高三一轮复习滚动式复习生物 【知识精讲+备课精研+高效课堂】 DNA的复制课件

DNA的复制第3课时一、DNA半保留复制的发现1、提出假说：（1）沃森、克里克

的假说：DNA复制时，DNA双螺旋解开，互补的碱基之间的氢键断裂；解开的两条单链分别作为复制的模板，游离的脱氧核苷酸依据碱基互补配对原则，

通过形成氢键，结合到作为模板的单链上；新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链，这种复制方式被称做半保留复制。（2）其他人的假说DNA复制以DNA双链为模板，子代DNA的双链都是新合成的。即全保留复制半保留复制全保留复制2、演绎推理：15N/15N-DNA15N/14N14N/14N15N/15N一、DNA半保留复制的发现3、实验验证：梅塞尔森和斯塔尔含15NH4Cl的培养液培养大肠杆菌若干代提取DNA密度梯度离心转移到含14NH4Cl的培养基中培养15N/15N-DNA15N/14N14N/14N15N/14N第一代第二代提取DNA密度梯度离心提取DNA密度梯度离心4、得出结论：DNA复制方式是半保留复制

为研究DNA的复制方式，科学家进行了同位素示踪实验。大肠杆菌先在含15N的培养基中培养若干代，使DNA的所有氮元素均成为15N(离心结果见甲试管)，后转至含14N的培养基培养。每20分钟繁殖一代，提取每代大肠杆菌的DNA进行离心，实验1结果如图中乙、丙、丁三支试管所示。有关说法错误的是(

)A．大肠杆菌培养40分钟后才能出现丁试管的结果B．乙试管是大肠杆菌在14N培养基中繁殖一代的结果C．大肠杆菌在14N培养基繁殖三代后DNA全部含有14ND．含15N与含14N培养基互换，繁殖一代的结果与丙相同2.14N和15N是N元素的两种稳定同位素，含15N的DNA比含14N的DNA密度大。为探究DNA复制的方式，科学家先用含有15NH4Cl的培养液培养大肠杆菌，繁殖若干代得到的大肠杆菌，其DNA几乎都被15N标记；再将大肠杆菌转移到含有14NH4Cl的普通培养液中培养。收集不同时期的大肠杆菌，提取DNA并进行离心处理，离心后试管中DNA的位置如图所示。下列推测不合理的是A.子代DNA的两条链可能都含有15NB.1号带中的DNA的氮元素都是14NC.实验结果证明DNA复制方式为半保留复制D.3号带的DNA为亲代大肠杆菌的DNA√P1721

把DNA分子均为15N－DNA的大肠杆菌，转移到含14N的培养基上，连续培养三代，并将每一代的大肠杆菌DNA提纯后进行梯度离心，测定其密度及条带的比例，部分结果如下，据此推测①②③处的数值分别是2世代DNA浮力密度/(g·mL－1)亲代1.742子Ⅰ代1.717子Ⅱ代①1/2的DNA为__________，1/2的DNA为1.710子Ⅲ代②________________③______________1.7171/4的DNA为1.7173/4的DNA为1.710二.DNA的复制1、概念、时间、场所减数分裂前细胞核间期DNA病毒？原核细胞？宿主细胞内拟核、细胞质_______亲代DNA两条链无丝分裂？CGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATACGTATACGGCTAGCCGTA3'5'CCGTAGTATACGGCTAGCCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATA3'5'ATP解旋酶2、过程解旋→配对→连接→恢复螺旋（1）解旋CCGTAGTATACGGCTAGCCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATA3'5'ACGCAAGCTAGTCATTATATGCATGATCGAGCTT（2）配对2、过程解旋→配对→连接→恢复螺旋CCGTAGTATACGGCTAGCCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATA3'5'ACGCAAGCTAGTCATTATATGCATGATCGAGCTTACGCAAGCTAGTCATTADNA聚合酶5'3'TATGCATGATCGAGCTT5'3'ATPATP（3）链接2、过程解旋→配对→连接→恢复螺旋CCGTAGTATACGGCTAGCCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATAA\’5'ACGCAAGCTAGTCATTATATGCATGATCGAGCTT5'3'TAGCCGTATAGCCGATAT35'TTACGCGTATATATA5'3'（4）恢复螺旋2、过程解旋→配对→连接→恢复螺旋1、4大条件模板原料能量酶DNA的两条链脱氧核苷酸解旋酶、DNA聚合酶等边解旋边复制、半保留复制①DNA分子独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板；②碱基遵循互补配对原则，保证了复制的精确2、特点3、准确复制原因4、意义DNA通过复制，将遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞，从而保持了遗传信息的连续性复制偶尔错误，保证了一定概率的变异，利于进化知识拓展半不连续复制知识拓展多起点双方向复制(真核生物)单起点双方向复制(原核生物)为探索DNA复制的具体过程,科学家做了如下实验:20℃条件下,用T4噬菌体侵染大肠杆菌,进入T4噬菌体DNA活跃复制期时,在培养基中添加含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷,培养不同时间后,阻断DNA复制,将DNA变性处理为单链后,离心分离不同长度的T4噬菌体的DNA片段,检测离心管不同位置的放射性强度,结果如图2所示(DNA片段越短,与离心管顶部距离越近)。①根据上述实验结果推测,DNA复制时子链合成的过程存在先合成

