资源简介 第三节 DNA通过复制传递遗传信息知识点一 探究DNA的复制过程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，并进行密度梯度离心，则下列说法中不正确的是（ ）A.亲代细胞经离心后，DNA位于试管的下层B.细胞经一次分裂和离心后，DNA位于试管的中层C.细胞经两次分裂和离心后，DNA位于试管的上层D.该实验可以证明DNA的复制是半保留复制2.下图为科学家设计的DNA 合成的同位素示踪实验，利用大肠杆菌来探究DNA 的复制过程，下列说法正确的是（ ）A.从获得试管①到试管③，细胞内的染色体复制了两次B.用噬菌体代替大肠杆菌进行实验，提取DNA 更方便C.试管③中含有14N 的DNA 占3/4D.本实验是科学家对DNA 复制方式假设的验证3.（2024·金华高一月考）“探究DNA的复制过程”实验中，科学家设计了以NH4Cl为氮源培养大肠杆菌的同位素示踪实验，下列叙述错误的是（ ）A.可先将大肠杆菌放入以15NH4Cl为唯一氮源的培养液中培养B.15N-15N-DNA、15N-14N-DNA、14N-14N－DNA的密度各不相同C.可对每一代大肠杆菌直接做密度梯度离心，无需破碎细胞处理D.分析子一代与子二代的离心结果可得出DNA分子的复制方式4.（2024·温州高一期中）细菌在含15N的培养基中繁殖数代后，使细菌的DNA都含有15N，然后再移入含14N的培养基中培养，提取其子代的DNA进行分离，下图①～⑤为可能的结果，下列叙述错误的是（ ）A.该实验运用了密度梯度离心法和放射性同位素示踪法B.第一次分裂结束的子代DNA分离后若为②，可以排除全保留复制的假说C.第二次分裂结束的子代DNA分离后应呈现为①D.第三次分裂结束的子代DNA分离后呈现为③，位于14N-14N区段的DNA比例增大5.（2024·永嘉一中高一月考）沃森和克里克发现DNA的双螺旋结构后，有科学家关于DNA的复制方式提出了三种假说，即半保留复制、全保留复制和弥散复制，过程如图1所示。他们根据三种假说，进行了如图2所示的实验。回答下列问题：（1）科学家在实验过程中，使用到的技术方法有 （回答出两种）。选用大肠杆菌作为实验材料的优点有 （回答出两点）。（2）将DNA含15N标记的大肠杆菌，接种到含14N的培养基中繁殖一代，提取DNA后进行离心，若离心管中出现一轻一重两条带，则DNA的复制方式是 ，而实际结果是只有一条中带，由此可以说明DNA的复制方式是 。（3）为了进一步确定DNA的复制方式，需要让子一代的大肠杆菌在含14N的培养基中再繁殖一代，当离心管中出现 带时，可确定DNA的复制方式是半保留复制。知识点二 DNA通过半保留方式进行复制6.如图所示为某真核细胞中DNA复制过程的模式图，下列叙述错误的是（ ）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分裂前的间期D.DNA复制的特点是半保留复制 （2024·温州高一期中）阅读下列材料，完成7～8小题。 在DNA复制过程中，DNA聚合酶只能使4种不同的脱氧核苷酸连接在核苷酸链游离的3'碳原子的羟基上，故DNA复制方向是按5'→3'进行的。由于DNA的两条链都能作为模板复制，因此是双向复制。在3'→5'模板链上沿着3'→5'方向DNA可以连续的复制，其速度较快，完成复制较早称为前导链。以5'→3'DNA链为模板合成3'→5'互补链，由于不能按3'→5'方向进行，必然要按5'→3'方向先合成一系列较短的DNA片段称为冈崎片段，然后在DNA连接酶作用下将众多的冈崎片段连接完成单链。该复制过程较为复杂，完成复制较晚，此链称为后随链。总而言之，DNA的复制过程是一条链为连续复制，而后随链是从5'→3'方向以冈崎片段不连续方式合成的。因此称为半不连续复制。7.下列关于DNA复制的叙述，正确的是（ ）A.DNA的复制是双向的，这和DNA的两条链是反向平行有一定的关系B.DNA复制的时候需要四种碱基作为原料C.DNA复制的时候所需要的酶只有DNA聚合酶和DNA连接酶D.DNA的前导链和后随链的核苷酸序列相同8.下列关于DNA复制的特点，错误的是（ ）A.科学家在研究DNA复制时使用了同位素15N标记以及密度梯度离心技术B.DNA的半保留复制使得新合成的子代DNA中含有亲代DNA的一条链C.由冈崎片段连接形成的单链符合卡伽夫法则D.DNA的半不连续复制的原因之一是DNA聚合酶的催化方向只能是5'→3'9.（2024·绍兴高一期中）如图为真核细胞DNA复制过程模式图，下列分析错误的是（ ）A.酶①能使DNA双链的配对碱基之间的氢键断开B.图中可体现出边解旋边复制及半保留复制的特点C.复制完成后，甲、乙两个DNA分子携带着相同的遗传信息D.若该DNA分子有1 000个碱基对，其中A有200个，则复制过程共需要C 300个10.（2024·杭州滨江区高一月考）玉米条纹病毒的遗传物质是单链环状DNA分子。下图为该病毒DNA在玉米细胞内的复制过程。相关叙述正确的是（ ）A.复制时A与U、G与C进行配对B.复制时以四种脱氧核糖核苷酸为原料C.形成子代DNA时亲代DNA边解旋边复制D.新合成的互补链是子代病毒的遗传物质11.（2021·浙江6月选考14题）含有100个碱基对的一个DNA分子片段，其中一条链的A＋T占40％，它的互补链中G与T分别占22％和18％，如果连续复制2次，则需游离的胞嘧啶脱氧核糖核苷酸数量为（ ）A.240个 B.180个C.114个 D.90个12.如图表示真核细胞DNA的复制过程，其中有3个复制泡。下列叙述错误的是（ ）A.DNA复制以两条链为模板，但两条链延伸的方向不同B.解开DNA双螺旋结构需要细胞内ATP与解旋酶的参与C.子链延伸过程中需要DNA聚合酶催化碱基间氢键的形成D.图示复制方式可加快DNA的复制，但各起点可能不是同时开始的13.（2024·宁波高一期中）研究人员将1个含14N-DNA的大肠杆菌转移到以15NH4Cl为唯一氮源的培养液中，培养24 h后提取子代大肠杆菌的DNA。将DNA解开双螺旋，变成单链，然后进行密度梯度离心，试管中出现两种条带（如图）。下列说法正确的是（ ）A.根据条带的数目和位置可以确定DNA的复制方式是半保留复制B.若直接将子代DNA进行密度梯度离心也能得到两条条带C.解旋酶解开DNA双螺旋的实质是破坏核苷酸之间的磷酸二酯键D.DNA复制需要消耗能量且可推知该大肠杆菌的细胞周期大约为6 h14.（2024·安吉一中高一月考）某DNA分子用14N标记后，再用15N同位素标记过的游离脱氧核苷酸为原料复制3次，再将全部复制产物置于试管内离心，进行密度分层，得到结果如图1；然后解旋成单链再离心，得到结果如图2。则下列有关分析正确的是（ ）①X层全部是只含14N的DNA②W层全部是只含15N的DNA单链③W层与Z层的核苷酸数之比为3∶1④X层中含有的氢键数是Y层的1/3A.②③ B.①③C.②④ D.②③④15.（2024·绍兴上虞区高一期中）下图为某DNA分子部分片段平面结构模式图，下列叙述错误的是（ ）A.DNA复制时是边解旋边复制B.该DNA分子（A＋T）/（G＋C）的值可体现其特异性C.该DNA片段复制3次，共需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸28个D.将该DNA放在氮源只为15N的培养液中复制3代，子代含15N的DNA单链占全部DNA单链的7/816.假如某一含31P的DNA中含有1 000个碱基对，将该DNA放在用32P标记的脱氧核苷酸的培养液中让其复制n次，则子代DNA的平均相对分子质量比原来增加了（ ）A.1 000 B.1 000·C.2 000 D.1 000·17.（2024·舟山普陀区高一月考）如图1中DNA分子有a和d两条链，将图1中某一片段放大后如图2所示，请结合所学知识，回答下列问题：（1）若用放射性同位素32P标记该DNA，则在图2的结构4、5、6中 （填数字）将出现较高的放射性。（2）图1中，A和B均是DNA分子复制过程中所需要的酶，则A、B分别是 和 。图1过程在水稻根尖分生区细胞中进行的场所是 ，此过程所需的能量主要是在细胞的 （填结构名称）中产生的。（3）上述结构模式图中，若一条DNA单链片段的序列是5'—GATACC—3'，那么它的互补链的序列是 （填字母）。A.5'—CTATGG—3' B.5'—GATACC—3'C.5'—GGTATC—3' D.5'—CCATAG—3'（4）DNA分子具有一定的热稳定性，加热能破坏图2中9处氢键而打开双链，现在有两条等长的DNA分子甲和乙，经测定发现甲DNA分子热稳定性较高，你认为可能的原因是 。