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1、第16課時DNA的復制探究點一對DNA分子復制的推測和實驗證據(jù)沃森和克里克構建了DNA分子結構模型(如圖1)，DNA分子作為遺傳物質(zhì)必須能夠自我復制傳遞給下一代，沃森和克里克又根據(jù)其特點，提出了遺傳物質(zhì)自我復制的假說。1對DNA分子復制的推測假說：DNA分子復制時，DNA分子的雙螺旋將解開，互補的堿基之間的氫鍵斷裂，解開的兩條單鏈作為復制的模板，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，結合到作為模板的單鏈上。由于新合成的每個DNA分子中，都保留了原來DNA分子中的一條鏈，因此，這種復制方式被稱做半保留復制(如圖2)。科學家的假說是否正確呢？ 1958年，科學家以大腸桿菌為實驗材料，

2、運用同位素示蹤技術，設計了一個巧妙的實驗，證實了DNA的確是以半保留的方式進行復制的。2DNA分子復制的實驗證據(jù)(1)實驗方法：放射性同位素標記法和離心技術。(2)實驗原理：如果DNA的兩條鏈都用15N標記，那么這樣的DNA分子質(zhì)量大，離心時應該在試管的底部；兩條鏈中都含有14N，那么這樣的DNA分子質(zhì)量小，離心時應該在試管的上部；兩條鏈中一條含有15N，一條含有14N，那么這樣的DNA分子質(zhì)量居中，離心時應該在試管的中部。(3)實驗過程(4)在下圖中畫出預期的實驗結果答案(5)實驗結果和預期的一致，說明DNA的復制是以半保留的方式進行的。歸納提煉DNA分子在復制時，以解旋形成的兩條鏈(舊鏈)

3、為模板，按照堿基互補配對原則吸收脫氧核苷酸與之配對，形成兩條子鏈(新鏈)，新鏈與舊鏈螺旋成一個新的DNA分子，所以稱之為半保留復制?；顚W活用1以DNA的一條鏈“ATC”為模板，推測經(jīng)復制后的子鏈是()A“TAG” B“UAG”C“TAC” D“TUC”探究點二DNA分子復制的過程通過以上實驗我們了解了DNA分子復制具有半保留復制的特點，如圖為DNA分子復制的過程，結合該圖，思考下列內(nèi)容。1概念：是指以親代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場所：細胞核、線粒體和葉綠體。主要場所是細胞核。4條件：(1)模板：親代DNA的兩條鏈；(2)原料：四種

4、脫氧核苷酸；(3)酶：解旋酶和DNA聚合酶；(4)能量。5過程(1)解旋：DNA分子首先利用細胞提供的能量，在解旋酶的作用下，把兩條螺旋的雙鏈解開。(2)合成子鏈：以解開的每一段母鏈為模板，在DNA聚合酶等酶的作用下，利用細胞中游離的四種脫氧核苷酸為原料，按照堿基互補配對原則，各自合成與母鏈互補的子鏈。(3)形成子代DNA：每條子鏈與其對應的母鏈盤旋成雙螺旋結構，從而形成兩個與親代DNA完全相同的DNA分子。6功能：傳遞遺傳信息。7DNA分子復制的意義：DNA分子通過復制，將遺傳信息從親代傳給了子代，從而保持了遺傳信息的連續(xù)性。8DNA分子能夠準確復制的原因有：(1)DNA分子獨特的雙螺旋結構

5、提供精確模板；(2)通過堿基互補配對原則保證了復制準確地進行。9兩條子鏈延伸的方向不同，其原因可能是DNA分子中的兩條鏈是反向平行的，因此子鏈的延伸方向也是相反的。10從DNA分子復制的過程和結果兩個方面總結其特點分別為邊解旋邊復制和半保留復制。歸納提煉活學活用2判斷下列說法的正誤。(1)DNA復制只發(fā)生在有絲分裂間期()(2)DNA雙螺旋全部解鏈后，開始DNA復制()(3)單個脫氧核苷酸在DNA酶的作用下連接成子鏈，并且2條子鏈形成子代DNA分子()(4)DNA的復制需要消耗能量()探究點三有關DNA分子復制的計算如果用15N標記DNA分子的兩條鏈，讓其在含有14N的環(huán)境中復制。結合DNA分

