2017-2018學(xué)年高中生物 第3章 第3節(jié) DNA的復(fù)制

《2017-2018學(xué)年高中生物 第3章 第3節(jié) DNA的復(fù)制》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2017-2018學(xué)年高中生物 第3章 第3節(jié) DNA的復(fù)制（38頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、第第3節(jié)節(jié)DNA的復(fù)制的復(fù)制自主學(xué)習(xí) 新知突破1理解理解DNA分子復(fù)制的過程。分子復(fù)制的過程。2掌握掌握DNA分子復(fù)制的特點、結(jié)果。分子復(fù)制的特點、結(jié)果。3會進行有關(guān)會進行有關(guān)DNA復(fù)制的計算。復(fù)制的計算。1概念概念：是指以：是指以_為模板合成子代為模板合成子代DNA的過程。的過程。2時間時間：有絲分裂的：有絲分裂的_和和_。3主要場所主要場所：_。 DNA分子復(fù)制的過程分子復(fù)制的過程親代親代DNA分子分子間期間期減數(shù)第一次分裂間期減數(shù)第一次分裂間期細(xì)胞核細(xì)胞核4過程過程母鏈母鏈四種脫氧核苷酸四種脫氧核苷酸DNA聚合酶聚合酶ATP堿基互補配對堿基互補配對雙螺旋結(jié)構(gòu)雙螺旋結(jié)構(gòu)解旋酶解旋酶5結(jié)果：

2、結(jié)果：形成形成_個與親代個與親代DNA分子分子_的子的子代代DNA分子。分子。6準(zhǔn)確復(fù)制的準(zhǔn)確復(fù)制的“原因原因”：DNA分子獨特的分子獨特的_結(jié)結(jié)構(gòu)提供精確的模板，通過構(gòu)提供精確的模板，通過_保證了復(fù)制準(zhǔn)保證了復(fù)制準(zhǔn)確無誤。確無誤。7意義：意義：將將_從親代傳給子代，從而保持了遺從親代傳給子代，從而保持了遺傳信息的連續(xù)性。傳信息的連續(xù)性。 兩兩 完全相同完全相同雙螺旋雙螺旋堿基互補配對原則堿基互補配對原則遺傳信息遺傳信息思考探討思考探討1.研究研究DNA復(fù)制的方法是什么？復(fù)制的方法是什么？2DNA復(fù)制過程中需要哪些酶？復(fù)制過程中需要哪些酶？3將將1個全部被個全部被15N標(biāo)記的標(biāo)記的DNA的分子

3、轉(zhuǎn)移到含的分子轉(zhuǎn)移到含14N的培養(yǎng)的培養(yǎng)基中培養(yǎng)基中培養(yǎng)n代，分析子代代，分析子代DNA中含中含15N的的DNA和含和含14N的的DNA分分子數(shù)。子數(shù)。提示：提示：1.同位素標(biāo)記法。同位素標(biāo)記法。2解旋酶、解旋酶、DNA聚合酶、聚合酶、DNA連接酶。連接酶。32個，個，2n個。個。1全面理解全面理解DNA的復(fù)制的復(fù)制(1)DNA復(fù)制的場所：復(fù)制的場所：主要是在細(xì)胞核主要是在細(xì)胞核(凡是細(xì)胞內(nèi)有凡是細(xì)胞內(nèi)有DNA的地方均可復(fù)制的地方均可復(fù)制)。真核生物：細(xì)胞核、線粒體、葉綠體，其中主要場所是細(xì)真核生物：細(xì)胞核、線粒體、葉綠體，其中主要場所是細(xì)胞核。胞核。原核生物：擬核、質(zhì)粒。原核生物：擬核、質(zhì)粒

4、。病毒：宿主細(xì)胞內(nèi)。病毒：宿主細(xì)胞內(nèi)。2DNA復(fù)制的有關(guān)計算復(fù)制的有關(guān)計算假設(shè)將假設(shè)將1個全部被個全部被15N標(biāo)記的標(biāo)記的DNA分子分子(0代代)轉(zhuǎn)移到含轉(zhuǎn)移到含14N的的培養(yǎng)基中培養(yǎng)培養(yǎng)基中培養(yǎng)n代，結(jié)果如下：代，結(jié)果如下：(1)DNA分子數(shù)：分子數(shù)：子代子代DNA分子總數(shù)分子總數(shù)2n個；個；含含15N的的DNA分子數(shù)分子數(shù)2個；個；含含14N的的DNA分子數(shù)分子數(shù)2n個；個；只含只含15N的的DNA分子數(shù)分子數(shù)0個；個；只含只含14N的的DNA分子數(shù)分子數(shù)(2n2)個。個。(2)脫氧核苷酸鏈數(shù)：脫氧核苷酸鏈數(shù)：子代子代DNA分子中脫氧核苷酸鏈數(shù)分子中脫氧核苷酸鏈數(shù)2n1條；條；含含15N的