（5）若用1个32P标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，释放出300个子代噬菌体。其中含有32P的噬菌体所占的比例是 （用分数表示）。若图2中亲代DNA分子在复制时，一条链上的G变成了A，则该DNA分子经过n次复制后，发生差错的DNA分子占DNA分子总数的比例是 （用分数表示）。18.（2024·兰溪一中高一月考）如图表示某种真核生物DNA片段的结构（图甲）及发生的相关生理过程（图乙），回答下列问题：（1）图甲中④的全称是 ，它是组成 （填“噬菌体”或“流感病毒”）遗传物质的基本单位。（2）洋葱根尖细胞能发生图乙过程的场所有 。体内DNA复制时，催化图甲中⑨断裂需要的酶是 ，如果DNA耐高温的能力越强，则 （填“G—C”或“A—T”）碱基对的比例越高。（3）DNA复制时是以DNA分子的 条链为模板进行的，DNA复制遵循 原则。若双链DNA分子的一条链中（A＋T）/（C＋G）＝a，则其互补链中该比值为 。（4）1958年，梅塞尔森和斯塔尔运用 技术设计了一个巧妙的实验，证明了DNA半保留复制的方式。将两条链均被15N标记的DNA分子置于不含15N的培养液中复制三代，第三代中被15N标记的DNA分子所占的比例是 。第三节 DNA通过复制传递遗传信息1.C 细胞经过两次分裂，DNA复制了两次，因为DNA的半保留复制，一半DNA只有14N标记，一半DNA一条链为14N标记，另一条链为15N标记，离心后，一半DNA位于试管的中层，另一半DNA位于上层，C错误。2.D 大肠杆菌细胞内没有染色体，A 错误；噬菌体是寄生的，不能在培养液中繁殖，不能代替大肠杆菌进行实验，B 错误；试管③中含有14N 的DNA 占100％，C错误。3.C DNA分子的元素组成包括C、H、O、N、P，可将大肠杆菌放入以15NH4Cl为唯一氮源的培养液中获得双链被15N标记的DNA分子，A正确；离心后15N-15N-DNA为重密度带、15N-14N-DNA为中密度带、14N-14N-DNA为轻密度带，故三者的密度各不相同，B正确；需要将每一代大肠杆菌破碎，释放出DNA分子进行密度梯度离心，会出现密度带，C错误；子一代均为中密度带，子二代为1/2中密度带、1/2轻密度带，说明DNA分子的复制方式是半保留复制，D正确。4.A 14N和15N没有放射性，因此该实验没有采用放射性同位素示踪法，A错误；若为全保留复制，则第一次分裂结束的子代DNA中，一个DNA两条链均为15N，一个DNA的两条链均为14N，离心后应分布在轻带和重带，因此若第一次分裂结束的子代DNA分离后为②，则可以排除全保留复制的假说，B正确；若为半保留复制，第一次分裂形成的子代DNA应一条链为15N，一条链为14N，第二次复制形成的DNA中两个DNA的一条为15N，一条链为14N，另外两个DNA两条链都是14N，离心后应分布在中带和轻带，因此第二次分裂结束的子代DNA分离后应呈现为①，C正确；第三次分裂结束的子代DNA为8个，只有两个DNA的一条链为15N，一条链为14N，其余6个DNA的两条链均为14N，因此离心后分布在轻带和中带，且轻带比例大，故分离后呈现为③，位于14N-14N区段的DNA比例增大，D正确。5.（1）同位素示踪技术、密度梯度离心技术 繁殖速度快、遗传物质只有DNA分子、无染色体结构、易提取 （2）全保留复制 半保留复制或弥散复制 （3）一条中带、一条轻解析：（1）由图2可知，证明DNA的复制方式实验使用到的技术方法有同位素示踪技术、密度梯度离心技术。由于大肠杆菌繁殖速度快，遗传物质只有DNA分子、无染色体结构、易提取，因此常用大肠杆菌为实验材料。（2）科学家推测DNA复制的方式有半保留复制、全保留复制和弥散复制三种方式。将DNA含15N标记的大肠杆菌，接种到含14N的培养基中繁殖一代，提取DNA后进行离心，若离心管中出现一轻一重两条带，则DNA的复制方式是全保留复制，而实际结果是只有一条中带，由此可以说明DNA的复制方式是半保留复制或弥散复制。（3）让子一代的大肠杆菌在含14N的培养基中再繁殖一代，当离心管中出现一中一轻两条带时则排除弥散复制，同时确定为半保留复制。6.A 酶①作用于氢键，酶②作用于磷酸二酯键，A错误。7.A 由于DNA两条链反向平行，复制时以DNA的两条链为模板，且子链的延伸方向都是5'→3'，因此两条子链的合成方向也相反，表现为双向复制，A正确；DNA在复制的时候，需要四种脱氧核苷酸作为原料，B错误；DNA复制的时候所需要的酶除了DNA聚合酶和DNA连接酶外，还有解旋酶，C错误；DNA的前导链和后随链都是以各自的母链为模板合成的子链，则前导链和后随链的核苷酸序列互补，D错误。8.C 探究DNA的复制方式采用同位素示踪技术和密度梯度离心技术，同位素示踪技术用15N标记，A正确；DNA的半保留复制是指以母链为模板合成子链，形成的新的DNA分子中含有一条母链，含有一条子链，B正确；双链DNA分子中的碱基含量符合卡伽夫法则，即C＝G、A＝T，由冈崎片段连接形成的单链不符合卡伽夫法则，C错误；DNA的半不连续复制的原因之一是DNA聚合酶的催化方向只能是5'→3'，还因为DNA的两条链是反向平行的，D正确。9.D 酶①作用于DNA的两条母链之间，使DNA双链的配对碱基之间的氢键断开，为解旋酶，A正确；新形成的甲、乙两个DNA分子中均含有一条DNA母链，为半保留复制，从图中也可看出边解旋边复制的特点，B正确；DNA以两条母链为模板，严格遵循碱基互补配对原则，使复制能够准确进行，得到两个完全相同的DNA分子，携带着相同的遗传信息，C正确；根据碱基互补配对原则，该DNA分子中复制前有1 000个碱基对，其中A＝200个，则C＝800个，复制一次所需要的胞嘧啶为（2－1）×800＝800个，D错误。10.B DNA复制时，根据碱基互补配对原则，A和T配对，C和G配对，A错误；DNA复制时，以四种脱氧核糖核苷酸为原料，B正确；由于亲代DNA分子为单链，所以不需要解旋，C错误；新合成的互补链与亲本碱基序列不同，不是子代病毒的遗传物质，D错误。11.B 双链DNA分子共含有100个碱基对，A与T之和占其中一条链碱基的40％，则这条链A＋T＝100×40％＝40个，G＋C＝60个，根据卡伽夫法则可知，另一条链同样A＋T＝40个，G＋C＝60个，由G＝C可知，该DNA双链中G＝C＝60个。如果连续复制2次，根据半保留复制的特点，则需游离的胞嘧啶脱氧核糖核苷酸数量为（22－1）×60＝180个。12.C DNA复制以两条链为模板，但两条链延伸的方向相反，A正确；解开双螺旋即破坏氢键，需要能量，由ATP提供，同时需要解旋酶参与，B正确；DNA聚合酶催化的是磷酸二酯键的形成，不是氢键，C错误；图示是真核生物的多起点复制，可加快DNA的复制过程，从各起点的螺旋解开的程度来看，各起点可能不是同时开始的，D正确。13.B 由于DNA是解开了双螺旋，变成单链后进行的密度梯度离心，所以根据条带的数目和位置只能判断DNA单链的标记情况，无法判断 DNA的复制方式，A错误；将DNA被14N标记的大肠杆菌转移到15N培养基中培养，因合成DNA的原料中含15N，所以新合成的DNA链均含15N，由于14N单链∶15N单链＝1∶7，说明DNA复制了3次，有2个DNA是15N-14N，中带，有6个都是15N-15N的DNA，重带，离心后得到两条条带，B正确；DNA复制的第一步是使两条双链打开，连接两条链的化学键是氢键，所以解开DNA双螺旋的实质是破坏核苷酸之间的氢键，C错误；由于14N单链∶15N单链＝1∶7，说明DNA复制了3次，可推知该细菌的细胞周期大约为24÷3＝8 h，D错误。14.C X层是一条链含14N，另一条链含15N的DNA，①错误；W层有14条链，只含15N，②正确；W层有14条链，Z层有2条链，故W层与Z层的核苷酸数之比为7∶1，③错误；X层中含有两个DNA分子，Y层含有6个DNA分子，故X层的氢键数是Y层的 1/3，④正确，故选C。15.D DNA复制时是边解旋边复制，半保留复制，A正确；不同DNA分子的A＋T/G＋C的值不同，体现了DNA分子的特异性，B正确；该DNA分子片段含有4个胸腺嘧啶脱氧核苷酸，其复制3次共需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数目为（23－1）×4＝28个，C正确；把此DNA放在含15N的培养液中复制3代，根据DNA复制的半保留特点进行计算，则子代中含15N的DNA单链占全部单链的比例为（23×2－1）÷（23×2）＝15/16，D错误。