;以解开的两条单链为模板,游离的脱氧核苷酸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,B正确;新形成的DNA分子由一条模板母链和一条新的子链组成,C正确,D错误。2.B DNA复制的四个基本条件是模板、酶、能量、原料。没有加入模板DNA,所以无DNA生成。3.B 亲代DNA为15N/15N-DNA,离心结果为③;子一代DNA为14N/15N-DNA,离心结果为①;子二代DNA为1/214N/14N-DNA、1/214N/15N-DNA,离心结果为④;子三代DNA为3/414N/14N-DNA、1/414N/15N-DNA,离心结果为②,B正确。4.D DNA的复制发生于有丝分裂前的间期和减数分裂前的间期,A错误;DNA的复制也可以发生于线粒体和叶绿体中,B错误;DNA的复制原料是四种游离的脱氧核苷酸,C错误。5.D DNA分子复制时以两条链分别为模板,所以需要模板链,①正确;碱基U是RNA分子特有的,DNA分子复制时不需要U,②错误;DNA分子的基本单位——脱氧核苷酸中含有A、T、C、G碱基,③正确;核糖是构成RNA分子的物质,④错误;脱氧核糖是构成脱氧核苷酸的五碳糖,⑤正确;DNA聚合酶能催化合成脱氧核苷酸链,⑥正确;ATP能为DNA分子复制提供能量,⑦正确;磷酸是构成脱氧核苷酸的物质,⑧正确;DNA水解酶催化DNA分子水解,所以在DNA分子复制过程不需要,⑨错误。综上所述,复制时应给予的条件是①③⑤⑥⑦⑧,D正确。6.D DNA独特的双螺旋结构在解旋后为DNA复制提供了精确的两条模板,严格的碱基互补配对保证了DNA复制的准确性,保证了子代DNA与亲代DNA相同。7.B 解旋酶的作用是把双链DNA氢键打断,形成两条单链。依题意,“其他蛋白质”参与解开双链DNA,故应包括解旋酶,A正确;DNA分子可以多起点双向复制,可以形成多个复制叉,但复制叉的形成并不是同步的,B错误;A—T碱基对具有2个氢键,C—G碱基对有3个氢键,“富含A—T”序列更易于DNA双链的分离,C正确;由于两条DNA模板链碱基互补、方向相反,所以复制形成的两条链也是碱基互补,方向相反,D正确。8.D DNA双链是反向平行的,且子链的合成方向都是从5'端→3'端,因此复制时两条子链的延伸方向相同,A错误;该复制过程中需要解旋酶和DNA聚合酶,RNA聚合酶参与转录过程,B错误;DNA分子复制过程是边解旋边复制,不需要把DNA双螺旋结构全部解旋才开始复制,C错误;复制时合成的两条子链是分别以两条母链为模板合成的,故合成的两条子链可互补配对,D正确。9.D DNA分子复制过程需要解旋酶和DNA聚合酶,A错误;真核细胞的DNA分子复制时可观察到多个复制泡,说明真核细胞DNA是多起点复制,B错误;真核细胞的DNA分子具有多个复制起点,这种复制方式加速了复制过程,提高了复制速率,C错误;复制起始时间越早,复制时间越长,复制泡越大,D正确。10.B 真核生物DNA复制的场所主要是细胞核,此外在线粒体和叶绿体中也可发生,A正确;一个DNA分子含有500个碱基对,即1 000个脱氧核糖核苷酸,其中胞嘧啶150个,则该DNA分子中腺嘌呤脱氧核苷酸=(1 000-150×2)÷2=350个,该DNA分子连续复制4次后共需要消耗游离的腺嘌呤脱氧核苷酸=350×(24-1)=5 250个,B错误;子代DNA中含有15N的DNA有2个,经过4次复制子代DNA分子有16个,故子代DNA中含有15N标记的占全部DNA的比例为2/16=1/8,C正确;题中显示延伸方向与解链方向相反的短片段子链将由DNA连接酶连接,因此,若阻断DNA连接酶的活性,则会导致短片段无法连接,会出现短片段子链的积累,D正确。11.BC 酶①是解旋酶,作用于氢键,酶②是DNA聚合酶,催化脱氧核苷酸的连接,A错误;新的子链与母链通过氢键形成一个新的DNA分子,D错误。12.CD ③处是氢键,复制时作用于③处的酶为解旋酶,A正确;DNA分子中有碱基5 000对,A+T占碱基总数的34%,则G+C=66%,G=C=3 300个,复制2次需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸为:3 300×(22-1)=9 900个,B正确;DNA分子的基本单位是脱氧核苷酸,所以④处指的是腺嘌呤脱氧核糖核苷酸,C错误;DNA分子只有一条链含15N,其复制是半保留复制,连续复制2次后,形成的4个DNA分子,只有一个DNA分子含有15N,因此子代中含15N的DNA分子占1/4,D错误。13.(1)解旋酶 半保留复制、边解旋边复制 (2)A和T、G和C 8 800 (3)噬菌体复制DNA需要宿主细胞大肠杆菌提供原料 100% (4)磷酸二酯 RNA中含有U(尿嘧啶),DNA中没有解析:(1)该图表示真核生物DNA复制的示意图,酶A是打开DNA分子双螺旋结构的解旋酶,由图分析可知,新合成的子链与母链结合,体现出半保留复制的特点,解旋酶A边向左移动,DNA分子形成的子链边延长,这体现出边解旋边复制的特点。(2)DNA碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则,即A—T、C—G、T—A、G—C。1个双链DNA片段中有1 000个碱基对,其中胸腺嘧啶450个,则胞嘧啶有1 000-450=550个,若该DNA连续复制四次,在第五次复制时需要消耗的胞嘧啶脱氧核苷酸数为×550=8 800个。(3)以3H标记的脱氧核苷酸添加到大肠杆菌的培养基中,标记的脱氧核苷酸被大肠杆菌吸收,为噬菌体DNA复制提供原料,所以在噬菌体DNA中检测到放射性。用3H充分标记的大肠杆菌培养噬菌体,由于DNA的半保留复制,得到的子代噬菌体含有3H标记的比例是100%。(4)引物的3'端通过磷酸二酯键与脱氧核苷酸相连,引物的本质是RNA,其被酶切除时DNA分子并没有受到影响,因而可能是该酶能够准确识别出引物RNA中特有的碱基U(尿嘧啶),DNA中没有。4 / 4第3节 DNA的复制导学 聚焦 1.掌握DNA复制的过程。 2.理解DNA的复制方式及特点。 3.分析DNA半保留复制的实验,认同在探究过程中开展合作的必要性知识点(一) 对DNA复制的推测及DNA半保留复制的实验证据1.对DNA复制的推测(1)半保留复制(2)全保留复制:DNA复制以 为模板,子代DNA的双链都是 的。2.DNA半保留复制的实验证据(1)实验材料: 。(2)实验方法: 技术和离心技术。(3)实验原理:只含15N的DNA密度大,只含14N的DNA密度小,一条链含14N、一条链含15N的双链DNA密度 。