,之后再

,依据为______________________________________________________________________

②若抑制DNA连接酶的功能,再重复上述实验,则可能的实验结果是____________________________________________________________。

较短的DNA片段由较短的DNA片段连接成DNA长链

时间较短时,短片段DNA数量较多,随着时间推移,长片段DNA数量较多随着时间推移,短片段DNA的数量一直较多“图解法”分析DNA复制相关计算(1)将含有15N的DNA分子放在含有14N的培养液中连续复制n次，则：①子代DNA共___个含15N的DNA分子：

个只含15N的DNA分子：

个含14N的DNA分子：

个只含14N的DNA分子：

个②脱氧核苷酸链共_____条含15N的脱氧核苷酸链：

条含14N的脱氧核苷酸链：

条202n(2n－2)2(2n＋1－2)2n2n＋1(2)DNA分子复制过程中消耗的脱氧核苷酸数①若亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，经过n次复制需要消耗该种脱氧核苷酸数为__________。②第n次复制需要消耗该种脱氧核苷酸数为

。m·(2n－1)m·2n－12P1723.某DNA分子片段中共含有3000个碱基，其中腺嘌呤占35%。现将该DNA分子片段用15N标记过的四种游离脱氧核苷酸为原料复制3次，将全部复制产物进行密度梯度离心，得到图甲结果；如果将全部复制产物加入解旋酶处理后再离心，则得到图乙结果。下列有关分析正确的是A.X层与Y层中DNA分子质量比大于1∶3B.Y层中含15N标记的鸟嘌呤有3600个C.X层中含有的氢键数是Y层的1/3倍D.W层与Z层的核苷酸数之比是4∶1√4.(2022·广东高三模拟)一个被15N标记的、含1000个碱基对的DNA分子片段，其中一条链中T＋A占30%，若将该DNA分子放在含14N的培养基中连续复制3次，相关叙述正确的是A.该DNA分子的另一条链中T＋A占70%B.该DNA分子中含有A的数目为400个C.该DNA分子第3次复制时需要消耗2800个GD.经3次复制后，子代DNA分子中含14N的比例为7/8√P17314.(2018·海南，15)现有DNA分子的两条单链均只含有14N(表示为14N14N)的大肠杆菌，若将该大肠杆菌在含有15N的培养基中繁殖两代，再转到含有14N的培养基中繁殖一代，则理论上DNA分子的组成类型和比例分别是A.有15N14N和14N14N两种，其比例为1∶3B.有15N15N和14N14N两种，其比例为1∶1C.有15N15N和14N14N两种，其比例为3∶1D.有15N14N和14N14N两种，其比例为3∶1√P1742表达训练：

