人教版（2019）必修二学案：3.3DNA的复制（含解析）

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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
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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21cnjy.com
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
2、 DNA半保留复制的实验证据
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：
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4.实验结果：
①复制一次产生的DNA分子中，一条链含14N，另一条链含15N，DNA分子密度居中。
②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
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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
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Ⅰ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：①模板： DNA分子的两条链
②原料： 游离的4种脱氧核苷酸
③酶： DNA聚合酶、解旋酶
④原则： 碱基互补配对原则
⑤产物： 与母链互补的子链
⑥特点： 边解旋边复制，半保留复制
⑦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DNA
4.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
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、把培养在含轻氮(14N)环境中 ( http: / / www.21cnjy.com )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( )21·cn·jy·com
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21·世纪*教育网
2、细菌在15N培养基中繁 ( http: / / www.21cnjy.com )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①~⑤为可能的结果,下列叙述错误的是( )www-2-1-cnjy-com
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A.第一次分裂的子代DNA应为⑤
B.第二次分裂的子代DNA应为①
C.第三次分裂的子代DNA应为③
D.亲代的DNA应为⑤【出处：21教育名师】
3、将洋葱根尖细胞放在含3H标 ( http: / / www.21cnjy.com )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( )【版权所有：21教育】
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 ( http: / / www.21cnjy.com )中一条链上(A+T) ︰(G+T)=2︰5;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DNA分子总数依次为( )21教育名师原创作品
A.140；2
B.200；8
C.280；6
D.200；6
5、某双链DNA分子共有含氮碱基14 ( http: / / www.21cnjy.com )00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( )21教育网
A.300 B.400 C.600 D.1200
6、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( )
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A.酶①和酶②均作用于氢键
B.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( )
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A.由图示可知,DNA分 ( http: / / www.21cnjy.com )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ATP
C.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21*cnjy*com
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:
( http: / / www.21cnjy.com )
(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。21*cnjy*com
(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(1 ( http: / / www.21cnjy.com )5N)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 ( http: / / www.21cnjy.com )培养基中培养,每个DNA 分子复制1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②,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①,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③,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⑤,D正确。
3答案及解析：
答案：D
解析：第一个细胞周期中，细胞内放射性迅速 ( http: / / www.21cnjy.com )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。www.21-cn-jy.com
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， ( http: / / www.21cnjy.com )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) = 2︰5,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 = 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。21世纪教育网版权所有
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1400×2/7×1/2=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,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 ( http: / / www.21cnjy.com )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①是解旋酶,酶②是 ( http: / / www.21cnjy.com )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。【来源：21·世纪·教育·网】
8答案及解析：
答案：D
解析：由图示可知,新合成的DNA分 ( http: / / www.21cnjy.com )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。2·1·c·n·j·y
9答案及解析：
答案：(1)① ②
(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 ⑨2-1-c-n-j-y
解析：(1)DNA的基本骨架由①磷酸和②脱氧核糖交替排列构成。
(2)图乙为DNA复制过程， ( http: / / www.21cnjy.com )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⑨氢键。【来源：21cnj*y.co*m】
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