(4)实验过程(5)实验预期两条链被标记情况 密度大小 离心位置都是15N 最大 靠近试管的 部一条15N,一条14N 居中 位置 都是14N 最小 靠近试管的 部(6)实验结果①提取亲代DNA→离心→位置靠近试管 。②繁殖一代后,提取DNA→离心→位置 。③繁殖两代后,提取DNA→离心→1/2位置 ,1/2位置 。(7)实验结论:DNA的复制是以 进行的。小提醒:①该实验也可以用P、C等元素进行标记。②15N没有放射性,是一种稳定性同位素,不能通过检测放射性的方法对实验结果进行分析。3.判断下列说法是否正确(1)沃森和克里克证明了DNA分子的复制方式是半保留复制。( )(2)全保留复制的子代DNA的双链都是新合成的。( )(3)子代DNA分子中都含有一条母链和一条子链,称为半保留复制。( )(4)DNA半保留复制的证明过程使用了假说—演绎法。( )(5)在证明DNA半保留复制的实验中,从第一代开始细菌DNA分子中至少有一条链含14N。( )探讨 分析实验过程和结果,提高实验分析能力 科学家曾提出DNA复制方式的三种假说:全保留复制、半保留复制和分散复制(复制完成后,亲代DNA双链被切成片段后,分散进入子代复制品的每条链中),如图所示。请据图回答下列问题:(1)用什么技术区分来自模板DNA的母链与新合成的DNA子链?(2)如何测定子代DNA带有同位素的情况?(3)若DNA复制的方式是全保留复制,请你预期实验结果并完善表格:大肠杆菌 DNA在离心管中的位置及比例 DNA分子所含N的类型亲代 下部,100% 15N/15N-DNA第一代 下部 ,上部 第二代 下部 ,上部 (4)若DNA复制的方式是分散复制,则第一代和第二代出现条带的数量及位置如何?(5)科学家的实验结果显示第一代只出现一条中带,这个结果排除了哪种复制方式?(6)科学家的实验结果显示第二代出现了一条中带和一条轻带,这个结果可以进一步将哪种复制方式排除掉? 1.将在含15NH4Cl的培养液中培养若干代的某真核细胞转移到含14NH4Cl的培养液中培养,让细胞连续进行有丝分裂,并提取DNA进行离心。下列相关说法中,不正确的是( )A.细胞经过一次分裂和离心后,DNA位于试管的中层B.细胞经过两次分裂和离心后,一半DNA位于试管的中层,另一半DNA位于上层C.细胞经过三次分裂和离心后,3/4的DNA位于试管的中层,1/4的DNA位于试管的上层D.该实验可以证明DNA的复制方式是半保留复制2.(2024·湖南邵东高二月考)细菌在含15N的培养基中繁殖数代后,细菌DNA的含氮碱基皆含有15N,然后再将其移入含14N的培养基中培养,抽取亲代及子代的DNA,离心分离,如图①~⑤为可能的结果,下列叙述错误的是( )A.该实验运用了离心技术和同位素标记技术B.子一代结果若为②,可以排除全保留复制的学说C.根据半保留复制学说,推测子二代结果应为①D.若加入解旋酶后离心,推测子一代结果应为①规律方法离心后,DNA分子在试管中的分布(1)两条链都被15N标记的DNA分子密度最大,离心后应位于试管的底部;(2)两条链都被14N标记的DNA分子密度最小,密度梯度离心后应位于试管的顶部;(3)两条链中一条链被14N标记,另一条链被15N标记的DNA分子,密度梯度离心后应位于试管的中部。知识点(二) DNA复制的过程1.DNA复制的概念:以 为模板合成 的过程。2.发生时期:在真核生物中,这一过程是在 期,随着染色体的复制而完成的。3.DNA复制的过程4.结果:一个DNA分子形成了两个 的DNA分子。5.DNA复制的特点(1)过程: ,多起点复制。(2)方式:半保留复制。6.准确复制的原因(1)DNA独特的双螺旋结构,为复制提供了精确的模板。(2)通过 ,保证了复制能够准确地进行。7.DNA复制的意义将遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞,从而保持了 的连续性。8.判断下列说法是否正确(1)DNA复制时,双螺旋的两条链全部解开后,才开始子链的合成。( )(2)在DNA复制过程中,解旋酶破坏的是氢键,不能将DNA水解为脱氧核苷酸。( )(3)DNA复制只以亲代DNA分子的一条链为模板。( )(4)DNA分子复制时,两条子链的合成方向是相反的。( )(5)DNA复制时新合成的两条链碱基排列顺序相同。( )(6)真核细胞的DNA复制只发生在细胞核中。( )探讨 分析DNA复制过程和特点,提高推理能力1.如图为真核细胞DNA复制过程的模式图,据图回答相关问题:(1)说出图中酶①和酶②的名称。(2)图示过程主要发生在什么时期?(3)据图可知,酶②使两条子链从5'端到3'端,还是从3'端到5'端进行合成?(4)合成的两条子链间碱基排列顺序相同还是互补?(5)DNA分子的复制具有哪些特点?2.如果用15N标记某一DNA分子的两条链,让其在含有14N的环境中复制n次,结合DNA分子半保留复制的特点,回答下列问题:(1)复制n次后,DNA分子总数和含有15N的DNA分子数分别是多少?(2)复制n次后,DNA分子中含14N的DNA分子数和只含14N的DNA分子数分别是多少?(3)复制n次后,DNA分子中脱氧核苷酸链数、含15N的脱氧核苷酸链数、含14N的脱氧核苷酸链数分别是多少?1.DNA复制的起点和方向(1)原核生物:单起点双向复制(2)真核生物:多起点双向复制多起点复制提高了复制的效率。在复制速率相同的前提下,真核生物细胞的复制泡大小不一,原因是它们的复制起始时间有先后,上图中DNA是从其最右边开始复制的。2.“图解法”分析DNA复制相关计算(1)将含有15N的DNA分子放在含有14N的培养基中连续复制n次(如上图),则:①子代DNA 共2n个②脱氧核苷酸 链共2n+1条(2)DNA分子复制过程中消耗的脱氧核苷酸数①若亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个,经过n次复制需要消耗该种脱氧核苷酸数为m·(2n-1)个。②第n次复制需要该种脱氧核苷酸数为m·2n-1个。1.如图为真核细胞DNA复制过程模式图,相关分析错误的是( )A.酶①为解旋酶,酶②为DNA聚合酶B.图示体现了边解旋边复制及半保留复制的特点C.在复制完成后,甲、乙可在有丝分裂后期、减数分裂Ⅰ后期分开D.复制结束后形成的两个DNA分子是完全相同的2.(2024·山西运城高一期末)一个用15N标记的细菌DNA分子,含100个碱基对,腺嘌呤有40个,其中一条链上含胞嘧啶30个,将它们放入含14N的培养基中连续繁殖3代。下列叙述错误的是( )A.子代只含14N的DNA分子数为6个B.第3次复制需游离的胞嘧啶160个C.子代DNA分子两条链中的鸟嘌呤含量相等D.子代DNA中嘌呤与嘧啶之比是1∶1易错提醒DNA复制相关计算的3个易错点(1)“DNA复制了n次”和“第n次复制”的区别,前者包括所有的复制,但后者只包括最后一次复制。