16.B 亲代DNA中的磷元素全为31P，将该DNA放在用32P标记的脱氧核苷酸的培养液中让其复制n次，共形成2n个DNA，其中有2个DNA的一条链只含32P、另一条链只含31P，每个DNA相对分子质量比原来增加了1 000，另（2n－2）个DNA的两条链都只含32P，每个DNA相对分子质量比原来增加了2 000，则子代DNA的平均相对分子质量比亲代DNA增加了＝1 000·，故选B。17.（1）6 （2）解旋酶 DNA聚合酶 细胞核、线粒体 线粒体 （3）C （4）甲DNA分子中C、G比例高，氢键数目多 （5）1/150 1/2解析：（1）由图2可知，4为含氮碱基，5为脱氧核糖，6为磷酸基团，只有6中含有P，因此若用放射性同位素32P标记该DNA，放射性出现在6中。（2）A处在解旋，需要使用解旋酶，破坏氢键；B处在合成子链DNA，需要使用DNA聚合酶促进游离的脱氧核苷酸聚合成子链DNA；图1过程为DNA复制，在水稻根尖分生区细胞的细胞核、线粒体中进行；线粒体是需氧呼吸的主要场所，产生ATP，为DNA合成提供能量。（3）DNA两条链反向平行，且两条链之间遵循碱基互补配对原则，因此另一条互补链为3'—CTATGG—5'，即5'—GGTATC—3'，故选C。（5）1个32P标记的噬菌体只有一个DNA分子，且其两条链均被32P标记，噬菌体进行DNA复制时原料由未标记的大肠杆菌提供，且DNA进行半保留复制，因此含有32P的噬菌体有2个，占比为2/300＝1/150；若图2中亲代DNA分子在复制时，一条链上的G变成了A，根据DNA半保留复制的原理，每代产生的DNA分子中都有一半异常，因此经过n次复制后，发生差错的DNA分子占DNA分子总数的比例是1/2。18.（1）胞嘧啶脱氧核苷酸 噬菌体 （2）细胞核、线粒体 解旋酶 G—C （3）两 碱基互补配对 a （4）同位素示踪（或同位素示踪技术和密度梯度离心） 1/4解析：（1）图甲中①为磷酸，②为脱氧核糖，③为胞嘧啶，④处的碱基为C，故全称是胞嘧啶脱氧核苷酸；流感病毒的遗传物质为RNA，噬菌体的遗传物质为DNA，胞嘧啶脱氧核苷酸是组成噬菌体遗传物质的基本单位。（2）图乙表示DNA分子复制过程，可发生在细胞核、叶绿体、线粒体中，但洋葱根尖细胞没有叶绿体，因此洋葱根尖细胞能发生图乙过程的场所有细胞核、线粒体。体内DNA复制时，需要解旋酶解开双螺旋结构，催化⑨氢键断裂需要的酶是解旋酶。A与T之间有2个氢键，C与G之间含有3个氢键，氢键越多，DNA越稳定，因此如果DNA耐高温的能力越强，则G—C碱基对的比例越高。（3）DNA在复制时，以亲代DNA的每一条链（两条链）作模板，合成完全相同的两个双链子代DNA，每个子代DNA中都含有一条亲代DNA链。DNA复制遵循碱基互补配对原则，即A与T、C与G配对。DNA双链中A＝T、G＝C，若双链DNA分子的一条链中（A＋T）/（C＋G）＝a，则其互补链中该比值也是a。（4）1958年，梅塞尔森和斯塔尔以大肠杆菌为实验材料，运用同位素示踪技术，设计了一个巧妙的证明DNA复制方式的实验。将两条链均被15N标记的DNA分子置于不含15N的培养液中复制三代，由于DNA是半保留方式复制，第三代中被15N标记的DNA分子所占的比例是2/23＝1/4。6 / 6第三节 DNA通过复制传递遗传信息导学 聚焦 1.运用假说—演绎法探究DNA复制的过程。 2.阐明DNA复制的过程、特点和意义知识点（一） 探究DNA的复制过程1.探究DNA分子的复制过程2.判断下列相关表述的正误（1）将大肠杆菌放入以15NH4Cl为唯一氮源的培养液中培养一代，则大肠杆菌的DNA都被同位素15N标记。（ ）（2）将细菌直接进行密度梯度离心，使不同密度的DNA分离。（ ）（3）新合成的子代双链DNA分子中，一条链是来自亲代的DNA，另一条链则是新合成的。（ ）（4）正常情况下，复制出的DNA分子与亲代DNA分子完全相同。（ ）（5）把中链DNA（15N/14N）放在含15N的培养液中复制两代，子代中含14N的DNA占25％。（ ）探讨 分析有关DNA复制方式的实验过程和结果，提高实验分析能力 科学工作者关于DNA复制曾提出过三种假说：半保留复制、全保留复制和弥散复制（如图1）。为研究DNA的复制方式，1958年，梅塞尔森和斯塔尔利用大肠杆菌为实验材料，采用同位素示踪技术、细菌培养技术和密度梯度离心技术，进行了严谨的探究（如图2）。请分析回答下列问题：（1）梅塞尔森和斯塔尔在进行实验前，针对3种假说的实验结果，进行了预期，请帮助他们补充完成下表：假说 预期结果a b c全保留复制 仅重带 重带＋轻带半保留复制 仅重带弥散复制 仅重带 介于中带与轻带之间（2）梅塞尔森和斯塔尔完成实验后，观察到了如图3所示的实验结果，证明了DNA的复制方式为 复制。（3）如果将第2代（全中）DNA链的氢键断裂后进行密度梯度离心，这些DNA单链分布在试管中的什么位置？（4）若繁殖3代后取样，抽取DNA并进行密度梯度离心，位于中带的DNA比例为多少？1.科学家在证明DNA半保留复制方式的过程中，也使用了假说—演绎的方法，使用此方法的还有孟德尔提出分离定律和自由组合定律的过程、摩尔根证明基因在染色体上的过程等。2.本实验中使用的同位素为15N，与18O一样，没有放射性，不能利用检测放射性的方法对结果进行观测。1.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示踪和密度梯度离心技术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15N-14N-DNAD.实验结果说明DNA分子的复制是半保留复制2.（2024·东阳一中高一月考）下图表示验证DNA的半保留复制实验的部分过程，甲、乙为大肠杆菌液体培养基，在甲中培养若干代后离心，在乙中培养一代后离心，①②表示离心结果。下列叙述正确的是（ ）A.①中的DNA仅含15N、②中的DNA仅含14NB.本实验需对大肠杆菌进行密度梯度离心C.根据图示结果无法确定DNA的复制方式D.大肠杆菌液体培养基中NH4Cl是唯一营养物质知识点（二） DNA通过半保留方式进行复制1.DNA通过半保留方式进行复制2.判断下列相关表述的正误（1）DNA复制时，所用的原料是A、C、T、G四种碱基。（ ）（2）DNA聚合酶催化游离的脱氧核苷酸与DNA链上的脱氧核苷酸相连接。（ ）（3）在生物体内进行DNA复制时，即使没有酶的作用，两条链的配对碱基之间的氢键也会断开，使碱基暴露出来。（ ）（4）DNA复制遵循碱基互补配对原则，新合成的DNA分子中两条链均是新合成的。（ ）（5）DNA复制是以亲代DNA的一条链为模板进行复制，复制时边解旋边复制。（ ）（6）碱基互补配对原则保证了复制的准确性。（ ）探讨 分析DNA复制过程和特点，提高推理能力1.如图为DNA分子复制的两个模型，请据图回答下列问题：（1）图1中的酶1和酶2分别是什么酶？分别作用于图2中哪个部位？（2）图1中的a（子链）和c（母链）、b（母链）和d（子链）的碱基排列顺序有何关系？2.下图是真核生物DNA复制的示意图，据图分析：（1）图中有几个DNA的复制起点？它们开始的时间相同吗？（2）每个复制起点的延伸方向是单向的还是双向的？（3）DNA分子的复制是非常精确的，其原因有哪些？3.如果用15N标记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、含有15N的DNA分子数、含14N的DNA分子数和只含14N的DNA分子数分别是多少？（2）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？（3）设亲代DNA分子中含有腺嘌呤脱氧核苷酸m个，则：①经过n次复制，共需要消耗游离的腺嘌呤脱氧核苷酸多少个？②在第n次复制时，需要消耗游离的腺嘌呤脱氧核苷酸多少个？DNA复制的特点等归纳梳理1.（2024·舟山高一月考）如图所示为某DNA复制过程的部分图解，其中rep蛋白具有解旋的功能。下列相关叙述中，不正确的是（ ）A.图中子链的延伸方向是3'→5'，最终形成两个DNA分子完全相同B.DNA结合蛋白可能具有防止DNA单链重新形成双链的作用C.rep蛋白可破坏氢键，该DNA中G、C比例越高，氢键数量越多D.DNA的复制过程是边解旋边复制2.一个双链均被32P标记的DNA由5 000个碱基对组成，其中腺嘌呤占20％，将其置于只含31P的环境中复制3次。下列叙述错误的是（ ）A.该DNA分子中含有氢键的数目为1.3×104个B.复制过程需要2.1×104个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸C.子代DNA分子中含32P的单链与含31P的单链之比为1∶7D.