1、第3节 DNA的复制学习目标1.简述DNA复制的概念2.说出DNA复制的过程3.总结DNA复制的时期、场所、特点和意义一、对DNA复制的推测基础梳理1.提出者: 沃森和克里克 2.猜测的DNA的两种复制方式: 半保留复制 、 全保留复制 3.半保留复制的概念:新合成的每个DNA分子中,都保留了原来DNA分子中的 一条链 ,因此,这种复制方式称作半保留复制4.全保留复制的概念:以DNA双链为模板,子代DNA的 双链 都是新合成的二、 DNA半保留复制的实验证据基础梳理1.实验材料: 大肠杆菌 2.实验用的技术: 同位素标记技术 3.实验过程:4.实验结果:复制一次产生的DNA分子中,一条链含14
2、N,另一条链含15N,DNA分子密度居中。复制两次产生的DNA分子中,有两个DNA分子双链均含14N,另两个DNA分子中一条链含15N,另一条链含14N。5.实验结论:DNA的复制方式是 半保留复制 复制后形成的双链DNA中,总有一条链来自原来的DNA。易错提示1.某双链DNA分子,经三次复制后,得到的DNA分子中有2个含有原亲代DNA链( )三、DNA复制的过程基础梳理1.DNA复制的概念:DNA复制是以 亲代DNA 为模板合成子代DNA的过程。2.DNA复制的时期: 有丝分裂间期 和 减数分裂的间期 3.DNA复制的过程:(1)解旋: 在解旋酶的作用下,氢键断裂,双链打开 (2)合成子链:
3、模板: DNA分子的两条链 原料: 游离的4种脱氧核苷酸 酶: DNA聚合酶、解旋酶 原则: 碱基互补配对原则 产物: 与母链互补的子链 特点: 边解旋边复制,半保留复制 能量: 细胞提供的能量(ATP)(3)形成子链:重新形成双螺旋,产生 2个 与亲代DNA 完全相同 的子代DNA4.DNA复制的意义: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 的连续性易错提示1.DNA解旋酶破坏的是氢键,不能将DNA分解成脱氧核苷酸( )2.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( )3.DNA双螺旋全部解开后,再开始进行DNA复制( ) 随堂训练1、把培
4、养在含轻氮(14N)环境中的细菌,转移到含重氮(15N)环境中培养相当于复制一轮的时间,然后放回原环境中培养相当于连续复制两轮的时间后,分析表明细菌DNA组成为( )A.3/4轻氮型、1/4中间型B.1/4轻氮型、3/4中间型C.1/2中间型、1/2重氮型D.1/2轻氮型、1/2中间型2、细菌在15N培养基中繁殖数代后,使细菌DNA的含氮碱基皆含有15N,然后再将一个细菌移入14N培养基中培养,抽取其子代的DNA经高速离心分离,下图为可能的结果,下列叙述错误的是( )A.第一次分裂的子代DNA应为B.第二次分裂的子代DNA应为C.第三次分裂的子代DNA应为D.亲代的DNA应为3、将洋葱根尖细胞
5、放在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养基上培养完成一个细胞周期,然后在不含放射性标记的培养基中继续完成一个细胞周期。下列叙述正确的是( )A.第一个细胞周期中,细胞内放射性迅速升高的时期是分裂前期B.第一个细胞周期结束后每个子细胞中都有一半的染色体被标记C.完成两个细胞周期后,每个子细胞中含3H标记的染色体数目相同D.第二个细胞周期的分裂中期,每条染色体中仅有一条单体被标记4、一个双链DNA分子共有碱基1400个,其中一条链上(A+T) (G+T)=25;构成该DNA分子的氮元素均为14N。将该DNA分子转移到15N的培养基连续复制3次,则一个DNA分子中的腺嘌呤数,以及复制3次后含15N的D
6、NA分子总数依次为( )A.140;2 B.200;8 C.280;6 D.200;65、某双链DNA分子共有含氮碱基1400个,其中一条单链上(A+T):(C+G)=2:5。该DNA分子连续复制两次共需游离的胸腺嘧啶的数目是( )A.300 B.400 C.600 D.12006、下列关于DNA复制的叙述,正确的是( )A.在细胞有丝分裂间期会发生DNA复制B.个DNA通过一次复制后产生四个DNA分子C.DNA双螺旋结构全部解链后,开始DNA的复制D.单个脱氧核苷酸在DNA水解酶的作用下连接合成新的子链7、如图为某真核细胞中DNA复制过程模式图,下列分析正确的是( )A.酶和酶均作用于氢键B
7、.该过程的模板链是a、d链C.该过程中的c、d链结构相同D.DNA复制的特点是半保留复制8、下图为真核细胞 DNA复制过程的模式图。据图分析,下列相关叙述错误的是( )A.由图示可知,DNA分子复制的方式是半保留复制B.DNA解旋酶能使双链DNA解开,且需要消耗ATPC.图中引物与相应DNA片段结合遵循碱基互补配对原则D.DNA在复制过程中,先全部解旋,后复制9、如图为真核生物DNA的结构(图甲)及发生的生理过程(图乙),请据图回答问题:(1)图甲为DNA的结构示意图,其基本骨架由 和 (填序号)交替排列构成。(2)图乙为 过程,此过程遵循 原则。发生的场所主要是 ,发生的时期为 。从图示可看