(2)在DNA复制过程中,无论复制了几次,含有亲代脱氧核苷酸单链的DNA分子都只有两个。(3)看清碱基的数目单位是“对”还是“个”,是“DNA分子数”还是“链数”,是“含”还是“只含”等关键词。(1)DNA复制是 的过程。(2)DNA复制的特点是 。(3)DNA准确复制的原因是 。(4)DNA复制的意义是DNA通过复制, 。1.(2024·四川遂宁射洪中学高一月考)科研工作者用大肠杆菌提取液(不含大肠杆菌DNA)构建细胞外DNA人工合成体系,向提取液中加入4种带放射性同位素标记的脱氧核苷三磷酸(dATP、dGTP…)、微量的T2噬菌体DNA,静置一段时间,经检测生成了放射性DNA分子。关于上述实验叙述错误的是( )A.脱氧核苷三磷酸既能为DNA的合成提供原料,也能提供能量B.新合成的DNA链在DNA聚合酶的催化下从5'端向3'端延伸C.新合成的DNA碱基序列与大肠杆菌的DNA碱基序列相同D.新合成的DNA碱基序列与T2噬菌体的DNA碱基序列相同2.如图为科学家利用大肠杆菌探究DNA的复制过程,下列叙述正确的是( )A.实验中采用了放射性同位素标记和密度梯度离心的研究方法B.通过比较试管②和①的结果,无法证明DNA复制为半保留复制C.可用T2噬菌体代替大肠杆菌进行上述实验,且提取DNA更方便D.大肠杆菌在含有15NH4Cl的培养液中生长若干代,细胞只有DNA含15N3.如图为某真核细胞中DNA复制过程模式图,下列分析错误的是( )A.酶①和酶②均作用于氢键B.该过程的模板链是a、b链C.该过程可发生在细胞有丝分裂前的间期D.DNA复制的特点是边解旋边复制和半保留复制4.(2024·湖北宜昌高一期末)一个被15N标记的、含1 000个碱基对的DNA分子片段,其中T+A占30%,若将该DNA分子放在含14N的培养基中连续复制3次,相关叙述错误的是( )A.用放射性同位素标记法证明DNA分子是半保留复制B.DNA分子边解旋边复制C.3次复制后,子代DNA分子中含14N的比例为100%D.第3次复制需消耗1 200个A5.如图1为大肠杆菌的DNA分子结构示意图(片段),图2为DNA分子复制图解。请据图回答问题:(1)图1中1、2、3结合在一起的结构叫 。(2)图1中若3是鸟嘌呤,4的中文名字应该是 。(3)含有200个碱基的某DNA片段中碱基间的氢键共有260个,则该DNA片段中共有腺嘌呤 个,C和G共有 对。(4)图2中的DNA复制完成后,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,这与复制过程中的 有关,这种复制方式称为 。第3节 DNA的复制【核心要点·巧突破】知识点(一)自主学习1.(1) 沃森和克里克 氢键 两条单链 脱氧核苷酸 碱基互补配对 半保留复制 (2)DNA双链 新合成2.(1)大肠杆菌 (2)同位素标记 (3)居中 (5)底 居中 上 (6)①底部 ②居中 ③居中 更靠上 (7)半保留的方式3.(1)× 提示:克里克和沃森提出了遗传物质自我复制假说,美国生物学家梅塞尔森和斯塔尔以大肠杆菌为实验材料,证明了DNA的半保留复制。(2)√ (3)√ (4)√ (5)√互动探究 (1)提示:同位素标记技术。(2)提示:对DNA进行离心,观察其在离心管中的分布。(3)50% 50% 15N/15N-DNA、14N/14N-DNA 25% 75% 15N/15N-DNA、14N/14N-DNA(4)提示:第一代只出现1条中带,第二代只出现1条位于中带和轻带之间的条带。(5)提示:排除了全保留的复制方式。(6)提示:排除了分散复制的方式。学以致用1.C 细胞经过三次分裂和离心后,有3/4的DNA位于试管的上层,1/4的DNA位于试管的中层,C错误。2.D 本实验运用了同位素标记技术和密度梯度离心法来探究DNA的复制方式,A正确;由于亲代DNA的含氮碱基皆含有15N,将其移入含14N的培养基中培养,得到子一代DNA分子中一条含有15N,另一条含有14N,位于试管中的“中带”区,应为②,该结果不支持全保留复制,B正确;若为半保留复制,则子二代DNA中1/2为14N/15N、1/2为14N/14N,即如图中①,C正确;由于亲代DNA的含氮碱基皆含有15N,将其移入含14N的培养基中培养,得到子一代DNA加入解旋酶后离心,会得到一条重带,一条轻带,与①不符,D错误。知识点(二)自主学习1.亲代DNA 子代DNA2.细胞分裂前的间3. 解旋酶 解开的每一条母链 脱氧核苷酸 DNA聚合酶4.完全相同5.(1)边解旋边复制6.(2)碱基互补配对7.遗传信息8.(1)× 提示:DNA复制是一个边解旋边复制的过程。(2)√(3)× 提示:DNA解旋后的每一条脱氧核苷酸链都可以作为DNA复制的模板。(4)√(5)× 提示:DNA复制时新合成的两条链碱基排列顺序互补。(6)× 提示:真核细胞的DNA复制可发生在细胞核、线粒体和叶绿体中。互动探究1.(1)提示:酶①为解旋酶;酶②为DNA聚合酶。(2)提示:细胞分裂前的间期。(3)提示:从5'端到3'端进行合成。(4)提示:互补。(5)提示:半保留复制、边解旋边复制。2.(1)提示:2n个;2个。(2)提示:2n个;(2n-2)个。(3)提示:2n+1条;2条;(2n+1-2)条。学以致用1.C 由题图可知,酶①作用于DNA的两条母链之间,使DNA双链配对碱基之间的氢键断开,为解旋酶,酶②是DNA聚合酶,将游离的脱氧核苷酸结合在一起形成子链DNA,A正确;题图显示新形成的甲、乙两条DNA分子中均含有一条亲代DNA母链,符合半保留复制的特点,同时题图也显示了DNA边解旋边复制的特点,B正确;细胞分裂间期1个DNA分子复制形成的2个DNA分子由1个着丝粒连接,有丝分裂后期以及减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂,两个DNA分子也随之分开,减数分裂Ⅰ后期着丝粒不分裂,C错误;DNA复制以亲代DNA分子的两条链为模板,并遵循碱基互补配对的原则,所以复制结束后得到的两个DNA分子完全相同,D正确。2.B DNA复制方式为半保留复制,一个用15N标记的细菌DNA分子,3次复制产生8个DNA分子,其中含有15N/14N的DNA分子为2个,其余只含有14N的DNA分子数为8-2=6个,A正确;DNA分子中A有40个,故T=40个,DNA分子中有200个碱基,故C=G=60个,故第3次复制需游离的胞嘧啶为23-1×60=240个,B错误;因子代DNA分子与亲代DNA相同,即G=60个,其中一条链G=30个,则另一条链G=60-30=30个,C正确;因碱基互补配对原则,双链DNA分子中的嘌呤数与嘧啶数相等,故子代DNA中嘌呤与嘧啶之比是1∶1,D正确。