6、子半保留復制的特點，完成下面表格：世代DNA分子結構特點DNA中脫氧核苷酸鏈的特點分子總數(shù)細胞中的DNA分子在離心管中的位置不同DNA分子占全部DNA分子之比鏈的總數(shù)含14N、15N的鏈所占的比例含15N含14N和15N只含14N含15N含14N01全部在下部10021012全部在中部01041/21/2241/2中部，1/2上部01/21/281/43/4381/4中部，3/4上部01/43/4161/87/8根據(jù)上表歸納：若培養(yǎng)n代，結果是：1DNA分子數(shù)(1)子代DNA分子總數(shù)2n個。(2)含15N的DNA分子數(shù)2個。(3)含14N的DNA分子數(shù)2n個。(4)只含15N的DNA分子數(shù)0個

7、。(5)只含14N的DNA分子數(shù)2n2個。2脫氧核苷酸鏈數(shù)(1)子代DNA分子中脫氧核苷酸鏈數(shù)2n1條。(2)含15N的脫氧核苷酸鏈數(shù)2條。(3)含14N的脫氧核苷酸鏈數(shù)(2n12)條。3消耗的脫氧核苷酸數(shù)設親代DNA分子中含有某種脫氧核苷酸m個，則：(1)經(jīng)過n次復制，共需消耗游離的該脫氧核苷酸m·(2n1)個。(2)在第n次復制時，共需消耗游離的該脫氧核苷酸m·2n1個。歸納提煉1子代DNA分子中，含14N的有2n個，只含14N的有(2n2)個，做題時應看準是“含”還是“只含”。2無論復制多少次，含15N的DNA分子始終是2個，占總數(shù)比例為。3子代DNA分子的鏈中，總鏈

8、數(shù)2n×22n1條。含15N的鏈始終是2條，占總數(shù)比例為。做題時，應看準是“DNA分子數(shù)”還是“鏈數(shù)”?；顚W活用3某一個DNA分子中，A為200個，復制數(shù)次后，消耗周圍環(huán)境中含A的脫氧核苷酸3 000個，該DNA分子已經(jīng)復制了幾次()A4次 B3次C5次 D6次1體外進行DNA復制的實驗，向試管中加入有關的酶、4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4種脫氧核苷酸的比例一致B不能生成DNA，因為缺少DNA模板C能生成DNA，DNA的堿基比例不確定，且與酶的來源有一定的關聯(lián)D不能生成DNA，因為實驗中缺少酶催化的適宜的體內(nèi)條件2大腸

9、桿菌在含有15N標記的NH4Cl培養(yǎng)液中培養(yǎng)后，再轉(zhuǎn)移到含有14N的普通培養(yǎng)液中培養(yǎng)，8小時后提取DNA進行分析，得出含15N的DNA占總DNA的比例為1/16，則大腸桿菌的分裂周期是()A2小時 B4小時 C1.6小時 D1小時3用15N標記細菌的DNA分子，再將其放入含14N的培養(yǎng)基上連續(xù)繁殖4代，a、b、c為三種DNA分子：a只含15N，b同時含14N和15N，c只含14N。圖中表示這三種DNA分子的比例正確的是()4含有32P或31P的磷酸，兩者化學性質(zhì)幾乎相同，都可參與DNA分子的組成，但32P比31P質(zhì)量大?，F(xiàn)將某哺乳動物的細胞放在含有31P磷酸的培養(yǎng)基中，連續(xù)培養(yǎng)數(shù)代后得到G0代

10、細胞。然后將G0細胞移至含有32P磷酸的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，經(jīng)過第1、2次細胞分裂后，分別得到G1、G2代細胞。再從G0、G1、G2代細胞中提取DNA，經(jīng)密度梯度離心后得到結果(如圖)。由于DNA分子質(zhì)量不同，因此在離心管內(nèi)的分布不同。若、分別表示輕、中、重3種DNA分子的位置，請回答下列問題：(1)G0、G1、G23代DNA離心后的試管分別是圖中的： G0_、G1_、G2_。(2)G2代在、3條帶中的DNA數(shù)的比例是_。(3)圖中、兩條帶中DNA分子所含的同位素磷分別是：條帶_，條帶_。(4)上述實驗結果證明DNA的復制方式是_。DNA的自我復制能使生物的_保持相對穩(wěn)定。1沃森和克里克在發(fā)表了DN