子代DNA分子中含32P与只含31P的分子数之比为1∶4（1）探究DNA的复制过程的实验方法为： 和密度梯度超速离心技术。实验结论：DNA的复制是以 的方式进行的。（2）DNA复制时，在 的作用下，两条链的配对碱基之间的 断开，碱基暴露出来，形成了两条“模板链”（母链）。（3）DNA复制时，每一条母链按照 的原则，腺嘌呤与胸腺嘧啶核苷酸配对，鸟嘌呤与胞嘧啶核苷酸配对等。最后相邻核苷酸的脱氧核糖和磷酸基团间形成 ，产生一条子链。这一过程还需要 的参与，同时DNA复制过程需要 。1.（2024·宁波镇海区高一月考）将某细菌（其氮均为14N）转入以15NH4Cl为唯一氮源的培养基中培养。取完成两次分裂的细菌，分离出其DNA进行密度梯度超速离心，离心后的条带分布于离心管的（ ）A.上部和中部 B.中部和下部C.下部 D.上部和下部2.（2024·嘉兴高一期中）DNA复制是在为细胞分裂进行必要的物质准备。据此分析下列表述正确的是（ ）A.DNA复制仅发生在细胞核B.DNA复制时首先需要在解旋酶的催化下打开磷酸二酯键解旋C.DNA子链复制的方向均由5'向3'延伸D.新合成的两条子链碱基序列完全一致3.（2024·绍兴高一期中）如图所示为DNA分子正常复制的片段，图中编号①～④表示DNA单链。有关叙述错误的是（ ）A.①和④的碱基序列相同B.③和④的碱基序列互补C.①链中A＋C/G＋T的值与②链中同项比值相同D.①链中G＋T/A＋C的值与④链中同项比值相同4.某双链DNA分子中共有含氮碱基1 400个，其中一条单链上（A＋T）∶（C＋G）＝2∶5。问该DNA分子连续复制两次共需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目是（ ）A.200个 B.400个C.600个 D.1 200个第三节 DNA通过复制传递遗传信息【核心要点·巧突破】知识点（一）自主学习1. 同位素示踪技术 大肠杆菌 下 双链 上 中 半保留2.（1）√（2）× 提示：不能直接进行，需要提取DNA后才可以进行，一般都是需要“破碎”后提取。（3）√ （4）√ （5）√互动探究（1）重带＋轻带 仅中带 中带＋轻带 仅中带 （2）半保留（3）提示：重带和轻带。（4）提示：1/4。学以致用1.B 通过密度梯度离心，15N-15N-DNA位于重带，15N-14N-DNA位于中带，14N-14N-DNA位于轻带。因此a管的结果表明该管中的大肠杆菌是在含15NH4Cl的培养液中培养若干代后得到的。2.C 甲中大肠杆菌只在含15N的培养基中培养若干代，①中的DNA只有15N/15N；甲中DNA转至含14N的培养基乙中培养一代，②中出现含15N/14N的DNA分子，A错误；实验中需要在不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA，再将提取的DNA进行密度梯度离心，记录离心后试管中DNA条带的位置，B错误；①中的DNA只有15N/15N，离心后只有重带；甲中DNA转至含14N的培养基乙中培养一代，②中出现含15N/14N的DNA分子，离心后只有中带，则不可能是全保留复制，可能是半保留复制或弥散复制，C正确；微生物的培养需要碳源、氮源、无机盐等营养物质，D错误。知识点（二）自主学习1. 亲代DNA 解旋酶 脱氧核苷酸 DNA聚合酶 碱基互补配对 遗传信息 连续2.（1）× （2）√（3）× 提示：在生物体内进行DNA复制时，必须有解旋酶才会使两条链的配对碱基之间的氢键断开。（4）×（5）× 提示：以DNA的两条链为模板同时开始复制。（6）√互动探究1.（1）提示：酶1是解旋酶，酶2是DNA聚合酶；酶1作用于f，酶2作用于e。（2）提示：a和c、b和d的碱基排列顺序相同。2.（1）提示：有3个复制起点；各个起点开始的时间不同（最右边最早）。（2）提示：双向的。（3）提示：通过碱基互补配对，保证了复制能够准确地进行；DNA分子的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板。3.（1）提示：2n个、2个、2n个、（2n－2）个。（2）提示：2n＋1条、2条、（2n＋1－2）条。（3）①提示：m·（2n－1）个。②提示：m·2n－1个。学以致用1.A DNA聚合酶只能识别模板链的3'端，因此子链的延伸方向是5'→3'，A错误；DNA复制时双螺旋解开，两条母链分别充当模板链，DNA结合蛋白可能具有防止DNA单链重新形成双链的作用，B正确；rep蛋白具有解旋的功能，可破坏氢键，氢键有助于DNA结构稳定，G—C之间有3个氢键，A—T之间有2个氢键，因此G、C比例越高，氢键数量越多，DNA分子越稳定，C正确；DNA的复制过程是边解旋边复制，复制方式为半保留复制，D正确。2.D 根据题意分析，该DNA分子有5 000个碱基对，其中A占20％，则A＝T＝5 000×2×20％＝2 000（个），G＝C＝5 000－2 000＝3 000（个），所以该DNA分子中含有氢键的数目＝2 000×2＋3 000×3＝1.3×104（个），A正确；复制3次需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数＝（23－1）×3 000＝2.1×104（个），B正确；DNA经过3次复制后子代DNA分子中含32P的单链与含31P的单链之比＝2∶（23×2－2）＝1∶7，C正确；子代DNA分子中含32P的与只含31P的分子数之比＝2∶（23－2）＝1∶3，D错误。【过程评价·勤检测】网络构建 （1）同位素示踪技术 半保留 （2）解旋酶 氢键 （3）碱基互补配对 磷酸二酯键 DNA聚合酶 能量课堂演练1.B 已知将某细菌（其氮均为14N）转入以15NH4Cl为唯一氮源的培养基中培养，两次分裂后，分离出的DNA中有两个DNA含15N－14N，位于离心管中部，两个DNA含15N－15N，位于离心管下部。2.C 真核细胞的DNA复制主要发生在细胞核中，在叶绿体和线粒体中也会发生DNA复制，A错误；DNA复制是以解开的DNA两条链分别为模板进行复制的，因此，DNA复制时首先需要在解旋酶的催化下打开氢键，B错误；DNA子链复制的方向相同，均是由5'向3'延伸，C正确；新合成的两条子链表现为互补关系，因此，二者的碱基序列不同，D错误。3.C ①和④均可以和②发生碱基互补配对，则二者碱基序列相同，A正确；①和④的碱基序列相同，①和③碱基互补配对，则③和④的碱基序列互补，B正确；①链中A＋C/G＋T的值与②链中同项比值互为倒数，C错误；①和④的碱基序列相同，则①链中G＋T/A＋C的值与④链中同项比值相同，D正确。4.C 双链DNA分子中一条单链上（A＋T）∶（C＋G）＝2∶5，则整个双链DNA分子中（A＋T）∶（C＋G）＝2∶5，而双链DNA分子中共有碱基1 400个，所以A＝T＝200（个），该DNA分子连续复制两次共需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目是（22－1）×200＝600（个）。7 / 7(共92张PPT)第三节 DNA通过复制传递遗传信息导学 聚焦 1.运用假说—演绎法探究DNA复制的过程。2.阐明DNA复制的过程、特点和意义核心要点·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） 探究DNA的复制过程1. 探究DNA分子的复制过程2. 判断下列相关表述的正误（1）将大肠杆菌放入以15NH4Cl为唯一氮源的培养液中培养一代，则大肠杆菌的DNA都被同位素15N标记。 （ √ ）（2）将细菌直接进行密度梯度离心，使不同密度的DNA分离。（ × ）提示：不能直接进行，需要提取DNA后才可以进行，一般都是需要“破碎”后提取。（3）新合成的子代双链DNA分子中，一条链是来自亲代的DNA，另一条链则是新合成的。 （ √ ）√×√（4）正常情况下，复制出的DNA分子与亲代DNA分子完全相同。（ √ ）（5）把中链DNA（15N/14N）放在含15N的培养液中复制两代，子代中含14N的DNA占25％。 （ √ ）√√探讨 分析有关DNA复制方式的实验过程和结果，提高实验分析能力 科学工作者关于DNA复制曾提出过三种假说：半保留复制、全保留复制和弥散复制（如图1）。为研究DNA的复制方式，1958年，梅塞尔森和斯塔尔利用大肠杆菌为实验材料，采用同位素示踪技术、细菌培养技术和密度梯度离心技术，进行了严谨的探究（如图2）。