5、脫氧核苷酸鏈的脫氧核苷酸鏈2條；條；含含14N的脫氧核苷酸鏈的脫氧核苷酸鏈(2n12)條。條。(3)消耗的脫氧核苷酸數(shù)：消耗的脫氧核苷酸數(shù)：設(shè)親代設(shè)親代DNA分子中含有某種脫氧核苷酸分子中含有某種脫氧核苷酸m個，則：個，則：經(jīng)過經(jīng)過n次復(fù)制，共需消耗游離的該脫氧核苷酸次復(fù)制，共需消耗游離的該脫氧核苷酸 m(2n1)個；個；在第在第n次復(fù)制時，共需消耗游離的該脫氧核苷酸次復(fù)制時，共需消耗游離的該脫氧核苷酸 m2n1個。個。 (1)并不是兩條鏈完全解開后才合成新的子并不是兩條鏈完全解開后才合成新的子鏈，而是邊解旋邊復(fù)制。鏈，而是邊解旋邊復(fù)制。(2)各種酶的作用：解旋酶作用于氫鍵，使氫鍵斷裂，雙各種

6、酶的作用：解旋酶作用于氫鍵，使氫鍵斷裂，雙螺旋解開；螺旋解開；DNA聚合酶使脫氧核苷酸連接成脫氧核苷酸子鏈；聚合酶使脫氧核苷酸連接成脫氧核苷酸子鏈；DNA連接酶的作用是將雙螺旋中的扶手中的連接酶的作用是將雙螺旋中的扶手中的“斷口斷口”修復(fù)。修復(fù)。記知識綱要記知識綱要 背關(guān)鍵語句背關(guān)鍵語句1DNA的復(fù)制是指以親代的復(fù)制是指以親代DNA為模板合成子代為模板合成子代DNA的過的過程。程。DNA復(fù)制發(fā)生在分裂間期。復(fù)制發(fā)生在分裂間期。2DNA的復(fù)制是以的復(fù)制是以DNA的兩條鏈為模板，的兩條鏈為模板，4種脫氧核苷種脫氧核苷酸為原料，還需要酶和能量。酸為原料，還需要酶和能量。3DNA復(fù)制的特點是邊解旋邊復(fù)

7、制：復(fù)制方式為半保留復(fù)制的特點是邊解旋邊復(fù)制：復(fù)制方式為半保留復(fù)制。復(fù)制。4復(fù)制復(fù)制n次形成次形成2n個個DNA分子，含有母鏈的分子，含有母鏈的DNA只有只有2個。個。合作探究 課堂互動 DNA的復(fù)制過程及特點的復(fù)制過程及特點右圖表示發(fā)生在細(xì)胞核內(nèi)的某右圖表示發(fā)生在細(xì)胞核內(nèi)的某生理過程，其中生理過程，其中a、b、c、d表示脫氧核苷酸表示脫氧核苷酸鏈。以下說法正確的是鏈。以下說法正確的是()A此過程需要此過程需要ATP和尿嘧啶脫氧核苷酸和尿嘧啶脫氧核苷酸B真核細(xì)胞中此過程發(fā)生的唯一場所是真核細(xì)胞中此過程發(fā)生的唯一場所是細(xì)胞核細(xì)胞核Cb中中(AG)/(TC)的比值一定與的比值一定與c中的相同中的相

