DNA的复制高中生物

DNA 的 复 制【学习目标】1.概述DNA分子的复制方式、复制的时间、模板、原料、条件、过程和复制的意义。2.理解DNA半保留复制的实验证据：利用同位素示踪技术证明DNA的复制是半保留复制。【自主学习】一对DNA分子复制的推测 沃森、克里克提出遗传物质自我复制的假说：复制方式为_。二DNA分子的复制：（一）概念：以_为模板合成_的过程。（二）发生时期：_期和_期。（三）场所：_（四）条件： 模板：_ 原料：_ 能量：_ 酶： _（五）过程：1_：需要细胞提供_，在_酶的作用下，两条螺旋的双链解开。2_：以解开的每一段_为模板，在_酶等酶的作用下，利用游离的4种_为原料，按照_原则，合成与母链互补的子链。3形成子代DNA分子：延伸子链，母子链盘绕成_结构。结果，一个DNA分子形成两个_的子代DNA分子。（六）特点：1边_边_。2、复制方式：_复制。（七）结果：_（八）意义：_。（九）准确复制的原因：1、DNA分子独特的_结构提供精确模板。2、通过_原则保证了复制准确进行。【合作探究与展示】1一条双链DNA分子，复制n次，新形成的DNA（子代）分子总数为_个 ，含亲代DNA母链的有_个DNA分子，占子代DNA总数的_；亲代DNA分子母链占子代DNA中脱氧核苷酸链总数的_。2设一条DNA分子中有胸腺嘧啶为m个，则该DNA复制n次后，形成子代DNA分子需游离的胸腺嘧啶为_个。3若DNA分子复制出现差错，会有什么结果？4DNA分子复制问题的有关计算例：将大肠杆菌放在含有同位素15N培养基中培养若干代后，细菌DNA所有氮均为15N，它比14N分子密度大。然后将DNA被15N标记的大肠杆菌再移到14N培养基中培养，每隔4小时(相当于分裂繁殖一代的时间)取样一次，测定其不同世代细菌DNA的密度。实验结果：DNA复制的密度梯度离心试验如右图所示。(1)中带含有的氮元素是_。(2)如果测定第四代DNA分子密度，15N标记的比例表示为_。(3)如果将第一代(全中)DNA链的氢键断裂后再测定密度，它的两条DNA单链在试管中的分布位置应为_。(4)上述实验表明，子代DNA合成的方式是_。解析DNA的复制是半保留复制，即以亲代DNA分子的每条链为模板，合成相应的子链，子链与对应的母链形成新的DNA分子，一个DNA分子经复制形成两个子代DNA分子。将DNA被15N标记的大肠杆菌移到14N培养基中培养，因合成DNA的原料中含14N，所以新合成的DNA链均含14N。根据半保留复制的特点，第一代的DNA分子应一条链含15N，一条链含14N。一个亲代DNA分子复制到第二代形成224个DNA，其中两个各保留亲代DNA分子的一条链(含15N)，另一条链为14N，另两个DNA分子的两条链均含14N；以后各代中含有一条15N链、一条14N链的DNA分子始终为2个(来自于同一个亲代DNA)，其余DNA分子两条链均含14N。全含15N的DNA分子比纯含14N的DNA分子密度大，在密度梯度离心试验中，含15N的DNA分子均位于试管下部，而含14N的DNA分子应位于试管中较靠上的位置。一条链含15N，一条链含14N的DNA分子位置应位于前两者之间，试验的结果也证明了这一点。据此可知，(1)中带(DNA)含有氮元素为两种：15N和14N；(2)第四代中由一个亲代DNA分子产生的子代DNA数为2416个，一条链为14N，一条链为15N的DNA分子为2个，占总数的18，位于梯度离心分离的中带，其余DNA分子含14N，有14个，占78，位于轻带；(3)将第一代DNA链(一条含15N，一条含14N)的氢键断裂后(两链分开)测定密度，应一半链在轻带，一半链在重带。答案：(1)14N和15N(2)18中，78轻(3)12重，12轻(4)半保留复制变式训练：若取一个全部N原子被15N标记的DNA分子（0代），转移到含14N的培养基中培养（复制）若干代，其结果分析如下表：世代DNA分子的特点DNA中脱氧核苷酸的特点分子总数DNA分子离心后在管中的位置（上中下）不同DNA分子占全部DNA分子之比链总数不同脱氧核苷酸链占全部链之比只含15N的分子含14N、15N的杂种分子只含14N的分子含15N的链含14N的链0123n【限时训练】1下列有关DNA分子复制的叙述中，错误的是（ ）。