生物学案：例题与探究第三章第节DNA的复制

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精典题精讲例1用15N标记的一个DNA分子放在含有14N的培养基中复制三次，则含15N的DNA分子有（）A。2个B。4个C.6个D.8个思路解析：DNA复制的特点是半保留复制，每复制一次得到2个新的DNA分子，新DNA分子中，一条链来自原来的DNA分子，称母链或模板链、旧链,另一条链称子链或新链。此题中母链（含15N）仅2条,含14N的DNA分子有23=8条.答案：A绿色通道：在计算DNA分子的组成元素及半保留复制的相关计算时,若原来只有一个DNA分子,不管复制多少次,含有母链的DNA分子始终只有两个。基本规律：设原有DNA分子m个,连续复制n次,则含有母链的DNA分子占总数的比例为1/2n—1。变式训练1（2006上海高考）用一个32P标记的噬菌体侵染细菌.若该细菌解体后释放出32个大小、形状一样的噬菌体，则其中含有32P的噬菌体有(）A。0个B.2个C。30个D.32个思路解析：32P是DNA的组成元素，一个噬菌体含一个DNA，DNA是双链,复制是半保留复制，因此不管得到多少子代噬菌体,只有2个含有32P。答案：B例2DNA分子中有100个碱基对，其中有40个腺嘌呤，如果该DNA分子连续复制两次,参与到DNA分子复制中的游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数有()A。40个B。80个C。120个D.180个思路解析：按照碱基互补配对原则，胞嘧啶与鸟嘌呤相配，原DNA分子中共有鸟嘌呤（100×2-40×2)/2=60个。解法一：第一次复制的2个DNA分子,需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸60个，第二次复制的4个DNA分子，需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸2×60=120个，连续复制两次,参与到DNA分子复制中的游离的胞嘧啶脱氧核苷酸有60+120=180个。解法二:复制2次共得到DNA分子4个,新增加3个DNA分子，需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸3×60=180个。答案：D绿色通道：本题的规律性很强，要认真分析总结.若原DNA分子的某一碱基数为n，复制m次，则需要游离的该碱基核苷酸数为n（2m变式训练2（2006上海高考）在一个DNA分子中,腺嘌呤与胸腺嘧啶之和占全部碱基数目的54％，其中一条链中鸟嘌呤与胸腺嘧啶分别占该链碱基总数的22%和28%，则由该链转录的信使RNA中鸟嘌呤与尿嘧啶分别占碱基总数的（）A。24％，22%B.22%，28％C。26％，24％D。23%，27％思路解析：A+T=54%，则C+G=46％，同时每一条链也同时符合此比例。一条链中鸟嘌呤与胸腺嘧啶分别占该链碱基总数的22%和28％,则C为24％，A为26%。由该链转录的信使RNA中鸟嘌呤与尿嘧啶分别等于该链的C和A.答案：C变式训练3一双链DNA分子在复制时，一条链上的G变成C，则DNA经n次复制，发生差错的DNA占…(）A.1/2 B。1/2n—1 C.1/2n D。1/2n+1思路解析:DNA复制时,一条链上的G变成了C,以该条链为模板合成的DNA分子与亲代DNA分子都不同，有一对碱基出现差错。因此，不管复制几次,产生的子代DNA分子中，均有一半发生差错。答案:A例4用同位素32P标记某一噬菌体内的双链DNA分子，让其侵入大肠杆菌繁殖，最后释放出200个后代,则后代中含32P的噬菌体占总数的（)A.2％ B。1％C.0.5％ D.50%思路解析：一个噬菌体中只含有一个DNA分子，当注入噬菌体后,以此DNA分子为模板进行DNA复制，最终形成200个DNA分子，在这200个DNA分子中，只有某2个DNA分子含模板DNA分子的两条单链，即在200个噬菌体中，含32P的噬菌体占总数的1%。答案：B黑色陷阱：对DNA分子的半保留复制理解不透,或对一些规律性的问题没有及时总结,做此题时就很容易出错。变式训练4(2006广东高考）细胞分裂间期是DNA复制和蛋白质合成等物质积累的过程。(1)在DNA的复制过程中，DNA在__________的作用下，双螺旋链解开成为两条单链，并以每一条单链为模板,采用__________复制方式合成子代DNA分子。(2)某基因中的一段序列为……TATGAGCTCGAGTAT……，据下表提供的遗传密码推测其编码的氨基酸序列:________________________________________.密码子CACUAUAUACUCGUGUCCGAG氨基酸组氨酸酪氨酸异亮氨酸亮氨酸缬氨酸丝氨酸谷氨酸(3）真核生物的细胞分裂从间期进入前期，除了核膜、核仁消失外,在显微镜下还可观察到_________________和_________________的出现。思路解析：此题主要考查的是关于DNA的相关知识，DNA的复制、DNA控制蛋白质的合成，并联系密码子的知识和细胞分裂的知识进行综合考查。答案：（1）解旋酶半保留（2）异亮氨酸—亮氨酸—谷氨酸—亮氨酸—异亮氨酸（3）纺锤体染色体问题探究问题：怎样掌握DNA的复制？导思:理解DNA复制需要我们从原料、过程以及复制的结果等多方面综合分析,然后逐一进行讨论。探究:（1）在DNA复制时：①边解旋、边合成、边复制，多个起点同时进行，节省时间、效率高。②新DNA分子双链为“一母一子”,因此复制更为精确，致使遗传信息更加稳定。稳定的遗传信息从亲代传递给子代，从而使生物的前后代保持了一定的连续性。但是，这并不意味着复制时毫无差错，否则,自然界便没有了变异,生物界就不会向前发展。（2）因DNA复制采用半保留的方式,所以一个DNA分子经几代复制后的所有DNA中,只有两个DNA分子含有原DNA链。但所有DNA与原DNA所带的信息（脱氧核苷酸的排列顺序）完全相同（变异除外）.（3）DNA复制的场所主要在细胞核,时间是细胞分裂间期。但在细胞质中也存在着DNA复制，如线粒体和叶绿体中的DNA也要复制，而且这些DNA复制的时间不一定在细胞分裂的间期。DNA复制的特点有两点：边解旋边复制和半保留复制。半保留复制是指：新复制出的两个DNA分子中，有一条链是旧的，即原来DNA的另一条链是新合成的。半保留复制的特点被用于计算新链和旧链在复制若干代后所占的比例。（4）DNA复制需要满足4个基本条件:①模板：开始解旋的DNA分子的两条单链；②原料：游离在核液中的脱氧核苷酸；③能量：通过水解ATP提供;④酶：酶是指一个酶系统，不仅仅是指一种解旋酶。能够保证复制时正确无误，有两个原因：一是模板是精确的；二是碱基互补配对是严格的。从以下几方面去掌握：（1）复制的概念。（2）复制的时间：体细胞有丝分裂间期,原始生殖细胞减数第一次分裂的间期。(3）复制的条件：模板-—亲代DNA分子的2条脱氧核苷酸单链分别作模板。原料——4种脱氧核苷酸。能量——ATP供能.酶——解旋酶、DNA聚合酶等.（另外，还需相对稳定的细胞内部条件：一定的温度、pH等）（4）复制的过程：边解旋边复制.(不是2条母链完全解开后才合成新的子链）DNA的解旋：亲代DNA分子，利用细胞提供的能量，在解旋酶的作用下，氢键断裂,部分双螺旋链解旋为两条平行双链。（5)复制的特点：半保留复制〔新合成的每个DNA分子中,都保留了原来DNA分子中的一条链（模板链)〕。（6)复制的意义:保持了遗传信息