将发生癌变的小肠上皮细胞用含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养液培养，一段时间后再移至普通培养液中培养，不同间隔时间取样，检测到被标记的癌细胞比例减少，出现上述结果的原因是___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

依据DNA半保留复制特点，移到普通培养液中的被标记的癌细胞，随着细胞增殖次数的增加，不被标记的癌细胞开始出现并不断增多，故被标记的癌细胞比例减少5.将马蛔虫(2n＝4)的甲、乙两个精原细胞核DNA双链用32P标记，接着置于不含32P的培养液中培养，在特定的条件下甲细胞进行两次连续的有丝分裂、乙细胞进行减数分裂。下列相关叙述正确的是A.甲在第一个细胞周期后，含32P的细胞数为2，且每个细胞中含有32P的染色体数为0～4B.甲在第二个细胞周期后，含32P的细胞数为2～4，且每个细胞含有32P的染色体数为0～4C.乙在减数分裂Ⅰ后，含32P的细胞数为2，且每个细胞中含有32P的染色体数为0～2D.乙在减数分裂Ⅱ后，含32P的细胞数为2～4，且每个细胞中含有32P的染色体数为0～2√3P1732.在DNA复制时，5-溴尿嘧啶脱氧核苷(BrdU)可作为原料，与腺嘌呤配对，掺入新合成的子链。用Giemsa染料对复制后的染色体进行染色，DNA分子的双链都含有BrdU的染色单体呈浅蓝色，只有一条链含有BrdU的染色单体呈深蓝色。现将植物根尖放在含有BrdU的培养液中培养，取根尖用Giemsa染料染色后，观察分生区细胞分裂中期染色体的着色情况。下列推测错误的是A.第一个细胞周期的每条染色体的两条染色单体都呈深蓝色B.第二个细胞周期的每条染色体的两条染色单体着色都不同C.第三个细胞周期的细胞中染色单体着色不同的染色体均为1/4D.根尖分生区细胞经过若干个细胞周期后，还能观察到深蓝色的染色单体√P17316.(2019·浙江4月选考，25)在含有BrdU的培养液中进行DNA复制时，BrdU会取代胸苷掺入到新合成的链中，形成BrdU标记链。当用某种荧光染料对复制后的染色体进行染色，发现含半标记DNA(一条链被标记)的染色单体发出明亮荧光，含全标记DNA(两条链均被标记)的染色单体荧光被抑制(无明亮荧光)。若将一个细胞置于含BrdU的培养液中，培养到第三个细胞周期的中期进行染色并观察。下列推测错误的是A.1/2的染色体荧光被抑制B.1/4的染色单体发出明亮荧光C.全部DNA分子被BrdU标记D.3/4的DNA单链被BrdU标记√P1732一、选择题1.原核生物和真核生物均存在单链DNA结合蛋白(SSB)，SSB与DNA单链区域结合，能阻止DNA聚合和保护单链的部分不被核酸酶水解。下列相关叙述正确的是A.细胞中SSB与DNA单链结合的区域是可变的B.核酸酶催化DNA分子相邻碱基之间的氢键断裂C.SSB在原核细胞的有丝分裂前的间期参与DNA的复制D.原核细胞和真核细胞合成SSB时均需线粒体提供能量√123456789101112132.真核生物染色体上DNA具有多起点双向复制的特点，在复制原点(ori)结合相关的复合体，进行DNA的复制。下列叙述正确的是A.真核生物DNA上ori多于染色体的数目B.ori上结合的复合体具有打开磷酸二酯键的作用C.DNA子链延伸过程中，结合的复合体促进氢键形成D.每个细胞周期ori处可起始多次以保证子代DNA快速合成√123456789101112133.(2022·湖北十堰高三模拟)有人将大肠杆菌的DNA聚合酶、4种脱氧核苷三磷酸dNTP(即dN－Pα～Pβ～Pγ，其中Pγ用32P标记)、微量的T2噬菌体DNA混合液在有Mg2＋存在的条件下于37℃静置30min，检测是否能合成DNA分子以及放射性。下列关于该实验的叙述，正确的是A.无DNA合成，原DNA中无放射性，因为实验装置中未提供能量B.有DNA合成，新DNA中无放射性，新DNA碱基序列与T2噬菌体的DNA相同C.有DNA合成，新DNA中有放射性，新DNA碱基序列与T2噬菌体的DNA相同D.有DNA合成，新DNA中有放射性，新DNA碱基序列与大肠杆菌的DNA相同√123456789101112134.(2022·吉林松原市高三模拟)某果蝇的基因型为AaBb，将其DNA的两条链均被32P标记的精原细胞放在普通培养基中培养。该精原细胞形成了4个有三种基因型(AB、aB、ab)的精子。下列相关叙述正确的是A.该精原细胞发生了同源染色体非姐妹染色单体间的互换导致三种基因