请分析回答下列问题：（1）梅塞尔森和斯塔尔在进行实验前，针对3种假说的实验结果，进行了预期，请帮助他们补充完成下表：假说 预期结果 a b c全保留复制 仅重带 重带＋轻带半保留复制 仅重带 弥散复制 仅重带 介于中带与轻带之间重带＋轻带仅中带中带＋轻带仅中带（2）梅塞尔森和斯塔尔完成实验后，观察到了如图3所示的实验结果，证明了DNA的复制方式为 复制。半保留 （3）如果将第2代（全中）DNA链的氢键断裂后进行密度梯度离心，这些DNA单链分布在试管中的什么位置？提示：重带和轻带。（4）若繁殖3代后取样，抽取DNA并进行密度梯度离心，位于中带的DNA比例为多少？提示：1/4。1. 科学家在证明DNA半保留复制方式的过程中，也使用了假说—演绎的方法，使用此方法的还有孟德尔提出分离定律和自由组合定律的过程、摩尔根证明基因在染色体上的过程等。2. 本实验中使用的同位素为15N，与18O一样，没有放射性，不能利用检测放射性的方法对结果进行观测。1. 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示踪和密度梯度离心技术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15N-14N-DNAD. 实验结果说明DNA分子的复制是半保留复制解析： 通过密度梯度离心，15N-15N-DNA位于重带，15N-14N-DNA位于中带，14N-14N-DNA位于轻带。因此a管的结果表明该管中的大肠杆菌是在含15NH4Cl的培养液中培养若干代后得到的。2. （2024·东阳一中高一月考）如图表示验证DNA的半保留复制实验的部分过程，甲、乙为大肠杆菌液体培养基，在甲中培养若干代后离心，在乙中培养一代后离心，①②表示离心结果。下列叙述正确的是（ ）A. ①中的DNA仅含15N、②中的DNA仅含14NB. 本实验需对大肠杆菌进行密度梯度离心C. 根据图示结果无法确定DNA的复制方式D. 大肠杆菌液体培养基中NH4Cl是唯一营养物质解析： 甲中大肠杆菌只在含15N的培养基中培养若干代，①中的DNA只有15N/15N；甲中DNA转至含14N的培养基乙中培养一代，②中出现含15N/14N的DNA分子，A错误；实验中需要在不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA，再将提取的DNA进行密度梯度离心，记录离心后试管中DNA条带的位置，B错误；①中的DNA只有15N/15N，离心后只有重带；甲中DNA转至含14N的培养基乙中培养一代，②中出现含15N/14N的DNA分子，离心后只有中带，则不可能是全保留复制，可能是半保留复制或弥散复制，C正确；微生物的培养需要碳源、氮源、无机盐等营养物质，D错误。知识点（二） DNA通过半保留方式进行复制1. DNA通过半保留方式进行复制2. 判断下列相关表述的正误（1）DNA复制时，所用的原料是A、C、T、G四种碱基。（ × ）（2）DNA聚合酶催化游离的脱氧核苷酸与DNA链上的脱氧核苷酸相连接。 （ √ ）×√（3）在生物体内进行DNA复制时，即使没有酶的作用，两条链的配对碱基之间的氢键也会断开，使碱基暴露出来。（ × ）提示：在生物体内进行DNA复制时，必须有解旋酶才会使两条链的配对碱基之间的氢键断开。（4）DNA复制遵循碱基互补配对原则，新合成的DNA分子中两条链均是新合成的。 （ × ）××（5）DNA复制是以亲代DNA的一条链为模板进行复制，复制时边解旋边复制。 （ × ）提示：以DNA的两条链为模板同时开始复制。（6）碱基互补配对原则保证了复制的准确性。 （ √ ）×√探讨 分析DNA复制过程和特点，提高推理能力1. 如图为DNA分子复制的两个模型，请据图回答下列问题：（1）图1中的酶1和酶2分别是什么酶？分别作用于图2中哪个部位？提示：酶1是解旋酶，酶2是DNA聚合酶；酶1作用于f，酶2作用于e。（2）图1中的a（子链）和c（母链）、b（母链）和d（子链）的碱基排列顺序有何关系？提示：a和c、b和d的碱基排列顺序相同。2. 如图是真核生物DNA复制的示意图，据图分析：（1）图中有几个DNA的复制起点？它们开始的时间相同吗？提示：有3个复制起点；各个起点开始的时间不同（最右边最早）。（2）每个复制起点的延伸方向是单向的还是双向的？提示：双向的。（3）DNA分子的复制是非常精确的，其原因有哪些？提示：通过碱基互补配对，保证了复制能够准确地进行；DNA分子的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板。3. 如果用15N标记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、含有15N的DNA分子数、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、2个、2n个、（2n－2）个。（2）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。（3）设亲代DNA分子中含有腺嘌呤脱氧核苷酸m个，则：①经过n次复制，共需要消耗游离的腺嘌呤脱氧核苷酸多少个？提示：m·（2n－1）个。②在第n次复制时，需要消耗游离的腺嘌呤脱氧核苷酸多少个？提示：m·2n－1个。DNA复制的特点等归纳梳理1. （2024·舟山高一月考）如图所示为某DNA复制过程的部分图解，其中rep蛋白具有解旋的功能。下列相关叙述中，不正确的是（ ）A. 图中子链的延伸方向是3'→5'，最终形成两个DNA分子完全相同B. DNA结合蛋白可能具有防止DNA单链重新形成双链的作用C. rep蛋白可破坏氢键，该DNA中G、C比例越高，氢键数量越多D. DNA的复制过程是边解旋边复制解析： DNA聚合酶只能识别模板链的3'端，因此子链的延伸方向是5'→3'，A错误；DNA复制时双螺旋解开，两条母链分别充当模板链，DNA结合蛋白可能具有防止DNA单链重新形成双链的作用，B正确；rep蛋白具有解旋的功能，可破坏氢键，氢键有助于DNA结构稳定，G—C之间有3个氢键，A—T之间有2个氢键，因此G、C比例越高，氢键数量越多，DNA分子越稳定，C正确；DNA的复制过程是边解旋边复制，复制方式为半保留复制，D正确。2. 一个双链均被32P标记的DNA由5 000个碱基对组成，其中腺嘌呤占20％，将其置于只含31P的环境中复制3次。下列叙述错误的是（ ）A. 该DNA分子中含有氢键的数目为1.3×104个B. 复制过程需要2.1×104个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸C. 子代DNA分子中含32P的单链与含31P的单链之比为1∶7D. 子代DNA分子中含32P与只含31P的分子数之比为1∶4解析： 根据题意分析，该DNA分子有5 000个碱基对，其中A占20％，则A＝T＝5 000×2×20％＝2 000（个），G＝C＝5 000－2000＝3 000（个），所以该DNA分子中含有氢键的数目＝2 000×2＋3 000×3＝1.3×104（个），A正确；复制3次需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数＝（23－1）×3 000＝2.1×104（个），B正确；DNA经过3次复制后子代DNA分子中含32P的单链与含31P的单链之比＝2∶（23×2－2）＝1∶7，C正确；子代DNA分子中含32P的与只含31P的分子数之比＝2∶（23－2）＝1∶3，D错误。过程评价·勤检测02反馈效果 筑牢基础（1）探究DNA的复制过程的实验方法为： 和密度梯度超速离心技术。实验结论：DNA的复制是以 的方式进行的。同位素示踪技术 半保留 （2）DNA复制时，在 的作用下，两条链的配对碱基之间的 断开，碱基暴露出来，形成了两条“模板链”（母链）。解旋酶 氢键 （3）DNA复制时，每一条母链按照 的原则，腺嘌呤与胸腺嘧啶核苷酸配对，鸟嘌呤与胞嘧啶核苷酸配对等。最后相邻核苷酸的脱氧核糖和磷酸基团间形成 ，产生一条子链。这一过程还需要 的参与，同时DNA复制过程需要 。碱基互补配对 磷酸二酯键 DNA聚合酶 能量 1. （2024·宁波镇海区高一月考）将某细菌（其氮均为14N）转入以15NH4Cl为唯一氮源的培养基中培养。取完成两次分裂的细菌，分离出其DNA进行密度梯度超速离心，离心后的条带分布于离心管的（ ）A. 上部和中部 B. 中部和下部C. 下部 D. 上部和下部解析： 已知将某细菌（其氮均为14N）转入以15NH4Cl为唯一氮源的培养基中培养，两次分裂后，分离出的DNA中有两个DNA含15N－14N，位于离心管中部，两个DNA含15N－15N，位于离心管下部。