【过程评价·勤检测】网络构建 (1)以亲代DNA为模板合成子代DNA(2)边解旋边复制和半保留复制(3)DNA独特的双螺旋结构,为复制提供了精确的模板;通过碱基互补配对,保证了复制能够准确地进行(4)将遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞,从而保持了遗传信息的连续性课堂演练1.C 脱氧核苷三磷酸水解去掉两个磷酸基团成为脱氧核苷酸,该过程释放能量,脱氧核苷酸是DNA的基本单位,故脱氧核苷三磷酸既能为DNA的合成提供原料,也能提供能量,A正确;DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸,故新合成的DNA链在DNA聚合酶的催化下从5'端向3'端延伸,B正确;依据题干信息细胞外DNA人工合成体系,不含大肠杆菌DNA,故新合成的DNA碱基序列与大肠杆菌的DNA碱基序列不相同,C错误;依据题干信息细胞外DNA人工合成体系,DNA模板是T2噬菌体DNA,故新合成的DNA碱基序列与T2噬菌体的DNA碱基序列相同,D正确。2.B 本实验应用了14N和15N,14N和15N都没有放射性,所以本实验采用了同位素标记和密度梯度离心的研究方法,A错误;通过比较试管②和①的结果,说明其复制方式不是全保留复制,可能是半保留复制或分散复制,B正确;T2噬菌体是病毒,没有细胞结构,不能在培养液中独立生活和繁殖,因而不能代替大肠杆菌进行实验,C错误;蛋白质和核酸等物质都含有N元素,所以大肠杆菌在含有15NH4Cl的培养液中生长若干代,细胞中含15N的物质有DNA、RNA、蛋白质等,D错误。3.A 由题图可知,酶①(解旋酶)使氢键断裂,而酶②(DNA聚合酶)催化形成磷酸二酯键,A错误。4.A 15N没有放射性,探究DNA复制时利用的是同位素的质量差异,用不同的DNA条带判定DNA复制的方式,A错误;DNA分子边解旋边复制,以半保留复制方式进行,B正确;由于DNA进行半保留复制,3次复制后,子代DNA分子中含14N的比例为100%,C正确;第3次复制得到23-22=4个DNA,每个DNA中含有T+A=600个,T=A=300个,因此第3次复制需消耗300×4=1 200个A,D正确。5.(1)脱氧核苷酸 (2)胞嘧啶 (3)40 60 (4)B A 碱基互补配对原则 半保留复制解析:(1)图1中1、2、3结合在一起的结构叫脱氧核糖核苷酸。(2)如果3是鸟嘌呤,则4是胞嘧啶。(3)已知某DNA片段含有200个碱基,碱基间的氢键共有260个,且A、T之间有2个氢键,C、G之间有3个氢键,假设该DNA分子含有腺嘌呤N个,则胞嘧啶的数量为100-N,所以2N+3(100-N)=260,N=40,所以该DNA片段中共有40个腺嘌呤,共有60对C和G。(4)图2中的DNA复制完成后,A'链与B链相同、B'链与A链相同。每个子代DNA分子中均保留了其亲代DNA分子的一条单链,这与复制过程中的碱基互补配对原则有关,这种复制方式称为半保留复制。8 / 8(共84张PPT)第3节 DNA的复制导学 聚焦 1.掌握DNA复制的过程。2.理解DNA的复制方式及特点。3.分析DNA半保留复制的实验,认同在探究过程中开展合作的必要性核心要点·巧突破01过程评价·勤检测02课时训练·提素能03目录CONTENTS核心要点·巧突破01精准出击 高效学习知识点(一) 对DNA复制的推测及DNA半保留复制的实验证据1. 对DNA复制的推测(1)半保留复制(2)全保留复制:DNA复制以 为模板,子代DNA的双链都是 的。DNA双链 新合成 2. DNA半保留复制的实验证据(1)实验材料: 。(2)实验方法: 技术和离心技术。(3)实验原理:只含15N的DNA密度大,只含14N的DNA密度小,一条链含14N、一条链含15N的双链DNA密度 。大肠杆菌 同位素标记 居中 (4)实验过程(5)实验预期两条链被标记情况 密度大小 离心位置都是15N 最大 靠近试管的 部一条15N,一条14N 居中 位置 都是14N 最小 靠近试管的 部底 居中 上 (6)实验结果①提取亲代DNA→离心→位置靠近试管 。②繁殖一代后,提取DNA→离心→位置 。③繁殖两代后,提取DNA→离心→1/2位置 ,1/2位置 。底部 居中 居中 更靠上 (7)实验结论:DNA的复制是以 进行的。半保留的方式 小提醒:①该实验也可以用P、C等元素进行标记。②15N没有放射性,是一种稳定性同位素,不能通过检测放射性的方法对实验结果进行分析。3. 判断下列说法是否正确(1)沃森和克里克证明了DNA分子的复制方式是半保留复制。( × )提示:克里克和沃森提出了遗传物质自我复制假说,美国生物学家梅塞尔森和斯塔尔以大肠杆菌为实验材料,证明了DNA的半保留复制。(2)全保留复制的子代DNA的双链都是新合成的。 ( √ )(3)子代DNA分子中都含有一条母链和一条子链,称为半保留复制。 ( √ )×√√(4)DNA半保留复制的证明过程使用了假说—演绎法。( √ )(5)在证明DNA半保留复制的实验中,从第一代开始细菌DNA分子中至少有一条链含14N。 ( √ )√√探讨 分析实验过程和结果,提高实验分析能力 科学家曾提出DNA复制方式的三种假说:全保留复制、半保留复制和分散复制(复制完成后,亲代DNA双链被切成片段后,分散进入子代复制品的每条链中),如图所示。请据上图回答下列问题:(1)用什么技术区分来自模板DNA的母链与新合成的DNA子链?提示:同位素标记技术。(2)如何测定子代DNA带有同位素的情况?提示:对DNA进行离心,观察其在离心管中的分布。(3)若DNA复制的方式是全保留复制,请你预期实验结果并完善表格:大肠杆菌 DNA在离心管中的位置及比例 DNA分子所含N的类型亲代 下部,100% 15N/15N-DNA第一代 下部 ,上部 第二代 下部 ,上部 50% 50% 15N/15N-DNA、14N/14N-DNA25% 75% 15N/15N-DNA、14N/14N-DNA(4)若DNA复制的方式是分散复制,则第一代和第二代出现条带的数量及位置如何?提示:第一代只出现1条中带,第二代只出现1条位于中带和轻带之间的条带。(5)科学家的实验结果显示第一代只出现一条中带,这个结果排除了哪种复制方式?提示:排除了全保留的复制方式。(6)科学家的实验结果显示第二代出现了一条中带和一条轻带,这个结果可以进一步将哪种复制方式排除掉?提示:排除了分散复制的方式。1. 将在含15NH4Cl的培养液中培养若干代的某真核细胞转移到含14NH4Cl的培养液中培养,让细胞连续进行有丝分裂,并提取DNA进行离心。下列相关说法中,不正确的是( )A. 