11、A分子雙螺旋結構的論文后，又提出了DNA自我復制的假說。下列有關假說內(nèi)容的敘述，不正確的是()ADNA復制時，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)堿基互補配對原則，通過氫鍵結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、兩條子鏈分別結合而成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果如圖所示。下列對此實驗

12、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分子占全部DNA分子的1/4C預計代細菌DNA分子的平均相對分子質(zhì)量為(7ab)/8D上述實驗結果證明DNA復制方式為半保留復制3細胞每次分裂時DNA都復制一次，每次復制都是()A母鏈和母鏈，子鏈和子鏈，各組成一個子代DNAB每條子鏈和與它堿基互補配對的母鏈組成子代DNAC每條子鏈隨機地和兩條母鏈之一組成子代DNAD母鏈降解，重新形成兩個子代DNA4如圖為真核生物染色體上DNA分子復制過程示意圖，下列有關敘述錯誤的是()A圖中DNA分子復制是從多個起點同時開始的B圖中DNA分子復制是邊解旋邊雙向復制

13、的C真核生物DNA分子復制過程需要解旋酶D真核生物的這種復制方式提高了復制速率5假設一個DNA分子中含有1 000個堿基對，將這個DNA分子放在含32P標記的脫氧核苷酸的培養(yǎng)基中讓其復制一次，則新形成的一個DNA分子的相對分子質(zhì)量比原來增加了()A1 000 B2 000C500 D無法確定6女性子宮瘤最長的DNA分子可達36 mm，DNA復制速度約為4 m/min，但復制過程僅需40 min左右即可完成，這可能是因為()A邊解旋邊復制B只有一個復制起點，但解旋之后可以向著兩個方向復制C以半保留方式復制D復制起點多，分段同時復制知識點三有關DNA分子復制的計算7下列關于遺傳的物質(zhì)基礎的敘述，正

14、確的是()A同一生物個體的不同細胞中DNA分子數(shù)均相同B具有A個堿基對、m個腺嘌呤的DNA分子片段，完成n次復制共需(Am)(2n1)個游離的胞嘧啶脫氧核苷酸C在一個細胞的分化過程中，核DNA的數(shù)量會發(fā)生變化D含2對同源染色體的精原細胞(DNA均被15N標記)，在供給14N的環(huán)境中進行一次減數(shù)分裂，產(chǎn)生的4個精子中含14N的精子所占的比例為50%8下面是在電子顯微鏡下拍攝的某生物細胞DNA復制過程中的圖像。有關敘述正確的是()A此圖反映出的DNA復制模式，可作為DNA雙向復制的證據(jù)B此過程必須遵循堿基互補配對原則，任一條鏈中AT，GCC若將該DNA進行徹底水解，產(chǎn)物是脫氧核苷酸和四種堿基D若該

15、DNA分子的一條鏈中(AT)/(GC)a，則互補鏈中該比值為1/a9假如某大腸桿菌的DNA分子用15N標記后其相對分子質(zhì)量為a，用14N標記后其相對分子質(zhì)量為b。現(xiàn)將用15N標記后的大腸桿菌，培養(yǎng)在含有14N的培養(yǎng)基中，則子一代、子二代的DNA分子平均相對分子質(zhì)量分別為()A(ab)/2；(a3b)/4 Bab；a3bC(ab)/2；(ab)/2 Dab；(ab)/310具有A個堿基對的一個DNA分子片段，含有m個腺嘌呤，該片段第n次復制需要多少個游離的鳥嘌呤脫氧核苷酸()A(2n1)·(Am)B2n1·(Am)C(2n1)·(A/2m)D2n·(A/2