2. （2024·嘉兴高一期中）DNA复制是在为细胞分裂进行必要的物质准备。据此分析下列表述正确的是（ ）A. DNA复制仅发生在细胞核B. DNA复制时首先需要在解旋酶的催化下打开磷酸二酯键解旋C. DNA子链复制的方向均由5'向3'延伸D. 新合成的两条子链碱基序列完全一致解析： 真核细胞的DNA复制主要发生在细胞核中，在叶绿体和线粒体中也会发生DNA复制，A错误；DNA复制是以解开的DNA两条链分别为模板进行复制的，因此，DNA复制时首先需要在解旋酶的催化下打开氢键，B错误；DNA子链复制的方向相同，均是由5'向3'延伸，C正确；新合成的两条子链表现为互补关系，因此，二者的碱基序列不同，D错误。3. （2024·绍兴高一期中）如图所示为DNA分子正常复制的片段，图中编号①～④表示DNA单链。有关叙述错误的是（ ）A. ①和④的碱基序列相同B. ③和④的碱基序列互补C. ①链中A＋C/G＋T的值与②链中同项比值相同D. ①链中G＋T/A＋C的值与④链中同项比值相同解析： ①和④均可以和②发生碱基互补配对，则二者碱基序列相同，A正确；①和④的碱基序列相同，①和③碱基互补配对，则③和④的碱基序列互补，B正确；①链中A＋C/G＋T的值与②链中同项比值互为倒数，C错误；①和④的碱基序列相同，则①链中G＋T/A＋C的值与④链中同项比值相同，D正确。4. 某双链DNA分子中共有含氮碱基1 400个，其中一条单链上（A＋T）∶（C＋G）＝2∶5。问该DNA分子连续复制两次共需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目是（ ）A. 200个 B. 400个C. 600个 D. 1 200个解析： 双链DNA分子中一条单链上（A＋T）∶（C＋G）＝2∶5，则整个双链DNA分子中（A＋T）∶（C＋G）＝2∶5，而双链DNA分子中共有碱基1 400个，所以A＝T＝200（个），该DNA分子连续复制两次共需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目是（22－1）×200＝600（个）。课时训练·提素能03分级练习 巩固提升123456789101112131415161718知识点一 探究DNA的复制过程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，并进行密度梯度离心，则下列说法中不正确的是（ ）A. 亲代细胞经离心后，DNA位于试管的下层B. 细胞经一次分裂和离心后，DNA位于试管的中层C. 细胞经两次分裂和离心后，DNA位于试管的上层D. 该实验可以证明DNA的复制是半保留复制解析： 细胞经过两次分裂，DNA复制了两次，因为DNA的半保留复制，一半DNA只有14N标记，一半DNA一条链为14N标记，另一条链为15N标记，离心后，一半DNA位于试管的中层，另一半DNA位于上层，C错误。1234567891011121314151617182. 如图为科学家设计的DNA 合成的同位素示踪实验，利用大肠杆菌来探究DNA 的复制过程，下列说法正确的是（ ）A. 从获得试管①到试管③，细胞内的染色体复制了两次B. 用噬菌体代替大肠杆菌进行实验，提取DNA 更方便C. 试管③中含有14N 的DNA 占3/4D. 本实验是科学家对DNA 复制方式假设的验证123456789101112131415161718解析： 大肠杆菌细胞内没有染色体，A 错误；噬菌体是寄生的，不能在培养液中繁殖，不能代替大肠杆菌进行实验，B 错误；试管③中含有14N 的DNA 占100％，C错误。1234567891011121314151617183. （2024·金华高一月考）“探究DNA的复制过程”实验中，科学家设计了以NH4Cl为氮源培养大肠杆菌的同位素示踪实验，下列叙述错误的是（ ）A. 可先将大肠杆菌放入以15NH4Cl为唯一氮源的培养液中培养B. 15N-15N-DNA、15N-14N-DNA、14N-14N－DNA的密度各不相同C. 可对每一代大肠杆菌直接做密度梯度离心，无需破碎细胞处理D. 分析子一代与子二代的离心结果可得出DNA分子的复制方式123456789101112131415161718解析： DNA分子的元素组成包括C、H、O、N、P，可将大肠杆菌放入以15NH4Cl为唯一氮源的培养液中获得双链被15N标记的DNA分子，A正确；离心后15N-15N-DNA为重密度带、15N-14N-DNA为中密度带、14N-14N-DNA为轻密度带，故三者的密度各不相同，B正确；需要将每一代大肠杆菌破碎，释放出DNA分子进行密度梯度离心，会出现密度带，C错误；子一代均为中密度带，子二代为1/2中密度带、1/2轻密度带，说明DNA分子的复制方式是半保留复制，D正确。1234567891011121314151617184. （2024·温州高一期中）细菌在含15N的培养基中繁殖数代后，使细菌的DNA都含有15N，然后再移入含14N的培养基中培养，提取其子代的DNA进行分离，如图①～⑤为可能的结果，下列叙述错误的是（ ）A. 该实验运用了密度梯度离心法和放射性同位素示踪法B. 第一次分裂结束的子代DNA分离后若为②，可以排除全保留复制的假说C. 第二次分裂结束的子代DNA分离后应呈现为①D. 第三次分裂结束的子代DNA分离后呈现为③，位于14N-14N区段的DNA比例增大123456789101112131415161718解析： 14N和15N没有放射性，因此该实验没有采用放射性同位素示踪法，A错误；若为全保留复制，则第一次分裂结束的子代DNA中，一个DNA两条链均为15N，一个DNA的两条链均为14N，离心后应分布在轻带和重带，因此若第一次分裂结束的子代DNA分离后为②，则可以排除全保留复制的假说，B正确；若为半保留复制，第一次分裂形成的子代DNA应一条链为15N，一条链为14N，第二次复制形成的DNA中两个DNA的一条为15N，一条链为14N，另外两个DNA两条链都是14N，离心后应分布在中带和轻带，因此第二次分裂结束的子代DNA分离后应呈现为①，C正确；第三次分裂结束的子代DNA为8个，只有两个DNA的一条链为15N，一条链为14N，其余6个DNA的两条链均为14N，因此离心后分布在轻带和中带，且轻带比例大，故分离后呈现为③，位于14N-14N区段的DNA比例增大，D正确。1234567891011121314151617185. （2024·永嘉一中高一月考）沃森和克里克发现DNA的双螺旋结构后，有科学家关于DNA的复制方式提出了三种假说，即半保留复制、全保留复制和弥散复制，过程如图1所示。他们根据三种假说，进行了如图2所示的实验。回答下列问题：123456789101112131415161718（1）科学家在实验过程中，使用到的技术方法有 （回答出两种）。选用大肠杆菌作为实验材料的优点有 （回答出两点）。解析： 由图2可知，证明DNA的复制方式实验使用到的技术方法有同位素示踪技术、密度梯度离心技术。由于大肠杆菌繁殖速度快，遗传物质只有DNA分子、无染色体结构、易提取，因此常用大肠杆菌为实验材料。同位素示踪技术、密度梯度离心技术 繁殖速度快、遗传物质只有DNA分子、无染色体结构、易提取 123456789101112131415161718（2）将DNA含15N标记的大肠杆菌，接种到含14N的培养基中繁殖一代，提取DNA后进行离心，若离心管中出现一轻一重两条带，则DNA的复制方式是 ，而实际结果是只有一条中带，由此可以说明DNA的复制方式是 。全保留复制 半保留复制或弥散复制 123456789101112131415161718解析： 科学家推测DNA复制的方式有半保留复制、全保留复制和弥散复制三种方式。将DNA含15N标记的大肠杆菌，接种到含14N的培养基中繁殖一代，提取DNA后进行离心，若离心管中出现一轻一重两条带，则DNA的复制方式是全保留复制，而实际结果是只有一条中带，由此可以说明DNA的复制方式是半保留复制或弥散复制。123456789101112131415161718（3）为了进一步确定DNA的复制方式，需要让子一代的大肠杆菌在含14N的培养基中再繁殖一代，当离心管中出现 带时，可确定DNA的复制方式是半保留复制。解析： 让子一代的大肠杆菌在含14N的培养基中再繁殖一代，当离心管中出现一中一轻两条带时则排除弥散复制，同时确定为半保留复制。一条中带、一条轻 123456789101112131415161718知识点二 DNA通过半保留方式进行复制6. 