2025届高考生物一轮总复习学生用书必修2第六单元遗传的物质基础第28讲DNA的结构复制及基因的本质考点二DNA的复制及基因通常是有遗传效应的DNA片段

考点二DNA的复制及基因通常是有遗传效应的DNA片段1．DNA半保留复制的实验证据(1)实验者：美国生物学家________________和__________。(2)研究方法：__________________。(3)实验材料：大肠杆菌。(4)实验技术：同位素标记技术和密度梯度离心法。(5)实验原理：含15N的双链DNA密度大，含14N的双链DNA密度小，一条链含14N、一条链含15N的双链DNA密度居中。(6)实验假设：DNA以半保留的方式复制。(7)实验过程与结果。(8)实验结论：DNA的复制是以____________的方式进行的。2．DNA的复制(1)概念：以__________为模板合成__________的过程。(2)时间：______________。(3)图解：(4)场所：真核生物在______________、______________和__________中；原核生物在__________和细胞质中。(5)特点：_________________________________。[易错提醒]半保留复制为每个子代DNA都保留原DNA的一条链。(6)结果：形成______________的DNA分子。(7)意义：DNA通过复制，将______________从亲代细胞传递给子代细胞，从而保持了______________的连续性。(8)保障：__________________，为复制提供了精确的模板；通过______________，保证了复制能够准确地进行。3．基因与DNA的关系[答案自填]1.(1)梅塞尔森斯塔尔(2)假说—演绎法(8)半保留2.(1)亲代DNA子代DNA(2)细胞分裂前的间期(3)能量解旋双螺旋的两条链DNA聚合酶双螺旋结构(4)细胞核线粒体叶绿体拟核(5)边解旋边复制，半保留复制(6)两个完全相同(7)遗传信息遗传信息(8)DNA独特的双螺旋结构碱基互补配对3．一个或两个有遗传效应脱氧核苷酸排列顺序[教材命题点思考]1．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什么？提示：依据DNA半保留复制的特点，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。[模型命题点思考]2．分析DNA复制过程并回答下列问题。(1)图中的解旋酶和DNA聚合酶各有什么作用？(2)蛙的红细胞和哺乳动物成熟的红细胞是否都能进行如图所示过程？(3)如图所示DNA复制过程若发生在细胞核内，形成的两个子代DNA位置如何？其上面对应片段中基因是否相同？两个子代DNA将于何时分开？提示：(1)前者使氢键打开，DNA双链解旋；后者催化形成磷酸二酯键，从而形成新的子链。(2)蛙的红细胞进行无丝分裂，可进行DNA分子的复制；哺乳动物成熟的红细胞已丧失细胞核，也无各种细胞器，不能进行DNA分子的复制。(3)染色体复制后形成两条姐妹染色单体，刚复制产生的两个子代DNA分子分别位于两条姐妹染色体单体上，由着丝粒相连。其对应片段所含基因在无基因突变等特殊变异情况下应完全相同。两个子代DNA分子将于有丝分裂后期或减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂时，随两条姐妹染色单体的分离而分开，分别进入两个子细胞中。1．真核生物和原核生物的DNA复制和比较2．DNA复制的有关计算DNA复制为半保留复制，若将亲代DNA分子复制n代，其结果分析如下：(1)子代DNA分子数为2n，其中：①含有亲代链的DNA分子数为2个。②不含亲代链的DNA分子数为2n－2个。③含子代链的DNA分子数为2n个。(2)子代脱氧核苷酸链数为2n＋1条，其中：①亲代脱氧核苷酸链数为2条。②新合成的脱氧核苷酸链数为2n＋1－2条。(3)消耗的脱氧核苷酸数。①若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，经过n次复制需要消耗游离的该脱氧核苷酸数为m·(2n－1)个。