16、m)11細菌在含15N的培養(yǎng)基中繁殖數(shù)代后，細菌DNA的含氮堿基皆含有15N，然后再將其移入含14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，抽取親代及子代的DNA，離心分離，如圖為可能的結果，下列敘述錯誤的是()A子一代DNA應為 B子二代DNA應為C子三代DNA應為 D親代的DNA應為12DNA分子片段復制的情況如圖所示，圖中a、b、c、d表示脫氧核苷酸鏈的片段。如果沒有發(fā)生變異，下列說法不正確的是()Ab和c的堿基序列可以互補Ba和c的堿基序列可以互補Ca中(AT)/(GC)的比值與b中(AT)/(GC)的比值相同Da中(AG)/(TC)的比值與d中(AG)/(TC)的比值一般不相同13一個用15N標記的DNA分

17、子，放在沒有標記的環(huán)境中培養(yǎng)，復制5次后標記的DNA分子占DNA分子總數(shù)的()A1/4 B1/8C1/16 D 1/3214如圖是DNA分子復制的圖解，請據(jù)圖回答下列問題：(1)圖中的1表示_過程，需要_酶等酶的作用。(2)圖中的2過程表示以母鏈為模板進行的堿基的_，參與配對的物質(zhì)是游離在周圍的_。(3)圖中的3過程表示形成兩個新的_分子，這一過程包括子鏈中脫氧核苷酸的_與_交互連接以及子鏈與母鏈在空間結構上的_化。參與此過程的酶有_等。(4)分析DNA復制過程所需條件應是：場所一般在_內(nèi)；模板是_，原料是_；酶需要_、_等；能量由_提供。(5)DNA復制，一般是嚴格的_復制，DNA復制的遺傳

18、學意義是為_在上下代之間的_準備了物質(zhì)基礎。遺傳信息的傳遞使親代生物的性狀可在子代得到表現(xiàn)，例如(試舉一例) _。15如圖為細胞內(nèi)DNA分子復制簡圖，請據(jù)圖回答下列問題：(1)圖示過程表示_，需要_酶等酶的作用。(2)該過程發(fā)生的時間為細胞周期的_。(3)DNA分子復制時，在有關酶的作用下，以母鏈為模板，以游離的_為原料，按照_原則，合成與母鏈互補的子鏈。(4)若親代DNA分子中AT占60%，則子代DNA分子中AT占_%。(5)若將含14N的細胞放在只含15N的環(huán)境中培養(yǎng)，使細胞連續(xù)分裂n次，則最終獲得的子代DNA分子中，含14N的占_，含15N的占_，這說明DNA的復制特點是_，其意義是_。

19、16科學家以大腸桿菌為實驗對象，運用同位素示蹤技術及密度梯度離心方法進行了DNA復制方式的探索實驗，實驗內(nèi)容及結果見下表。組別1組2組3組4組培養(yǎng)液中唯一氮源14NH4Cl15NH4Cl14NH4Cl14NH4Cl繁殖代數(shù)多代多代一代兩代培養(yǎng)產(chǎn)物ABB的子代B的子代操作提取DNA并離心離心結果僅為輕帶(14N/14N)僅為重帶(15N/15N)僅為中帶(15N/14N)1/2輕帶(14N/14N) 1/2中帶(15N/14N)請分析并回答下列問題：(1)要得到DNA中的N全部被放射性標記的大腸桿菌B，必須經(jīng)過_代培養(yǎng)，且培養(yǎng)液中的_是唯一氮源。(2)綜合分析本實驗的DNA離心結果，第_組結果對

20、得到結論起到了關鍵作用，但需把它與第_組和第_組的結果進行比較，才能說明DNA分子的復制方式是_。(3)分析討論：若子代DNA的離心結果為“輕”和“重”兩條密度帶，則“重帶”DNA來自_，據(jù)此可判斷DNA分子的復制方式不是_復制。若將子代DNA雙鏈分開后再離心，其結果_(選填“能”或“不能”)判斷DNA的復制方式。若在同等條件下將子代繼續(xù)培養(yǎng)，子n代DNA離心的結果是：密度帶的數(shù)量和位置_，放射性強度發(fā)生變化的是_帶。若某次實驗的結果中，子代DNA的“中帶”比以往實驗結果的“中帶”略寬，可能的原因是新合成DNA單鏈中的N尚有少部分為_。6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375