型精子的产生B.处于减数分裂Ⅱ前期的细胞中DNA数/染色体数＝2C.产生的三种基因型的配子中的DNA都有一条链被32P标记D.在减数分裂Ⅰ后期，移向细胞两极的染色体形态大小都相同√123456789101112135.真核生物的DNA分子中有多个复制起始位点，可以大大提高DNA复制速率。中科院李国红团队通过研究揭示了一种精细的DNA复制起始位点的识别调控机制，该成果入选2020年中国科学十大进展。下列叙述错误的是A.DNA复制起始位点是解旋酶与DNA的初始结合位点B.DNA的两条链在复制起始位点解旋后都可以作为复制模板C.可将外源的尿嘧啶核糖核苷酸掺入新合成的DNA链中来鉴定复制起始

位点D.DNA复制时可能是从复制起始位点开始同时向两个方向进行12345678910111213√6.(2022·山东青岛期末)为探究大肠杆菌DNA复制的过程，在DNA复制开始时，将大肠杆菌放在含低剂量3H标记的脱氧胸苷(3H－dT)的培养基中，3H－dT可掺入正在复制的DNA分子中，使其带有放射性标记。短时间后，将大肠杆菌转移到含高剂量3H－dT的培养基中培养一段时间。收集、裂解细胞，抽取其中的DNA进行放射性自显影检测，结果如下图所示。据图不能作出的推测是A.复制起始区在低放射性区域B.DNA复制方式为半保留复制C.DNA复制从起始点向两个方向延伸D.3H－dT由低剂量转为高剂量的时间间隔对结果影响较大√

通常DNA分子复制从一个复制起始点开始，有单向复制和双向复制，如图所示：放射性越高的3H­胸腺嘧啶脱氧核糖核苷(3H­脱氧胸苷)，在放射自显影技术的图像上，感光还原的银颗粒密度越高。请利用放射性自显影技术、低放射性3H­脱氧胸苷和高放射性3H­脱氧胸苷，设计实验以确定大肠杆菌DNA复制的方向，简要写出①实验思路；②预测实验结果和得出结论。1提示：实验思路：复制开始时，首先用含低放射性3H­脱氧胸苷培养基培养大肠杆菌，一段时间后转移到含有高放射性3H­脱氧胸苷的培养基中继续培养，用放射自显影技术观察复制起点和复制起点两侧银颗粒密度情况。预测实验结果及结论：若复制起点处银颗粒密度低，一侧银颗粒密度高，则DNA分子复制为单向复制；若复制起点处银颗粒密度低，复制起点的两侧银颗粒密度高，则DNA分子复制为双向复制。7.一个双链均被32P标记的噬菌体DNA上有x个碱基对，其中腺嘌呤有m个。用这个噬菌体侵染只含31P的大肠杆菌，共释放出128个子代噬菌体。下列叙述正确的是A.该过程至少需要64(x－m)个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸B.噬菌体增殖需要细菌提供原料、模板和酶等C.只含31P与含32P的子代噬菌体的比例为63∶1D.该DNA分子含有3×(x－2m)/2＋2m个氢键123456789101112√138.如图为科学家设计的DNA合成的同位素标记实验，利用大肠杆菌探究DNA的复制过程。下列叙述正确的是A.通过比较试管②和①的结果不能证