细胞经过一次分裂和离心后,DNA位于试管的中层B. 细胞经过两次分裂和离心后,一半DNA位于试管的中层,另一半DNA位于上层C. 细胞经过三次分裂和离心后,3/4的DNA位于试管的中层,1/4的DNA位于试管的上层D. 该实验可以证明DNA的复制方式是半保留复制解析: 细胞经过三次分裂和离心后,有3/4的DNA位于试管的上层,1/4的DNA位于试管的中层,C错误。2. (2024·湖南邵东高二月考)细菌在含15N的培养基中繁殖数代后,细菌DNA的含氮碱基皆含有15N,然后再将其移入含14N的培养基中培养,抽取亲代及子代的DNA,离心分离,如图①~⑤为可能的结果,下列叙述错误的是( )A. 该实验运用了离心技术和同位素标记技术B. 子一代结果若为②,可以排除全保留复制的学说C. 根据半保留复制学说,推测子二代结果应为①D. 若加入解旋酶后离心,推测子一代结果应为①解析: 本实验运用了同位素标记技术和密度梯度离心法来探究DNA的复制方式,A正确;由于亲代DNA的含氮碱基皆含有15N,将其移入含14N的培养基中培养,得到子一代DNA分子中一条含有15N,另一条含有14N,位于试管中的“中带”区,应为②,该结果不支持全保留复制,B正确;若为半保留复制,则子二代DNA中1/2为14N/15N、1/2为14N/14N,即如图中①,C正确;由于亲代DNA的含氮碱基皆含有15N,将其移入含14N的培养基中培养,得到子一代DNA加入解旋酶后离心,会得到一条重带,一条轻带,与①不符,D错误。规律方法离心后,DNA分子在试管中的分布(1)两条链都被15N标记的DNA分子密度最大,离心后应位于试管的底部;(2)两条链都被14N标记的DNA分子密度最小,密度梯度离心后应位于试管的顶部;(3)两条链中一条链被14N标记,另一条链被15N标记的DNA分子,密度梯度离心后应位于试管的中部。知识点(二) DNA复制的过程1. DNA复制的概念:以 为模板合成 的过程。2. 发生时期:在真核生物中,这一过程是在 期,随着染色体的复制而完成的。亲代DNA 子代DNA 细胞分裂前的间 3. DNA复制的过程4. 结果:一个DNA分子形成了两个 的DNA分子。5. DNA复制的特点(1)过程: ,多起点复制。(2)方式:半保留复制。完全相同 边解旋边复制 6. 准确复制的原因(1)DNA独特的双螺旋结构,为复制提供了精确的模板。(2)通过 ,保证了复制能够准确地进行。7. DNA复制的意义将遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞,从而保持了 的连续性。碱基互补配对 遗传信息 8. 判断下列说法是否正确(1)DNA复制时,双螺旋的两条链全部解开后,才开始子链的合成。 ( × )提示:DNA复制是一个边解旋边复制的过程。(2)在DNA复制过程中,解旋酶破坏的是氢键,不能将DNA水解为脱氧核苷酸。 ( √ )(3)DNA复制只以亲代DNA分子的一条链为模板。 ( × )提示:DNA解旋后的每一条脱氧核苷酸链都可以作为DNA复制的模板。×√×(4)DNA分子复制时,两条子链的合成方向是相反的。( √ )(5)DNA复制时新合成的两条链碱基排列顺序相同。( × )提示:DNA复制时新合成的两条链碱基排列顺序互补。(6)真核细胞的DNA复制只发生在细胞核中。 ( × )提示:真核细胞的DNA复制可发生在细胞核、线粒体和叶绿体中。√××探讨 分析DNA复制过程和特点,提高推理能力1. 如图为真核细胞DNA复制过程的模式图,据图回答相关问题:(1)说出图中酶①和酶②的名称。提示:酶①为解旋酶;酶②为DNA聚合酶。(2)图示过程主要发生在什么时期?提示:细胞分裂前的间期。(3)据图可知,酶②使两条子链从5'端到3'端,还是从3'端到5'端进行合成?提示:从5'端到3'端进行合成。(4)合成的两条子链间碱基排列顺序相同还是互补?提示:互补。(5)DNA分子的复制具有哪些特点?提示:半保留复制、边解旋边复制。2. 如果用15N标记某一DNA分子的两条链,让其在含有14N的环境中复制n次,结合DNA分子半保留复制的特点,回答下列问题:(1)复制n次后,DNA分子总数和含有15N的DNA分子数分别是多少?提示:2n个;2个。(2)复制n次后,DNA分子中含14N的DNA分子数和只含14N的DNA分子数分别是多少?提示:2n个;(2n-2)个。(3)复制n次后,DNA分子中脱氧核苷酸链数、含15N的脱氧核苷酸链数、含14N的脱氧核苷酸链数分别是多少?提示:2n+1条;2条;(2n+1-2)条。1. DNA复制的起点和方向(1)原核生物:单起点双向复制(2)真核生物:多起点双向复制多起点复制提高了复制的效率。在复制速率相同的前提下,真核生物细胞的复制泡大小不一,原因是它们的复制起始时间有先后,如图中DNA是从其最右边开始复制的。2. “图解法”分析DNA复制相关计算①子代DNA共2n个②脱氧核苷酸链共2n+1条(1)将含有15N的DNA分子放在含有14N的培养基中连续复制n次(如图),则:(2)DNA分子复制过程中消耗的脱氧核苷酸数①若亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个,经过n次复制需要消耗该种脱氧核苷酸数为m·(2n-1)个。②第n次复制需要该种脱氧核苷酸数为m·2n-1个。1. 如图为真核细胞DNA复制过程模式图,相关分析错误的是( )A. 酶①为解旋酶,酶②为DNA聚合酶B. 图示体现了边解旋边复制及半保留复制的特点C. 在复制完成后,甲、乙可在有丝分裂后期、减数分裂Ⅰ后期分开D. 复制结束后形成的两个DNA分子是完全相同的解析: 由题图可知,酶①作用于DNA的两条母链之间,使DNA双链配对碱基之间的氢键断开,为解旋酶,酶②是DNA聚合酶,将游离的脱氧核苷酸结合在一起形成子链DNA,A正确;题图显示新形成的甲、乙两条DNA分子中均含有一条亲代DNA母链,符合半保留复制的特点,同时题图也显示了DNA边解旋边复制的特点,B正确;细胞分裂间期1个DNA分子复制形成的2个DNA分子由1个着丝粒连接,有丝分裂后期以及减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂,两个DNA分子也随之分开,减数分裂Ⅰ后期着丝粒不分裂,C错误;DNA复制以亲代DNA分子的两条链为模板,并遵循碱基互补配对的原则,所以复制结束后得到的两个DNA分子完全相同,D正确。2. (2024·山西运城高一期末)一个用15N标记的细菌DNA分子,含100个碱基对,腺嘌呤有40个,其中一条链上含胞嘧啶30个,将它们放入含14N的培养基中连续繁殖3代。下列叙述错误的是( )A. 