第3节 DNA的复制

编辑: 逍遥路 关键词: 高中生物 来源: 高中学习网

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1.学习目标

 

(1)概述DNA分子的复制方式:半保留复制。

 

(2)说出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。

 

(3)概述DNA复制的模板、原料、条件、过程和复制的时间。

 

①DNA复制的模板:以解开的DNA的两条单链分别作为模板。

 

②DNA复制的原料:四种脱氧核苷酸是DNA复制的原料。

 

③DNA复制的条件:DNA复制需要模板、原料、能量和酶等基本条件。

 

④DNA复制的过程:边解旋边复制。

 

⑤DNA分子复制的时间:有丝分裂的间期和减数分裂第一次分裂的间期。

 

(4)阐明DNA复制的意义:将遗传信息从亲代传给了子代,从而保证了遗传信息的连续性。

 

2.学习建议

 

本节的学习重点是DNA分子的复制过程。在掌握DNA分子结构的基础上,认真分析DNA半保留复制的实验,进一步掌握DNA分子的半保留复制方式,明确DNA复制的条件是模板、原料、能量和酶。

 

结合DNA双螺旋结构模式图,掌握DNA边解旋边复制的过程,即亲代的DNA在解旋酶的作用下,把两条螺旋的双链解开,形成两条单链,解旋酶的主要作用是断开碱基对之间的氢键。以解开的两条母链作模板,按照碱基互补配对的原则,以周围环境中的脱氧核苷酸为原料,各自合成与母链互补的一条子链。合成的每个DNA分子中由一条母链和一条子链构成,这种复制方式称为半保留复制。

 

自我测评

 

一、选择题

 

1.现有一待测核酸样品,经检测后,对碱基个数统计和计算得到下列结果:

 

(A+T)/(G+C)=1,(A+G)/(T+C)=1。根据此结果,该样品( )。

 

A.无法被确定是脱氧核糖核酸还是核糖核酸

 

B.可被确定为双链DNA

 

C.无法被确定是单链DNA还是双链DNA

 

D.可被确定为单链DNA

 

2.DNA分子在细胞的什么时期自我复制?( )

 

A.有丝分裂前期或减数第一次分裂前期

 

B.有丝分裂中期或减数第一次分裂中期

 

C.有丝分裂后期或减数第一次分裂后期

 

D.有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期

 

3.DNA复制需要( )。

 

A.能量  B.酶和模板  C.脱氧核苷酸  D.包括上述三项

 

4.具有100个碱基对的1个DNA分子区段,内含40个胸腺嘧啶,如果连续复制两次,则需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸( )。

 

A.60个  B.80个  C.120个  D.180个

 

5.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

 

6.某DNA分子有2 000个脱氧核苷酸,已知它的一条单链上碱基A∶G∶T∶C=1∶2∶3∶4,若该分子复制一次,则需要腺嘌呤脱氧核酸的数量是( )。

 

A.200个  B.300个  C.400个  D.800个

 

7.DNA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

 

8.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

 

C.DNA复制和染色单体分离     D.染色体加倍

 

9.某DNA分子的一条单链中(A+G)/(T+C)=0.4,上述比例在其互补单链中和整个DNA分子中分别是( )。

 

A.0.4和0.4  B.0.4和0.6  C.0.6和1.0  D.2.5和1.0

 

10.一个双链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.2  B.4  C.8  D.16

 

11.下列有关双链DNA的叙述中,错误的是( )。

 

A.若一条链上A和T的数目相等,则另一条链上的A和T数目也相等

 

B.若一条链上A的数目大于T,则另一条链上A的数目小于T

 

C.若一条链上的A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4,则另一条链也是A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4

 

D.若一条链上的A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4,则另一条链为A∶T∶G∶C=2∶1∶4∶3

 

12.下列有关DNA复制过程的叙述中,正确的顺序是( )。

 

①互补碱基对之间氢键断裂②互补碱基对之间氢键合成

 

③DNA分子在解旋酶的作用下解旋④以解旋后的母链为模板进行碱基互补配对

 

⑤子链与母链盘旋成双螺旋结构

 

A.①③④②⑤  B.③①⑤④②

 

C.①④②⑤③  D.③①④②⑤

 

二、非选择题

 

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,A=T、G=C,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①、②、③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①、②、③三条带中DNA数的比例是         。

 

(3)图中①、②两条带中DNA分子所含的同位素磷分别是:条带①    ,条带②    。

  高中生物;

(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。

 

参考答案

 

【自我测评】

 

一、选择题

 

1.C 2.D 3.D 4.D 5.C 6.A 7.B 8.C 9.D 10.A 11.C 12.D

 

二、非选择题

 

13.(1)在一定条件下,DNA具有自我复制的功能

 

(2)为DNA复制提供能量  一个耗能过程

 

(3)促进DNA新链的合成

 

(4)原核细胞的核区 细胞核、线粒体 细胞核、线粒体、叶绿体

 

14.(1)碱基互补配对原则(2)以标记DNA为模板复制出来的

 

(3)DNA复制是半保留复制

 

15.(1)A B D(2)0∶1∶1(3)31P  31P和32P

 

(4)半保留复制  遗传物质(信息)


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