8、同D正常情況下正常情況下a、d鏈都應(yīng)該到不同的細(xì)胞中去鏈都應(yīng)該到不同的細(xì)胞中去自主解答自主解答_解析：解析：由圖判斷圖示為由圖判斷圖示為DNA的復(fù)制過程，其原料不需的復(fù)制過程，其原料不需要尿嘧啶脫氧核苷酸，要尿嘧啶脫氧核苷酸，A錯誤；在真核生物中不僅細(xì)胞核中能錯誤；在真核生物中不僅細(xì)胞核中能發(fā)生發(fā)生DNA復(fù)制，線粒體、葉綠體中也可以，復(fù)制，線粒體、葉綠體中也可以，B錯誤；在錯誤；在DNA分分子中子中(AG)/(TC)的比值，在兩條互補鏈中互為倒數(shù)，的比值，在兩條互補鏈中互為倒數(shù)，C錯錯誤。誤。答案：答案：D1下列關(guān)于下列關(guān)于DNA復(fù)制的敘述中，不正確的是復(fù)制的敘述中，不正確的是()ADNA的復(fù)

9、制過程是邊解旋邊復(fù)制的復(fù)制過程是邊解旋邊復(fù)制B在葉肉細(xì)胞中在葉肉細(xì)胞中DNA的復(fù)制發(fā)生在細(xì)胞核、葉綠體和線的復(fù)制發(fā)生在細(xì)胞核、葉綠體和線粒體中粒體中CDNA復(fù)制過程中，要消耗復(fù)制過程中，要消耗ATP并且需要酶的催化并且需要酶的催化DDNA復(fù)制需要的原料是脫氧核糖核酸復(fù)制需要的原料是脫氧核糖核酸解析：解析：DNA復(fù)制需要的原料是脫氧核苷酸，脫氧核糖復(fù)制需要的原料是脫氧核苷酸，脫氧核糖核酸指的是核酸指的是DNA。答案：答案：D用用15N標(biāo)記含有標(biāo)記含有100個堿基對的個堿基對的DNA分子，其中有分子，其中有胞嘧啶胞嘧啶60個，該個，該DNA分子在含分子在含14N的培養(yǎng)基中連續(xù)復(fù)制的培養(yǎng)基中連續(xù)復(fù)制

10、4次。其次。其結(jié)果不可能是結(jié)果不可能是()A含有含有15N的的DNA分子占分子占1/8B含有含有14N的的DNA分子占分子占7/8C消耗游離的腺嘌呤脫氧核苷酸消耗游離的腺嘌呤脫氧核苷酸600個個D產(chǎn)生了產(chǎn)生了16個個DNA分子分子自主解答自主解答_ DNA復(fù)制有關(guān)的計算復(fù)制有關(guān)的計算答案：答案：B2在在1個密閉的容器里，用含有同位素個密閉的容器里，用含有同位素13C的脫氧核苷酸的脫氧核苷酸合成合成1個個DNA分子，然后加入普通的含分子，然后加入普通的含12C的脫氧核苷酸，經(jīng)的脫氧核苷酸，經(jīng)n次復(fù)制后，所得次復(fù)制后，所得DNA分子中含分子中含12C的脫氧核苷酸鏈數(shù)與含的脫氧核苷酸鏈數(shù)與含13C的

11、的脫氧核苷酸鏈數(shù)之比是脫氧核苷酸鏈數(shù)之比是()A2n 1B(2n2) nC(2n1) 1 D(2n2) 2解析：解析：親代親代DNA分子是兩條鏈都含分子是兩條鏈都含13C的的DNA分子，新分子，新形成的脫氧核苷酸鏈中含形成的脫氧核苷酸鏈中含12C。1個雙鏈個雙鏈DNA分子復(fù)制分子復(fù)制n次形成次形成2n個個DNA分子，分子，22n條脫氧核苷酸鏈，其中只有條脫氧核苷酸鏈，其中只有2條原來的母條原來的母鏈鏈(含含13C)，所以含，所以含12C的脫氧核苷酸鏈數(shù)為的脫氧核苷酸鏈數(shù)為22n2，所以該，所以該題比例為題比例為(22n2) 2，即，即(2n1) 1。答案：答案：C高效測評 知能提升 1下列有關(guān)

12、下列有關(guān)DNA分子復(fù)制的敘述，正確的是分子復(fù)制的敘述，正確的是()ADNA分子在解旋酶的作用下水解成脫氧核苷酸分子在解旋酶的作用下水解成脫氧核苷酸B在復(fù)制過程中，解旋和復(fù)制是同時進行的在復(fù)制過程中，解旋和復(fù)制是同時進行的C解旋后以一條母鏈為模板合成兩條新的子鏈解旋后以一條母鏈為模板合成兩條新的子鏈D兩條新的子鏈通過氫鍵形成一個新的兩條新的子鏈通過氫鍵形成一個新的DNA分子分子解析：解析：DNA分子在解旋酶作用下解開雙螺旋成為分子在解旋酶作用下解開雙螺旋成為DNA單鏈；單鏈；DNA復(fù)制具有邊解旋邊復(fù)制的特點；解旋后的復(fù)制具有邊解旋邊復(fù)制的特點；解旋后的DNA分分子的兩條鏈均可作為合成子代子的兩條