子代只含14N的DNA分子数为6个B. 第3次复制需游离的胞嘧啶160个C. 子代DNA分子两条链中的鸟嘌呤含量相等D. 子代DNA中嘌呤与嘧啶之比是1∶1解析: DNA复制方式为半保留复制,一个用15N标记的细菌DNA分子,3次复制产生8个DNA分子,其中含有15N/14N的DNA分子为2个,其余只含有14N的DNA分子数为8-2=6个,A正确;DNA分子中A有40个,故T=40个,DNA分子中有200个碱基,故C=G=60个,故第3次复制需游离的胞嘧啶为23-1×60=240个,B错误;因子代DNA分子与亲代DNA相同,即G=60个,其中一条链G=30个,则另一条链G=60-30=30个,C正确;因碱基互补配对原则,双链DNA分子中的嘌呤数与嘧啶数相等,故子代DNA中嘌呤与嘧啶之比是1∶1,D正确。易错提醒DNA复制相关计算的3个易错点(1)“DNA复制了n次”和“第n次复制”的区别,前者包括所有的复制,但后者只包括最后一次复制。(2)在DNA复制过程中,无论复制了几次,含有亲代脱氧核苷酸单链的DNA分子都只有两个。(3)看清碱基的数目单位是“对”还是“个”,是“DNA分子数”还是“链数”,是“含”还是“只含”等关键词。过程评价·勤检测02反馈效果 筑牢基础 (1)DNA复制是 的过程。(2)DNA复制的特点是 。(3)DNA准确复制的原因是 。(4)DNA复制的意义是DNA通过复制, 。以亲代DNA为模板合成子代DNA 边解旋边复制和半保留复制 DNA独特的双螺旋结构,为复制提供了精确的模板;通过碱基互补配对,保证了复制能够准确地进行 将遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞,从而保持了遗传信息的连续性 1. (2024·四川遂宁射洪中学高一月考)科研工作者用大肠杆菌提取液(不含大肠杆菌DNA)构建细胞外DNA人工合成体系,向提取液中加入4种带放射性同位素标记的脱氧核苷三磷酸(dATP、dGTP…)、微量的T2噬菌体DNA,静置一段时间,经检测生成了放射性DNA分子。关于上述实验叙述错误的是( )A. 脱氧核苷三磷酸既能为DNA的合成提供原料,也能提供能量B. 新合成的DNA链在DNA聚合酶的催化下从5'端向3'端延伸C. 新合成的DNA碱基序列与大肠杆菌的DNA碱基序列相同D. 新合成的DNA碱基序列与T2噬菌体的DNA碱基序列相同解析: 脱氧核苷三磷酸水解去掉两个磷酸基团成为脱氧核苷酸,该过程释放能量,脱氧核苷酸是DNA的基本单位,故脱氧核苷三磷酸既能为DNA的合成提供原料,也能提供能量,A正确;DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸,故新合成的DNA链在DNA聚合酶的催化下从5'端向3'端延伸,B正确;依据题干信息细胞外DNA人工合成体系,不含大肠杆菌DNA,故新合成的DNA碱基序列与大肠杆菌的DNA碱基序列不相同,C错误;依据题干信息细胞外DNA人工合成体系,DNA模板是T2噬菌体DNA,故新合成的DNA碱基序列与T2噬菌体的DNA碱基序列相同,D正确。2. 如图为科学家利用大肠杆菌探究DNA的复制过程,下列叙述正确的是( )A. 实验中采用了放射性同位素标记和密度梯度离心的研究方法B. 通过比较试管②和①的结果,无法证明DNA复制为半保留复制C. 可用T2噬菌体代替大肠杆菌进行上述实验,且提取DNA更方便D. 大肠杆菌在含有15NH4Cl的培养液中生长若干代,细胞只有DNA含15N解析: 本实验应用了14N和15N,14N和15N都没有放射性,所以本实验采用了同位素标记和密度梯度离心的研究方法,A错误;通过比较试管②和①的结果,说明其复制方式不是全保留复制,可能是半保留复制或分散复制,B正确;T2噬菌体是病毒,没有细胞结构,不能在培养液中独立生活和繁殖,因而不能代替大肠杆菌进行实验,C错误;蛋白质和核酸等物质都含有N元素,所以大肠杆菌在含有15NH4Cl的培养液中生长若干代,细胞中含15N的物质有DNA、RNA、蛋白质等,D错误。3. 如图为某真核细胞中DNA复制过程模式图,下列分析错误的是( )A. 酶①和酶②均作用于氢键B. 该过程的模板链是a、b链C. 该过程可发生在细胞有丝分裂前的间期D. DNA复制的特点是边解旋边复制和半保留复制解析: 由题图可知,酶①(解旋酶)使氢键断裂,而酶②(DNA聚合酶)催化形成磷酸二酯键,A错误。4. (2024·湖北宜昌高一期末)一个被15N标记的、含1 000个碱基对的DNA分子片段,其中T+A占30%,若将该DNA分子放在含14N的培养基中连续复制3次,相关叙述错误的是( )A. 用放射性同位素标记法证明DNA分子是半保留复制B. DNA分子边解旋边复制C. 3次复制后,子代DNA分子中含14N的比例为100%D. 第3次复制需消耗1 200个A解析: 15N没有放射性,探究DNA复制时利用的是同位素的质量差异,用不同的DNA条带判定DNA复制的方式,A错误;DNA分子边解旋边复制,以半保留复制方式进行,B正确;由于DNA进行半保留复制,3次复制后,子代DNA分子中含14N的比例为100%,C正确;第3次复制得到23-22=4个DNA,每个DNA中含有T+A=600个,T=A=300个,因此第3次复制需消耗300×4=1 200个A,D正确。5. 如图1为大肠杆菌的DNA分子结构示意图(片段),图2为DNA分子复制图解。请据图回答问题:(1)图1中1、2、3结合在一起的结构叫 。解析:图1中1、2、3结合在一起的结构叫脱氧核糖核苷酸。脱氧核苷酸(2)图1中若3是鸟嘌呤,4的中文名字应该是 。解析:如果3是鸟嘌呤,则4是胞嘧啶。(3)含有200个碱基的某DNA片段中碱基间的氢键共有260个,则该DNA片段中共有腺嘌呤 个,C和G共有 对。解析:已知某DNA片段含有200个碱基,碱基间的氢键共有260个,且A、T之间有2个氢键,C、G之间有3个氢键,假设该DNA分子含有腺嘌呤N个,则胞嘧啶的数量为100-N,所以2N+3(100-N)=260,N=40,所以该DNA片段中共有40个腺嘌呤,共有60对C和G。胞嘧啶4060(4)图2中的DNA复制完成后,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,这与复制过程中的 有关,这种复制方式称为 。解析:图2中的DNA复制完成后,A'链与B链相同、B'链与A链相同。每个子代DNA分子中均保留了其亲代DNA分子的一条单链,这与复制过程中的碱基互补配对原则有关,这种复制方式称为半保留复制。