②第n次复制所需该脱氧核苷酸数为m·2n－1个。考向1DNA复制特点及实验证据1．(2022·海南选择考)科学家曾提出DNA复制方式的三种假说：全保留复制、半保留复制和分散复制(见图1)。对此假说，科学家以大肠杆菌为实验材料，进行了如下实验(见图2)：下列有关叙述正确的是()A．第一代细菌DNA离心后，试管中出现1条中带，说明DNA复制方式一定是半保留复制B．第二代细菌DNA离心后，试管中出现1条中带和1条轻带，说明DNA复制方式一定是全保留复制C．结合第一代和第二代细菌DNA的离心结果，说明DNA复制方式一定是分散复制D．若DNA复制方式是半保留复制，继续培养至第三代，细菌DNA离心后试管中会出现1条中带和1条轻带解析：选D。第一代细菌DNA离心后，试管中出现1条中带，说明DNA的复制方式一定不是全保留复制，可能为半保留复制或分散复制，A项错误；若DNA复制方式为全保留复制，则第二代细菌DNA离心后，4个子代DNA分子中，1个为15N/15N-DNA，3个为14N/14N-DNA，会在试管中出现1条重带和1条轻带，与题图信息不符，B项错误；若第一代和第二代细菌DNA离心后，试管中只出现1条中带，则可说明DNA的复制方式为分散复制，与题图信息不符，C项错误；若DNA的复制方式为半保留复制，继续培养至第三代，得到的8个子代DNA分子中，2个为15N/14N-DNA，6个为14N/14N-DNA，细菌DNA离心后试管中会出现1条中带和1条轻带，D项正确。2．(2024·山东淄博高三联考)大多数真核生物的DNA在复制时会出现多个复制泡，每个复制泡的两端有2个复制叉，复制叉的延伸方向如下图所示。已知复制时DNA聚合酶只能沿模板链的3′→5′方向移动，下列说法错误的是()A．图中DNA的复制为双向半保留复制B．多起点复制加快了DNA的复制速度C．复制泡3的DNA复制早于复制泡1D．子链的延伸方向与复制叉的推进方向相同解析：选D。题图中DNA的复制为多起点不连续双向半保留复制，A项正确；多起点复制加快了DNA的复制速度，B项正确；根据复制泡的大小可以看出，复制泡3的DNA复制早于复制泡1，C项正确；DNA聚合酶只能沿模板链的3′→5′方向移动，两条子链的延伸方向相反，其中一条子链的延伸方向与复制叉的推进方向相反，D项错误。考向2DNA复制的相关计算3．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同位素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。下列有关分析错误的是()A．X层与Y层中DNA分子质量比小于1∶3B．Y层中含15N标记的鸟嘌呤有3600个C．第二次复制结束时，含14N的DNA分子占1/2D．W层与Z层的核苷酸数之比是7∶1解析：选B。分析题图可知，X层为2个含有14N和15N的DNA分子，Y层为6个只含15N的DNA分子，因此X层与Y层中DNA分子质量比小于1∶3，A项正确；Y层为6个只含15N的DNA分子，1个DNA分子含有鸟嘌呤450个，则Y层中含15N标记的鸟嘌呤共有450×6＝2700(个)，B项错误；DNA进行半保留复制，第二次复制结束时，得到的4个DNA分子中有2个含有14N，因此含14N的DNA分子占1/2，C项正确；W层有14条核苷酸单链，Z层有2条核苷酸单链，W层与Z层的核苷酸数之比是7∶1，D项正确。4．将某种细菌培养在含有3H-胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基上一段时间，检测发现细菌的拟核中含有两种类型的DNA分子(如下图所示)，虚线表示含放射性的脱氧核苷酸链。下列说法正确的是()A．细菌拟核DNA第一次复制后产生的DNA分子为乙类型B．细菌拟核DNA第三次复制后产生的DNA分子为甲、乙两种类型，比例为3∶1C．细菌拟核DNA复制n次产生的含有放射性脱氧核苷酸链的数目为2n＋1－2条D.若该细菌拟核DNA含有的碱基数目为m，其中胸腺嘧啶的数目为a，则第n次复制需要鸟嘌呤脱氧核苷酸的数目为[(2n－1)×(m－2a)]/2个解析：选C。根据题意可知，细菌拟核DNA第一次复