8、出,该过程是从 (填“单个”或“多个”)起点开始复制的,从而提高复制速率;图中所示的酶为 酶,作用于图甲中的 (填序号)。 答案以及解析1答案及解析:答案:A解析:将含14N的细菌移到含重氮(15N)环境中培养相当于复制一轮的时间,则得到的每个DNA分子都是一条链含14N、一条链含15N;再转回至含14N的环境中培养相当于连续复制两轮的时间后, 由1个DNA分子得到4个DNA分子,其中3个DNA分子只含14N,另外1个DNA分子一条链含14N、一条链含15N,即3/4轻氮型、1/4中间型,A正确. 2答案及解析:答案:A解析:将15N标记的细菌放在含14N的培养基中培养,每个DNA 分子复制1
9、次形成的2个DNA分子,都是一条链含有15N, 条链含有14N,离心形成中带,即图中的,A错误;复制两次后形成了4个DNA分子,有2个DNA分子一条链含有15N、一条链含有14N,离心形成中带,有2个DNA分子只含有14N,离心形成轻带,即图中,B正确;复制3次形成8个DNA分子,其中2个DNA 条链含有15N、一条链含有14N,其余6个DNA分子只含有14N,离心后形成中带和轻带两个条带.但轻带所占比例大,即图中,C正确;细菌在含15N的培养基中繁殖数代后,使细菌DNA的含氮碱基皆含有15N,DNA分子的两条链都含15N,离心形成重带,即图中的,D正确。 3答案及解析:答案:D解析:第一个细
10、胞周期中,细胞内放射性迅速升高是由 于DNA分子复制,发生在细胞分裂的间期,A错误;第一个细胞周期后,每个DNA分子都含有放射性,因此每个子细胞中的染色体都被标记,B错误;完成2个细胞周期后,形成的子细胞中含有放射性的染色体数目不同,每个细胞中含有放射性的染色体最少是0,最多是全部都含有放射性,C错误。 4答案及解析:答案:B解析:依题意和碱基互补配对原则可推知,一个 双链DNA分子中,A + T + G + C= 1400个碱基,C = G、A 丁,且(A+T) (G+C) = 25,进而推知: C= G= 5/2A,依据等切代换,则有A +A + 5/2A + 5/2A=1400,解得A
11、= 200个。已知该DNA分子的两条链都含有14N将其转移到15N的培养基连续复 制3次,共产生23=8个子代DNA分子;因该DNA 分子复制的原料均是15 N标记的脱氧核苷酸,依据 DNA分子的半保留复制,这8个DNA分子中均 含15N。综上分析,B正确,A、C、D均错误。 5答案及解析:答案:C解析:在双链DNA分子中,根据碱基互补配对原则,一条链上的A+T所占的比例与整个DNA分子中的A+T所占的比例相等。条链上,则这条链上A+T占2/7,在整个DNA分子中,A+T也占2/7,则T有14002/71/2=200个,该DNA分子连续复制两次,需游离的胸腺嘧啶数为200(22-1)=600个
12、,C正确。 6答案及解析:答案:A解析:DNA复制可发生在细胞有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期,A正确;一个DNA通过一次复制后产生两个DNA分子,B错误;DNA边解旋边复制,C错误;单个脱氧核苷酸在DNA聚合酶的作用下连接合成新的子链,D错误。 7答案及解析:答案:D解析:图中酶是解旋酶,酶是DNA聚合酶,前者作用于氢键,后者作用于磷酸二酯键;该过程a,b链为模板链,c、d链分别是以a、b链为模板合成的子链;DNA分子复制具有半保留复制的特点。 8答案及解析:答案:D解析:由图示可知,新合成的DNA分子中都保留了原来DNA分子中的一条链,因此复制的方式是半保留复制,A正确;解旋酶能打开双
13、链间的氢键,使双链DNA解开,需要消耗ATP,B正确;图中引物与相应DNA片段结合遵循碱基互补配对原则,C正确;DNA在复制过程中,边解旋边进行半保留复制,D错误。 9答案及解析:答案:(1) (2)DNA复制 碱基互补配对 细胞核 有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期 多个 解旋 解析:(1)DNA的基本骨架由磷酸和脱氧核糖交替排列构成。(2)图乙为DNA复制过程,此过程遵循碱基互补配对原则;DNA复制主要发生在细胞核中,此外在线粒体和叶绿体中也能进行;DNA复制发生在有丝分裂间期和减数第次分裂前的间期。DNA分子的复制过程是从多个起点开始的,这样可以提高复制速率;题图中所示的酶能将双链DNA打开,因此为解旋酶,其作用于图甲中的氢键。