明DNA复制为半保留复制B.实验中采用了放射性同位素标记和

密度梯度离心的研究方法C.可用噬菌体代替大肠杆菌进行上述

实验，且提取DNA更方便D.大肠杆菌在含有15NH4Cl的培养液中生长若干代，细胞只有DNA含15N√123456789101112139.如图1表示的是细胞内DNA复制过程，图2表示图1中RNA引物去除并修复的过程。相关叙述不正确的是A.两条子链合成过程所需的RNA引物

数量不同B.酶1、2可催化RNA降解，去除引物C.酶3是DNA聚合酶，催化游离的核糖

核苷酸连接到DNA单链上D.酶4是DNA连接酶，催化两个DNA单链片段的连接12345678910111213√10.将DNA分子双链被3H标记的蚕豆(2n＝12)根尖移入普通培养液(不含放射性元素)中，再让细胞连续进行有丝分裂。某普通培养液中的子代细胞处于第三次有丝分裂中期，根据图示，判断该细胞中染色体的标记情况最可能是A.12个bB.6个a,6个bC.6个b,6个cD.b＋c＝12个，但b和c数目不确定√1234567891011121312345678910111211.用荧光标记的特定的DNA片段作为探针，与染色体上对应的DNA片段结合可在染色体上定位特定的基因。探针与染色体上待测基因结合的原理如图所示，下列叙述错误的是A.合成探针的原料是脱氧核苷酸B.此处煮沸的作用相当于解旋酶的作用C.复性时，探针与基因杂交遵循碱基互补

配对原则D.对成熟叶肉细胞进行基因标记时，一条

染色体上可观察到两个荧光点13√

用一段由放射性同位素标记的DNA片段可以确定基因在染色体上的位置。某研究人员使用放射性同位素32P标记的脱氧腺苷三磷酸(dATP，dA－Pα～Pβ～Pγ)等材料制备了DNA片段甲(单链)，对W基因在染色体上的位置进行了研究，实验流程的示意图如下。1回答下列问题：(1)该研究人员在制备32P标记的DNA片段甲时，所用dATP的______磷酸基团中的磷必须是32P，原因是___________________________________________________________________________________________________________dATP去掉β、γ磷酸基团后是够成DNA的基本单位之一，所以α位磷酸基团中的磷是32P，才能使DNA具有32P的放射性α位(2)该研究人员以细胞为材料制备了染色体样品，在混合操作之前去除了样品中的RNA分子，去除RNA分子的目的是_____________________________________________________________________________________。

防止RNA分子与DNA分子碱基互补配对结合，从而影响DNA与染色体对应位点的DNA结合(3)为了使片段甲能够通过碱基互补配对与染色体样品中的W基因结合，需要通过某种处理使样品中的染色体DNA

。(4)该研究人员在完成上述实验的基础上，又对动物细胞内某基因的mRNA进行了检测，在实验过程中用某种酶去除了样品中的DNA，这种酶是__________________________。解旋DNA酶(DNA水解酶)

用一段由放射性同位素标记的DNA片段可以确定基因在染色体上的位置。某研究人员使用放射性同位素32P标记的脱氧腺苷三磷酸(dATP，dA－Pα～Pβ～Pγ)等材料制备了DNA片段甲(单链)，对W基因在染色体上的位置进行了研究，实验流程的示意图如下。1123456789101112二、非选择题12.如图1、2分别为DNA分子结构及复制示意图。请据图回答下列问题：13(1)1953年沃森和克里克提出了DNA双螺旋结构模型。该模型认为：DNA分子中的________________交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧。图1中由①②③构成的④称为_________________。脱氧核糖与磷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸12345678910111213(2)从图2可以看出，DNA复制有多个起点，其意义在于_______________；图中所示的A酶为______酶，作用于DNA结构中的氢键。DNA复制所需基本条件主要包括_____________________(至少答出两项)等。从图2还可以看出DNA复制时，一条子链是连续合成的，而另一条子链是______________，即先形成短链片段再通过__________酶相互连接。提高了复制速率解旋模板、酶、原料和能量不连续合成的