如图所示为某真核细胞中DNA复制过程的模式图，下列叙述错误的是（ ）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分裂前的间期D. DNA复制的特点是半保留复制解析： 酶①作用于氢键，酶②作用于磷酸二酯键，A错误。123456789101112131415161718 （2024·温州高一期中）阅读下列材料，完成7～8小题。 在DNA复制过程中，DNA聚合酶只能使4种不同的脱氧核苷酸连接在核苷酸链游离的3'碳原子的羟基上，故DNA复制方向是按5'→3'进行的。由于DNA的两条链都能作为模板复制，因此是双向复制。在3'→5'模板链上沿着3'→5'方向DNA可以连续的复制，其速度较快，完成复制较早称为前导链。以5'→3'DNA链为模板合成3'→5'互补链，由于不能按3'→5'方向进行，必然要按5'→3'方向先合成一系列较短的DNA片段称为冈崎片段，然后在DNA连接酶作用下将众多的冈崎片段连接完成单链。该复制过程较为复杂，完成复制较晚，此链称为后随链。总而言之，DNA的复制过程是一条链为连续复制，而后随链是从5'→3'方向以冈崎片段不连续方式合成的。因此称为半不连续复制。7. 下列关于DNA复制的叙述，正确的是（ ）A. DNA的复制是双向的，这和DNA的两条链是反向平行有一定的关系B. DNA复制的时候需要四种碱基作为原料C. DNA复制的时候所需要的酶只有DNA聚合酶和DNA连接酶D. DNA的前导链和后随链的核苷酸序列相同123456789101112131415161718解析： 由于DNA两条链反向平行，复制时以DNA的两条链为模板，且子链的延伸方向都是5'→3'，因此两条子链的合成方向也相反，表现为双向复制，A正确；DNA在复制的时候，需要四种脱氧核苷酸作为原料，B错误；DNA复制的时候所需要的酶除了DNA聚合酶和DNA连接酶外，还有解旋酶，C错误；DNA的前导链和后随链都是以各自的母链为模板合成的子链，则前导链和后随链的核苷酸序列互补，D错误。1234567891011121314151617188. 下列关于DNA复制的特点，错误的是（ ）A. 科学家在研究DNA复制时使用了同位素15N标记以及密度梯度离心技术B. DNA的半保留复制使得新合成的子代DNA中含有亲代DNA的一条链C. 由冈崎片段连接形成的单链符合卡伽夫法则D. DNA的半不连续复制的原因之一是DNA聚合酶的催化方向只能是5'→3'123456789101112131415161718解析： 探究DNA的复制方式采用同位素示踪技术和密度梯度离心技术，同位素示踪技术用15N标记，A正确；DNA的半保留复制是指以母链为模板合成子链，形成的新的DNA分子中含有一条母链，含有一条子链，B正确；双链DNA分子中的碱基含量符合卡伽夫法则，即C＝G、A＝T，由冈崎片段连接形成的单链不符合卡伽夫法则，C错误；DNA的半不连续复制的原因之一是DNA聚合酶的催化方向只能是5'→3'，还因为DNA的两条链是反向平行的，D正确。1234567891011121314151617189. （2024·绍兴高一期中）如图为真核细胞DNA复制过程模式图，下列分析错误的是（ ）A. 酶①能使DNA双链的配对碱基之间的氢键断开B. 图中可体现出边解旋边复制及半保留复制的特点C. 复制完成后，甲、乙两个DNA分子携带着相同的遗传信息D. 若该DNA分子有1 000个碱基对，其中A有200个，则复制过程共需要C 300个123456789101112131415161718解析： 酶①作用于DNA的两条母链之间，使DNA双链的配对碱基之间的氢键断开，为解旋酶，A正确；新形成的甲、乙两个DNA分子中均含有一条DNA母链，为半保留复制，从图中也可看出边解旋边复制的特点，B正确；DNA以两条母链为模板，严格遵循碱基互补配对原则，使复制能够准确进行，得到两个完全相同的DNA分子，携带着相同的遗传信息，C正确；根据碱基互补配对原则，该DNA分子中复制前有1 000个碱基对，其中A＝200个，则C＝800个，复制一次所需要的胞嘧啶为（2－1）×800＝800个，D错误。12345678910111213141516171810. （2024·杭州滨江区高一月考）玉米条纹病毒的遗传物质是单链环状DNA分子。如图为该病毒DNA在玉米细胞内的复制过程。相关叙述正确的是（ ）A. 复制时A与U、G与C进行配对B. 复制时以四种脱氧核糖核苷酸为原料C. 形成子代DNA时亲代DNA边解旋边复制D. 新合成的互补链是子代病毒的遗传物质123456789101112131415161718解析： DNA复制时，根据碱基互补配对原则，A和T配对，C和G配对，A错误；DNA复制时，以四种脱氧核糖核苷酸为原料，B正确；由于亲代DNA分子为单链，所以不需要解旋，C错误；新合成的互补链与亲本碱基序列不同，不是子代病毒的遗传物质，D错误。12345678910111213141516171811. （2021·浙江6月选考14题）含有100个碱基对的一个DNA分子片段，其中一条链的A＋T占40％，它的互补链中G与T分别占22％和18％，如果连续复制2次，则需游离的胞嘧啶脱氧核糖核苷酸数量为（ ）A. 240个 B. 180个C. 114个 D. 90个123456789101112131415161718解析： 双链DNA分子共含有100个碱基对，A与T之和占其中一条链碱基的40％，则这条链A＋T＝100×40％＝40个，G＋C＝60个，根据卡伽夫法则可知，另一条链同样A＋T＝40个，G＋C＝60个，由G＝C可知，该DNA双链中G＝C＝60个。如果连续复制2次，根据半保留复制的特点，则需游离的胞嘧啶脱氧核糖核苷酸数量为（22－1）×60＝180个。12345678910111213141516171812. 如图表示真核细胞DNA的复制过程，其中有3个复制泡。下列叙述错误的是（ ）A. DNA复制以两条链为模板，但两条链延伸的方向不同B. 解开DNA双螺旋结构需要细胞内ATP与解旋酶的参与C. 子链延伸过程中需要DNA聚合酶催化碱基间氢键的形成D. 图示复制方式可加快DNA的复制，但各起点可能不是同时开始的123456789101112131415161718解析： DNA复制以两条链为模板，但两条链延伸的方向相反，A正确；解开双螺旋即破坏氢键，需要能量，由ATP提供，同时需要解旋酶参与，B正确；DNA聚合酶催化的是磷酸二酯键的形成，不是氢键，C错误；图示是真核生物的多起点复制，可加快DNA的复制过程，从各起点的螺旋解开的程度来看，各起点可能不是同时开始的，D正确。12345678910111213141516171813. （2024·宁波高一期中）研究人员将1个含14N-DNA的大肠杆菌转移到以15NH4Cl为唯一氮源的培养液中，培养24 h后提取子代大肠杆菌的DNA。将DNA解开双螺旋，变成单链，然后进行密度梯度离心，试管中出现两种条带（如图）。下列说法正确的是（ ）123456789101112131415161718A. 根据条带的数目和位置可以确定DNA的复制方式是半保留复制B. 若直接将子代DNA进行密度梯度离心也能得到两条条带C. 解旋酶解开DNA双螺旋的实质是破坏核苷酸之间的磷酸二酯键D. DNA复制需要消耗能量且可推知该大肠杆菌的细胞周期大约为6 h123456789101112131415161718解析： 由于DNA是解开了双螺旋，变成单链后进行的密度梯度离心，所以根据条带的数目和位置只能判断DNA单链的标记情况，无法判断 DNA的复制方式，A错误；将DNA被14N标记的大肠杆菌转移到15N培养基中培养，因合成DNA的原料中含15N，所以新合成的DNA链均含15N，由于14N单链∶15N单链＝1∶7，说明DNA复制了3次，有2个DNA是15N-14N，中带，有6个都是15N-15N的DNA，重带，离心后得到两条条带，B正确；DNA复制的第一步是使两条双链打开，连接两条链的化学键是氢键，所以解开DNA双螺旋的实质是破坏核苷酸之间的氢键，C错误；由于14N单链∶15N单链＝1∶7，说明DNA复制了3次，可推知该细菌的细胞周期大约为24÷3＝8 h，D错误。12345678910111213141516171814. （2024·安吉一中高一月考）某DNA分子用14N标记后，再用15N同位素标记过的游离脱氧核苷酸为原料复制3次，再将全部复制产物置于试管内离心，进行密度分层，得到结果如图1；然后解旋成单链再离心，得到结果如图2。