13、鏈均可作為合成子代DNA分子的模板鏈；子代分子的模板鏈；子代DNA分子包括一條母鏈和一條子鏈。分子包括一條母鏈和一條子鏈。答案：答案：B2細(xì)菌在細(xì)菌在15N培養(yǎng)基中繁殖數(shù)代后，使細(xì)菌培養(yǎng)基中繁殖數(shù)代后，使細(xì)菌DNA的含氮堿的含氮堿基皆含有基皆含有15N，然后再移入，然后再移入14N培養(yǎng)基中培養(yǎng)，抽取其子代的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，抽取其子代的DNA經(jīng)高速離心分離，下圖經(jīng)高速離心分離，下圖為可能的結(jié)果，下列敘述錯為可能的結(jié)果，下列敘述錯誤的是誤的是()A第一次分裂的子代第一次分裂的子代DNA應(yīng)為應(yīng)為B第二次分裂的子代第二次分裂的子代DNA應(yīng)為應(yīng)為C第三次分裂的子代第三次分裂的子代DNA應(yīng)為應(yīng)為D親代的親代

14、的DNA應(yīng)為應(yīng)為解析：解析：DNA分子的復(fù)制是半保留復(fù)制，根據(jù)題干信息分子的復(fù)制是半保留復(fù)制，根據(jù)題干信息可知，親代可知，親代DNA的兩條鏈都含的兩條鏈都含15N，應(yīng)為圖，應(yīng)為圖；一個親代；一個親代DNA分子第一次復(fù)制后產(chǎn)生的兩個子代分子第一次復(fù)制后產(chǎn)生的兩個子代DNA分子，均是一條鏈含分子，均是一條鏈含15N、另一條鏈含、另一條鏈含14N，即全為，即全為15N/14NDNA分子，經(jīng)離心后，分子，經(jīng)離心后，應(yīng)為圖應(yīng)為圖；經(jīng)過第二次復(fù)制后，共得到；經(jīng)過第二次復(fù)制后，共得到4個個DNA分子，其中分子，其中2個個DNA分子為分子為15N/14NDNA分子，另外分子，另外2個個DNA分子兩條鏈均為分子

15、兩條鏈均為14N，離心后應(yīng)為圖，離心后應(yīng)為圖；經(jīng)過第三次復(fù)制后，共得到；經(jīng)過第三次復(fù)制后，共得到8個個DNA分分子，子，15N/14NDNA分子有分子有2個，兩條鏈均為個，兩條鏈均為14N的的DNA分子有分子有6個，離心后應(yīng)為圖個，離心后應(yīng)為圖。答案：答案：A3用用15N同位素標(biāo)記細(xì)菌的同位素標(biāo)記細(xì)菌的DNA分子，再將它們放入含分子，再將它們放入含14N的培養(yǎng)基中使其連續(xù)繁殖四代，的培養(yǎng)基中使其連續(xù)繁殖四代，a、b、c為三種為三種DNA分子：分子：a只含只含15N，b同時含同時含14N和和15N，c只含只含14N，如下圖所示。這三種，如下圖所示。這三種DNA分子的比例正確的是分子的比例正確的是

16、()解析：解析：假設(shè)親代假設(shè)親代DNA分子為分子為n個，則繁殖四代后，個，則繁殖四代后，DNA分子總數(shù)為分子總數(shù)為16n，其中，只含，其中，只含15N的的DNA分子為分子為0個，同時含有個，同時含有14N和和15N的為的為2n個，只含個，只含14N的有的有14n個，它們呈現(xiàn)的比例為個，它們呈現(xiàn)的比例為D圖所示。圖所示。答案：答案：D4某個某個DNA片段由片段由500對堿基組成，對堿基組成，GC占堿基總數(shù)的占堿基總數(shù)的34%，若該，若該DNA片段連續(xù)復(fù)制片段連續(xù)復(fù)制3次，第次，第3次復(fù)制時，需游離的腺次復(fù)制時，需游離的腺嘌呤脫氧核苷酸分子個數(shù)為嘌呤脫氧核苷酸分子個數(shù)為()A1 155 B1 32