A复制发生在细胞分裂间期B边解旋边复制C复制需要氨基酸和酶D复制遵循碱基互补配对原则2某DNA分子有2 000个脱氧核苷酸，已知它的一条单链上碱基AGTC1234，若该分子复制一次，则需要腺嘌呤脱氧核苷酸的数量是（ ）。A.200个B.300个C.400个D.800个3DNA分子的半保留复制方式使（ ）。A分子结构具有相对稳定性 B能精确进行自我复制，保证代与代之间的连续性C能够精确地指导蛋白质合成 D产生可遗传变异的机会4生物体内各组织的细胞所含的遗传物质均相同，根本原因是（ ）。A全部细胞均来源于同一个细胞B体细胞分裂时同源染色体分离CDNA复制和染色单体分离D染色体加倍5一个双链DNA分子为第一代，经过3次自我复制，在第四代DNA分子中，有几条第一代脱氧核苷酸的长链?( )A.2B.4C.8D.166下列有关DNA复制过程的叙述中，正确的顺序是（ ）。互补碱基对之间氢键断裂 互补碱基对之间氢键合成 DNA分子在解旋酶的作用下解旋 以解旋后的母链为模板进行碱基互补配对 子链与母链盘旋成双螺旋结构A.B. C.D.7.下列关于DNA复制的叙述，正确的是（ ）A.DNA分子在解旋酶的作用下，水解成脱氧核苷酸B.在全部解旋之后才开始碱基配对C.解旋后以一条母链为模板合成两条新的子链D.复制后，每个新DNA分子中含有一条母链和一条子链8. DNA分子能自我复制的根本原因（分子基础）是（ ） DNA具有独特的双螺旋结构 连接两条链的碱基有互补配对能力 磷酸和脱氧核糖交互排列 DNA有特异性和多样性A. B. C. D.9一个被放射性元素32P标记的双链DNA噬菌体侵染细菌，若此细菌破裂后释放出n个噬菌体，则其中具有放射性元素32P的噬菌体占总数的（ ）A.1/n B.1/2n C.2/n D.1/210将一个DNA分子用14N进行标记，在普通培养基上让其连续复制3次，在最后得到的DNA分子中，被标记的DNA的脱氧核苷酸链占DNA总的脱氧核苷酸链的比例是（ ） A.1/32 B.1/16 C.1/8 D.1/411某DNA含有100个碱基对，其中A为60个，该片段连续复制三次所需C的数量为（ ） A.180个 B.280个 C.320个 D.360个121个DNA复制成2个DNA，这两个携带完全相同遗传信息的DNA分子彼此分离发生在（ ）A.细胞分裂间期 B.减数第一次分裂后期C.减数第一次分裂后期和有丝分裂后期 D.减数第二次分裂后期和有丝分裂后期13康贝格(Kornberg)曾以噬菌体为引子，用四种脱氧核苷酸为原料，加入适量ATP和DNA聚合酶，在试管中把游离的脱氧核苷酸合成了噬菌体DNA，这种半人工合成的DNA也能够在寄主(细菌)体内繁殖。请据此回答下面的问题。(1)该实验说明的问题是_。(2)加入ATP的目的是_，说明该过程是_。(3)加入DNA聚合酶的目的是_。(4)若DNA是在细菌细胞内合成，则其场所是_；若在真菌细胞内合成，其场所可能是_；若在高等植物叶肉细胞内合成，其场所又可能是_。14在试管中合成DNA的实验过程是：先把含高能磷酸基团的化合物和四种脱氧核苷酸放入一支试管中，还要加入从某种生物体内提取的DNA聚合酶等酶系，最后放入一点带15N标记的DNA分子。根据下述实验结果，回答问题。(1)生化分析得知，新合成的DNA分子中，AT、GC，这个事实说明DNA的合成遵循：_。(2)新合成的DNA分子中，（A+T）（G+C）的比率与15N标记DNA的一样，这说明新DNA分子是_。(3)生化分析可知，新合成的DNA分子中，带有15N标记的DNA约占总量的50，这个事实说明：_。15含有32P或31P的磷酸，两者化学性质几乎相同，都可参与DNA分子的组成，但32P比31P质量大。现将某哺乳动物的细胞放在含有31P磷酸的培养基中，连续培养数代后得到G0代细胞。然后将G0代细胞移至含有32P磷酸的培养基中培养，经过第1、2次细胞分裂后，分别得到G1、G2代细胞。再从G0、G1、G2代细胞中提取出DNA，经密度梯度离心后得到结果如下图。由于DNA分子质量不同，因此在离心管内的分布不同。若、分别表示轻、中、重三种DNA分子的位置，如右图所示。请回答：(1)G0、G1、G2三代DNA离心后的试管分别是图中的：G0_；G1_；G2_。(2)G2代在、三条带中DNA数的比例是_。(3)图中、两条带中DNA分子所含的同位素磷分别是：条带_，条带_。 (4)上述实验结果证明DNA的复制方式是_。DNA的自我复制能使生物的_保持相对稳定。16