则下列有关分析正确的是（ ）①X层全部是只含14N的DNA ②W层全部是只含15N的DNA单链 ③W层与Z层的核苷酸数之比为3∶1 ④X层中含有的氢键数是Y层的1/3A. ②③ B. ①③C. ②④ D. ②③④123456789101112131415161718解析： X层是一条链含14N，另一条链含15N的DNA，①错误；W层有14条链，只含15N，②正确；W层有14条链，Z层有2条链，故W层与Z层的核苷酸数之比为7∶1，③错误；X层中含有两个DNA分子，Y层含有6个DNA分子，故X层的氢键数是Y层的 1/3，④正确，故选C。12345678910111213141516171815. （2024·绍兴上虞区高一期中）如图为某DNA分子部分片段平面结构模式图，下列叙述错误的是（ ）A. DNA复制时是边解旋边复制B. 该DNA分子（A＋T）/（G＋C）的值可体现其特异性C. 该DNA片段复制3次，共需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸28个D. 将该DNA放在氮源只为15N的培养液中复制3代，子代含15N的DNA单链占全部DNA单链的7/8123456789101112131415161718解析： DNA复制时是边解旋边复制，半保留复制，A正确；不同DNA分子的A＋T/G＋C的值不同，体现了DNA分子的特异性，B正确；该DNA分子片段含有4个胸腺嘧啶脱氧核苷酸，其复制3次共需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数目为（23－1）×4＝28个，C正确；把此DNA放在含15N的培养液中复制3代，根据DNA复制的半保留特点进行计算，则子代中含15N的DNA单链占全部单链的比例为（23×2－1）÷（23×2）＝15/16，D错误。12345678910111213141516171816. 假如某一含31P的DNA中含有1 000个碱基对，将该DNA放在用32P标记的脱氧核苷酸的培养液中让其复制n次，则子代DNA的平均相对分子质量比原来增加了（ ）A. 1 000C. 2 000123456789101112131415161718解析： 亲代DNA中的磷元素全为31P，将该DNA放在用32P标记的脱氧核苷酸的培养液中让其复制n次，共形成2n个DNA，其中有2个DNA的一条链只含32P、另一条链只含31P，每个DNA相对分子质量比原来增加了1 000，另（2n－2）个DNA的两条链都只含32P，每个DNA相对分子质量比原来增加了2 000，则子代DNA的平均相对分子质量比亲代DNA增加了 ＝1000· ，故选B。12345678910111213141516171817. （2024·舟山普陀区高一月考）如图1中DNA分子有a和d两条链，将图1中某一片段放大后如图2所示，请结合所学知识，回答下列问题：123456789101112131415161718（1）若用放射性同位素32P标记该DNA，则在图2的结构4、5、6中 （填数字）将出现较高的放射性。6 解析： 由图2可知，4为含氮碱基，5为脱氧核糖，6为磷酸基团，只有6中含有P，因此若用放射性同位素32P标记该DNA，放射性出现在6中。123456789101112131415161718（2）图1中，A和B均是DNA分子复制过程中所需要的酶，则A、B分别是 和 。图1过程在水稻根尖分生区细胞中进行的场所是 ，此过程所需的能量主要是在细胞的 （填结构名称）中产生的。解旋酶 DNA聚合酶 细胞核、线粒体 线粒体 解析： A处在解旋，需要使用解旋酶，破坏氢键；B处在合成子链DNA，需要使用DNA聚合酶促进游离的脱氧核苷酸聚合成子链DNA；图1过程为DNA复制，在水稻根尖分生区细胞的细胞核、线粒体中进行；线粒体是需氧呼吸的主要场所，产生ATP，为DNA合成提供能量。123456789101112131415161718（3）上述结构模式图中，若一条DNA单链片段的序列是5'—GATACC—3'，那么它的互补链的序列是 （填字母）。A. 5'—CTATGG—3' B. 5'—GATACC—3'C. 5'—GGTATC—3' D. 5'—CCATAG—3'C 解析： DNA两条链反向平行，且两条链之间遵循碱基互补配对原则，因此另一条互补链为3'—CTATGG—5'，即5'—GGTATC—3'，故选C。123456789101112131415161718（4）DNA分子具有一定的热稳定性，加热能破坏图2中9处氢键而打开双链，现在有两条等长的DNA分子甲和乙，经测定发现甲DNA分子热稳定性较高，你认为可能的原因是 。甲DNA分子中C、G比例高，氢键数目多 123456789101112131415161718（5）若用1个32P标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，释放出300个子代噬菌体。其中含有32P的噬菌体所占的比例是 （用分数表示）。若图2中亲代DNA分子在复制时，一条链上的G变成了A，则该DNA分子经过n次复制后，发生差错的DNA分子占DNA分子总数的比例是 （用分数表示）。1/150 1/2 123456789101112131415161718解析： 1个32P标记的噬菌体只有一个DNA分子，且其两条链均被32P标记，噬菌体进行DNA复制时原料由未标记的大肠杆菌提供，且DNA进行半保留复制，因此含有32P的噬菌体有2个，占比为2/300＝1/150；若图2中亲代DNA分子在复制时，一条链上的G变成了A，根据DNA半保留复制的原理，每代产生的DNA分子中都有一半异常，因此经过n次复制后，发生差错的DNA分子占DNA分子总数的比例是1/2。12345678910111213141516171818. （2024·兰溪一中高一月考）如图表示某种真核生物DNA片段的结构（图甲）及发生的相关生理过程（图乙），回答下列问题：123456789101112131415161718（1）图甲中④的全称是 ，它是组成 （填“噬菌体”或“流感病毒”）遗传物质的基本单位。解析： 图甲中①为磷酸，②为脱氧核糖，③为胞嘧啶，④处的碱基为C，故全称是胞嘧啶脱氧核苷酸；流感病毒的遗传物质为RNA，噬菌体的遗传物质为DNA，胞嘧啶脱氧核苷酸是组成噬菌体遗传物质的基本单位。胞嘧啶脱氧核苷酸 噬菌体 123456789101112131415161718（2）洋葱根尖细胞能发生图乙过程的场所有 。体内DNA复制时，催化图甲中⑨断裂需要的酶是 ，如果DNA耐高温的能力越强，则 （填“G—C”或“A—T”）碱基对的比例越高。细胞核、线粒体 解旋酶 G—C 解析： 图乙表示DNA分子复制过程，可发生在细胞核、叶绿体、线粒体中，但洋葱根尖细胞没有叶绿体，因此洋葱根尖细胞能发生图乙过程的场所有细胞核、线粒体。体内DNA复制时，需要解旋酶解开双螺旋结构，催化⑨氢键断裂需要的酶是解旋酶。A与T之间有2个氢键，C与G之间含有3个氢键，氢键越多，DNA越稳定，因此如果DNA耐高温的能力越强，则G—C碱基对的比例越高。123456789101112131415161718（3）DNA复制时是以DNA分子的 条链为模板进行的，DNA复制遵循 原则。若双链DNA分子的一条链中（A＋T）/（C＋G）＝a，则其互补链中该比值为 。两 碱基互补配对 a 解析： DNA在复制时，以亲代DNA的每一条链（两条链）作模板，合成完全相同的两个双链子代DNA，每个子代DNA中都含有一条亲代DNA链。DNA复制遵循碱基互补配对原则，即A与T、C与G配对。DNA双链中A＝T、G＝C，若双链DNA分子的一条链中（A＋T）/（C＋G）＝a，则其互补链中该比值也是a。123456789101112131415161718（4）1958年，梅塞尔森和斯塔尔运用 技术设计了一个巧妙的实验，证明了DNA半保留复制的方式。将两条链均被15N标记的DNA分子置于不含15N的培养液中复制三代，第三代中被15N标记的DNA分子所占的比例是 。同位素示踪（或同位素示踪技术和密度梯度离心） 1/4 解析： 1958年，梅塞尔森和斯塔尔以大肠杆菌为实验材料，运用同位素示踪技术，设计了一个巧妙的证明DNA复制方式的实验。将两条链均被15N标记的DNA分子置于不含15N的培养液中复制三代，由于DNA是半保留方式复制，第三代中被15N标记的DNA分子所占的比例是2/23＝1/4。123456789101112131415161718感 谢 观 看! 展开更多...... 收起↑ 资源列表 第三节 DNA通过复制传递遗传信息.docx 第三节 DNA通过复制传递遗传信息.pptx 第三节 DNA通过复制传递遗传信息（练习，含解析）.docx
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