BA碱基互补配对原则 半保留复制课时训练·提素能03分级练习 巩固提升知识点一 对DNA复制的推测及DNA半保留复制的实验证据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,错误的是( )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,游离的脱氧核苷酸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. 新形成的DNA分子由一条模板单链和一条新链组成D. 新形成的两个DNA分子分别由两条母链、两条子链结合而成12345678910111213解析: DNA复制时,双链解旋,互补的碱基之间的氢键断裂,A正确;以解开的两条单链为模板,游离的脱氧核苷酸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,B正确;新形成的DNA分子由一条模板母链和一条新的子链组成,C正确,D错误。123456789101112132. 体外进行DNA复制的实验,向试管中加入有关的酶、四种脱氧核苷酸和ATP,37 ℃下保温。下列叙述中,正确的是( )A. 能生成DNA,DNA的碱基比例与四种脱氧核苷酸的比例一致B. 不能生成DNA,因为缺少DNA模板C. 能生成DNA,DNA的碱基比例不确定,且与酶的来源有一定的关联D. 不能生成DNA,因为实验中缺少酶催化的适宜的体内条件解析: DNA复制的四个基本条件是模板、酶、能量、原料。没有加入模板DNA,所以无DNA生成。123456789101112133. (2024·河北迁安高一月考)将DNA全部用15N进行标记的大肠杆菌置于含有14NH4Cl的普通培养液中,使大肠杆菌连续繁殖三代,利用密度梯度离心技术检测DNA的离心位置,图中阴影是密度梯度离心结果,则亲代、子一代、子二代、子三代DNA带依次是( )A. ①②③④ B. ③①④②C. ①③②④ D. ①②④③12345678910111213解析: 亲代DNA为15N/15N-DNA,离心结果为③;子一代DNA为14N/15N-DNA,离心结果为①;子二代DNA为1/214N/14N-DNA、1/214N/15N-DNA,离心结果为④;子三代DNA为3/414N/14N-DNA、1/414N/15N-DNA,离心结果为②,B正确。12345678910111213知识点二 DNA复制的过程4. 下列关于DNA复制的叙述中,正确的是( )A. DNA的复制只发生于有丝分裂前的间期B. DNA的复制只能发生于细胞核中C. DNA的复制需要解旋酶和DNA聚合酶,原料是八种游离的核苷酸D. DNA复制有精确的模板,并严格遵守碱基互补配对原则,所以能准确地将遗传信息传递给子代12345678910111213解析: DNA的复制发生于有丝分裂前的间期和减数分裂前的间期,A错误;DNA的复制也可以发生于线粒体和叶绿体中,B错误;DNA的复制原料是四种游离的脱氧核苷酸,C错误。123456789101112135. (2024·河南省直辖县高一月考)在遗传工程中,若有一个控制有利性状的DNA分子片段,要使其数量增加,可进行人工复制,复制时应给予的条件是( )①模板链 ②A、U、G、C碱基 ③A、T、C、G碱基④核糖 ⑤脱氧核糖 ⑥DNA聚合酶⑦ATP ⑧磷酸 ⑨DNA水解酶A. ①③④⑦⑧⑨ B. ①②④⑥⑦⑧C. ①②⑤⑥⑦⑨ D. ①③⑤⑥⑦⑧12345678910111213解析: DNA分子复制时以两条链分别为模板,所以需要模板链,①正确;碱基U是RNA分子特有的,DNA分子复制时不需要U,②错误;DNA分子的基本单位——脱氧核苷酸中含有A、T、C、G碱基,③正确;核糖是构成RNA分子的物质,④错误;脱氧核糖是构成脱氧核苷酸的五碳糖,⑤正确;DNA聚合酶能催化合成脱氧核苷酸链,⑥正确;ATP能为DNA分子复制提供能量,⑦正确;磷酸是构成脱氧核苷酸的物质,⑧正确;DNA水解酶催化DNA分子水解,所以在DNA分子复制过程不需要,⑨错误。综上所述,复制时应给予的条件是①③⑤⑥⑦⑧,D正确。123456789101112136. DNA一般能准确复制,其原因是( )①DNA独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板②DNA复制发生于细胞分裂前的间期③碱基互补配对是严格的④产生的两个子代DNA均和亲代DNA相同A. ②④ B. ②③C. ①④ D. ①③解析: DNA独特的双螺旋结构在解旋后为DNA复制提供了精确的两条模板,严格的碱基互补配对保证了DNA复制的准确性,保证了子代DNA与亲代DNA相同。123456789101112137. (2024·河北任丘高一月考)DNA的复制开始于复制起点——“富含AT”的碱基对序列,一旦复制起点被启动蛋白识别,启动蛋白就会募集其他蛋白质,从而解开双链DNA,形成复制叉。下列有关DNA复制的叙述,错误的是( )A. “其他蛋白质”应当包括解旋酶B. DNA复制时会同时出现多个复制叉C. “富含AT”序列更易于DNA双链的分离D. 复制形成的两条DNA子链碱基互补、方向相反12345678910111213解析: 解旋酶的作用是把双链DNA氢键打断,形成两条单链。依题意,“其他蛋白质”参与解开双链DNA,故应包括解旋酶,A正确;DNA分子可以多起点双向复制,可以形成多个复制叉,但复制叉的形成并不是同步的,B错误;A—T碱基对具有2个氢键,C—G碱基对有3个氢键,“富含A—T”序列更易于DNA双链的分离,C正确;由于两条DNA模板链碱基互补、方向相反,所以复制形成的两条链也是碱基互补,方向相反,D正确。123456789101112138. (2024·辽宁庄河高一月考)DNA通过复制,将遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞,从而保持遗传信息的连续性。如图为DNA复制过程模式图,下列相关说法,正确的是( )A. 复制时两条子链的延伸方向相反B. 该过程中需要解旋酶和RNA聚合酶C. 亲代DNA的双螺旋结构全部打开再复制D. 合成的两条子链的碱基序列可互补配对12345678910111213解析: DNA双链是反向平行的,且子链的合成方向都是从5'端→3'端,因此复制时两条子链的延伸方向相同,A错误;该复制过程中需要解旋酶和DNA聚合酶,RNA聚合酶参与转录过程,B错误;DNA分子复制过程是边解旋边复制,不需要把DNA双螺旋结构全部解旋才开始复制,C错误;复制时合成的两条子链是分别以两条母链为模板合成的,故合成的两条子链可互补配对,D正确。123456789101112139. (2024·福建福州连江第一中学高一期中)真核细胞的DNA分子复制时可观察到多个复制泡(如图所示)。