17、0C2 310 D2 640解析：解析：由于由于GC占總數(shù)的占總數(shù)的34%，所以，所以AT占占66%，A與與T各占各占33%，整個，整個DNA片段中含有片段中含有500對堿基，該對堿基，該DNA片段片段中腺嘌呤脫氧核苷酸分子個數(shù)為中腺嘌呤脫氧核苷酸分子個數(shù)為33%1 000330個，在第三個，在第三次復(fù)制時需新合成次復(fù)制時需新合成8條條DNA單鏈，相當(dāng)于單鏈，相當(dāng)于4個個DNA分子，因此分子，因此需要游離的腺嘌呤脫氧核苷酸分子個數(shù)為需要游離的腺嘌呤脫氧核苷酸分子個數(shù)為33041 320(個個)。答案：答案：B5現(xiàn)將某哺乳動物的細(xì)胞放在含現(xiàn)將某哺乳動物的細(xì)胞放在含31P的磷酸培養(yǎng)基中，連的磷酸培

18、養(yǎng)基中，連續(xù)培養(yǎng)數(shù)代后得到續(xù)培養(yǎng)數(shù)代后得到G0代細(xì)胞，然后將代細(xì)胞，然后將G0代細(xì)胞移至含有代細(xì)胞移至含有32P的的磷酸培養(yǎng)基中培養(yǎng)，經(jīng)過第磷酸培養(yǎng)基中培養(yǎng)，經(jīng)過第1、2次細(xì)胞分裂后，分別得到次細(xì)胞分裂后，分別得到G1、G2代細(xì)胞，再從代細(xì)胞，再從G0、G1、G2代細(xì)胞中提取出代細(xì)胞中提取出DNA，經(jīng)密度梯，經(jīng)密度梯度離心后，得到結(jié)果如圖。若度離心后，得到結(jié)果如圖。若表示輕、中、重三種表示輕、中、重三種DNA分子的位置，請回答：分子的位置，請回答：(1)G0、G1、G2三種三種DNA分子離心后的試管分別對應(yīng)哪個分子離心后的試管分別對應(yīng)哪個圖？圖？G0_，G1_，G2_。( 2 ) G2代 中代

19、 中 三 條 帶 中三 條 帶 中 D N A 分 子 數(shù) 的 比 例 為分 子 數(shù) 的 比 例 為_。(3)圖中圖中兩條帶中兩條帶中DNA分子所含的同位素分子所含的同位素P分別是：條分別是：條帶帶_，條帶，條帶_。( 4 ) 上 述 實 驗 結(jié) 果 證 明上 述 實 驗 結(jié) 果 證 明 D N A 分 子 的 復(fù) 制 方 式 是分 子 的 復(fù) 制 方 式 是_，DNA的自我復(fù)制能使生物的的自我復(fù)制能使生物的_保持保持相對穩(wěn)定。相對穩(wěn)定。解析：解析：首先應(yīng)看懂圖解，知道輕、中、重三種首先應(yīng)看懂圖解，知道輕、中、重三種DNA分分子劃分的標(biāo)準(zhǔn)，然后回顧子劃分的標(biāo)準(zhǔn)，然后回顧DNA分子復(fù)制過程，根據(jù)

20、題意復(fù)制結(jié)分子復(fù)制過程，根據(jù)題意復(fù)制結(jié)果可以表示如下：果可以表示如下：據(jù)圖可以明顯地看出，據(jù)圖可以明顯地看出，G0代的代的DNA分子全部是含分子全部是含31P的脫的脫氧核苷酸組成的，是輕氧核苷酸組成的，是輕DNA分子；分子；G1代每一個代每一個DNA分子中，分子中，一條是含一條是含31P的母鏈，一條是含的母鏈，一條是含32P的子鏈，是中的子鏈，是中DNA分子；分子；G2代共代共4個個DNA分子，有分子，有2個個DNA分子的一條鏈含分子的一條鏈含31P，另一條鏈，另一條鏈含含32P，是中，是中DNA分子，另分子，另2個個DNA分子的兩條鏈都含分子的兩條鏈都含32P，是，是重重DNA分子。分子。答案：答案：(1)ABD(2)0 2 2(3)31P31P和和32P(4)半保留復(fù)制遺傳特性半保留復(fù)制遺傳特性