请结合所学知识分析,下列叙述正确的是( )A. DNA分子复制时需要RNA聚合酶B. 真核细胞DNA以一端为起点复制至另一端C. 这种复制方式不利于提高复制效率D. 复制起始时间越早,复制泡越大12345678910111213解析: DNA分子复制过程需要解旋酶和DNA聚合酶,A错误;真核细胞的DNA分子复制时可观察到多个复制泡,说明真核细胞DNA是多起点复制,B错误;真核细胞的DNA分子具有多个复制起点,这种复制方式加速了复制过程,提高了复制速率,C错误;复制起始时间越早,复制时间越长,复制泡越大,D正确。1234567891011121310. (2024·山东青岛高一期末)如图为真核细胞DNA复制过程的模式图,其中延伸方向与解链方向相反的短片段子链将由DNA连接酶连接。一个15N标记的双链DNA片段含有500个碱基对,其中胞嘧啶有150个,提供含14N的脱氧核苷酸,共进行4次复制。下列说法错误的是( )A. 真核生物DNA复制的场所有细胞核和细胞质B. 复制时共需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸2 450个C. 产生的含15N的DNA分子占全部DNA分子的1/8D. 阻断DNA连接酶的活性,会出现短片段子链的积累12345678910111213解析: 真核生物DNA复制的场所主要是细胞核,此外在线粒体和叶绿体中也可发生,A正确;一个DNA分子含有500个碱基对,即1 000个脱氧核糖核苷酸,其中胞嘧啶150个,则该DNA分子中腺嘌呤脱氧核苷酸=(1 000-150×2)÷2=350个,该DNA分子连续复制4次后共需要消耗游离的腺嘌呤脱氧核苷酸=350×(24-1)=5 250个,B错误;子代DNA中含有15N的DNA有2个,经过4次复制子代DNA分子有16个,故子代DNA中含有15N标记的占全部DNA的比例为2/16=1/8,C正确;题中显示延伸方向与解链方向相反的短片段子链将由DNA连接酶连接,因此,若阻断DNA连接酶的活性,则会导致短片段无法连接,会出现短片段子链的积累,D正确。1234567891011121311. (多选)如图为某真核细胞中DNA复制过程的模式图,下列叙述正确的是( )A. DNA分子在酶①的作用下水解成脱氧核苷酸,酶②催化碱基对之间的连接B. 在复制过程中解旋和复制是同时进行的C. 解旋酶能使双链DNA解开,并且需要消耗ATPD. 两条新的子链通过氢键形成一个新的DNA分子12345678910111213解析: 酶①是解旋酶,作用于氢键,酶②是DNA聚合酶,催化脱氧核苷酸的连接,A错误;新的子链与母链通过氢键形成一个新的DNA分子,D错误。1234567891011121312. (多选)(2024·河南濮阳高一月考)如图为某DNA分子片段,假设该DNA分子中有5 000对碱基,A+T占碱基总数的34%。若该DNA分子在含14N的培养基中连续复制2次,下列叙述错误的是( )A. 复制时作用于③处的酶为解旋酶B. DNA分子复制2次需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸9 900个C. ④处指的是腺嘌呤核糖核苷酸D. 子代中含15N的DNA分子占1/212345678910111213解析: ③处是氢键,复制时作用于③处的酶为解旋酶,A正确;DNA分子中有碱基5 000对,A+T占碱基总数的34%,则G+C=66%,G=C=3 300个,复制2次需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸为:3 300×(22-1)=9 900个,B正确;DNA分子的基本单位是脱氧核苷酸,所以④处指的是腺嘌呤脱氧核糖核苷酸,C错误;DNA分子只有一条链含15N,其复制是半保留复制,连续复制2次后,形成的4个DNA分子,只有一个DNA分子含有15N,因此子代中含15N的DNA分子占1/4,D错误。1234567891011121313. (2024·山东青岛高一期中)DNA可以通过自我复制完成遗传信息的传递。如图表示真核生物DNA复制的示意图(引物是一段引导DNA子链合成的RNA片段)。12345678910111213(1)图中A物质是 ,据图分析可得出DNA分子复制的特点有 。解析:该图表示真核生物DNA复制的示意图,酶A是打开DNA分子双螺旋结构的解旋酶,由图分析可知,新合成的子链与母链结合,体现出半保留复制的特点,解旋酶A边向左移动,DNA分子形成的子链边延长,这体现出边解旋边复制的特点。解旋酶半保留复制、边解旋边复制12345678910111213(2)DNA双链之间的碱基配对方式是 。若1个双链DNA片段中有1 000个碱基对,其中胸腺嘧啶450个,该DNA连续复制四次,在第五次复制时需要消耗 个胞嘧啶脱氧核苷酸。解析:DNA碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则,即A—T、C—G、T—A、G—C。1个双链DNA片段中有1000个碱基对,其中胸腺嘧啶450个,则胞嘧啶有1 000-450=550个,若该DNA连续复制四次,在第五次复制时需要消耗的胞嘧啶脱氧核苷酸数为 ×550=8 800个。A和T、G和C8 80012345678910111213(3)以3H标记的脱氧核苷酸添加到大肠杆菌的培养基中,最终在噬菌体DNA中检测到放射性,其原因是 。用3H充分标记的大肠杆菌培养噬菌体,得到的子代噬菌体含有3H标记的比例是 。噬菌体复制DNA需要宿主细胞大肠杆菌提供原料 100% 12345678910111213解析: 以3H标记的脱氧核苷酸添加到大肠杆菌的培养基中,标记的脱氧核苷酸被大肠杆菌吸收,为噬菌体DNA复制提供原料,所以在噬菌体DNA中检测到放射性。用3H充分标记的大肠杆菌培养噬菌体,由于DNA的半保留复制,得到的子代噬菌体含有3H标记的比例是100%。12345678910111213(4)引物的3'端和脱氧核苷酸靠 键相连。复制过程中,引物最终会被酶切除,从核酸的碱基组成分析,该酶能准确识别出引物的原因是 。解析:引物的3'端通过磷酸二酯键与脱氧核苷酸相连,引物的本质是RNA,其被酶切除时DNA分子并没有受到影响,因而可能是该酶能够准确识别出引物RNA中特有的碱基U(尿嘧啶),DNA中没有。磷酸二酯RNA中含有U(尿嘧啶),DNA中没有12345678910111213感 谢 观 看! 展开更多...... 收起↑ 资源列表 第3节 DNA的复制.docx 第3节 DNA的复制.pptx 第3节 DNA的复制(练习,含解析).docx