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1、第3节DNA的复制素养要求H课标要求1 .了解沃森和克里克对DNA复制方式的早期推测及DNA半保留复制的实验证据。2 .阐明DNA复制的条件、过程和特点。1 .生命观念:准确理解DNA复制的特点,认识生命活动的规律。2 .科学思维:总结科学研究的思路和规律。一、对DNA复制的推测和DNA半保留复制的实验证据基础梳理夯实教材基础1 .对DNA复制的推测(1)提出者:沃森和克里克。(2)假说解旋:DNA复制时,DNA双螺旋解开,互补的碱基之间的氢键断裂。复制:解开的两条单链作为复制的模板,游离的脱氧核甘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。特点:新合成的每个DNA分子中,都
2、保留了原来DNA分子中的一条链,这种复制方式被称作半保留复制。2 .DNA半保留复制的实验证据实验方法:同位素标记技术和离心技术。(2)实验原理DNA的两条链都用15N标记,那么这样的DNA分子密度最大,离心时应该在试管的底部。DNA的两条链都没有被15N标记,那么这样的DNA分子密度最小,离心时应该在试管的上部。DNA的两条链中只有一条单链被15N标记,那么这样的DNA分子离心时应该在试管的生部。实验过程(4)实验结果立即取出,提取DNAf离心一全部重带。繁殖一代后取出,提取DNAf离心一全部中带。繁殖两代后取出,提取DNA一离心一T轻带、T中带。(5)实验结果和预期的一致,说明DNA的复制
3、是以半保留的方式进行的。!正误判断矫正易混易错沃森和克里克证明DNA分子复制方式是半保留复制()(2)证明DNA半保留复制的实验运用了同位素标记技术和离心技术()答案*(2)深化探究解决问题疑难在氮源为14N和15N的培养基上生长的大肠杆菌,其DNA分子分别为i,NDNA(相对分子质量为a)和-NDNA(相对分子质量为b)o将亲代大肠杆菌转移到含14N的培养基上,再连续繁殖两代(I和),用某种离心方法分离得到的结果如下图所示。1.2. I代细菌DNA分子的结构是怎样的?提示I代细菌DNA分子中只有一条链被15N标记。3. I代细菌DNA分子的平均相对分子质量是多少?提示In代细菌DNA分子的平
4、均相对分子质量为办会。O二、DNA复制的过程!基础梳理夯实教材基础1 .DNA复制的概念以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。2 .发生时期在真核生物中,这一过程是在细胞分裂前的间期,随着染色体的复制而完成的。3.过程解旋聚聚酣IDNA聚合酶重新螺旋:每条新链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构r需要细胞提供鲤(需要解施酶的作用,结果:将DNA双螺旋的两条链解开合成41模板:解开的每一条母链原料:游离的4种脱氧核甘酸酶:DNA聚合酶等J原则:碱基互补配对原则4 .结果形成两个完全相同的DNA分子。5 .特点(1)边解旋边复制。(2)半保留复制。6 .意义:将遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞,从而
5、保持了遗传信息的连续性。正误判断矫正易混易错(I)DNA解旋后的每一条脱氧核甘酸链都可以作为DNA复制的模板()(2)DNA双螺旋全部解开后,再开始进行DNA复制()在DNA复制过程中,解旋酶破坏的是氢键,不能将DNA分解成脱氧核甘酸()答案(1)(2)(3)深化探究解决问题疑难1. DNA复制是否只在有丝分裂和减数分裂过程中进行?是否只发生于细胞核中?提示不是,无丝分裂过程中也发生DNA复制。线粒体和叶绿体中也有DNA,也进行DNA复制。2. DNA复制时,解旋酶作用于DNA的什么部位?提示解旋酶作用于连接碱基对的氢键。I实验证据I您学习小结随堂演练知识落实1 .沃森和克里克在发表了DNA双
6、螺旋结构的论文后,又提出了DNA自我复制的假说。下列有关该假说内容的叙述,不正确的是()A.DNA复制时,双螺旋解开,互补的碱基之间的氢键断裂B.以解开的两条单链为模板,以游离的脱氧核甘酸为原料,依据碱基互补配对原则,通过氢键结合到作为模板的单链上C.形成的DNA分子包括一条模板单链和一条新链D.形成的两个DNA分子是由两条母链、两条子链分别结合而成答案D解析沃森和克里克提出的DNA自我复制的假说为半保留复制,即形成的DNA分子包括一条母链和一条子链,D项错误。2. (2019福建厦门一中期中)下列关于DNA复制的叙述,不正确的是()A. DNA复制时只以DNA的一条链作为模板B. DNA复制
7、时以4种游离的脱氧核甘酸为原料C. DNA复制过程需要消耗能量D. DNA分子的复制方式是半保留复制答案A解析DNA复制时以解开的两条单链分别作为模板,A错误;DNA复制时以4种游离的脱氧核井酸为原料,B正确;DNA复制过程需要细胞呼吸产生的ATP作为直接能源物质,C正确;DNA分子的复制方式是半保留复制,通过半保留复制,每条子链与对应的模板链构成一个新的DNA分子,D正确。3. 下列关于DNA复制过程的正确顺序是()互补碱基对之间氢键断裂互补碱基对之间形成氢键DNA分子在解旋酶的作用下解旋以解旋后的母链为模板进行碱基互补配对子链与母链盘绕成双螺旋结构A.B.C.D.答案D4. (2019成都
8、高新实验中学高二月考)以DNA的一条链“一ATC”为模板,经复制后产生的子链是()A.GATB.UAGC.TAGD.TUG答案C解析依据碱基互补配对原则,以“一ATC链为模板复制得到的子链碱基顺序为“一TAG”。5 .细菌在含15N的培养基中繁殖数代后,使细菌DNA的含氮碱基皆含有15n,然后再移入含14N的培养基中培养,抽取其子代的DNA经高速离心分离,如图为可能的结果,下列叙述错误的是()14NJ4N15NJ4N15NJ5NA.第一次分裂的子代DNA应为B.第二次分裂的子代DNA应为C.第三次分裂的子代DNA应为D.亲代的DNA应为答案A解析亲代DNA为15N-15N,经第一次复制所形成的
9、子代DNA应均为15N-14N,应如图所示。.如图为DNA复制的图解,请据图回答下列问题:(I)DNA复制发生在期。过程称为.中的子链是过程必须遵循原则。(5)子代DNA分子中只有一条链来自亲代DNA分子,由此说明DNA复制具有.的特点。答案细胞分裂前的间(2)解旋(3)n、In(4)碱基互补配对(5)半保留复制课时对点练A组基础对点练题组一DNA半保留复制的实验证据1 .(2019邢台高二下期末)将在含i5nC1的培养液中培养若干代的某真核细胞转移到含14NH4C1的培养液中培养,让细胞连续进行有丝分裂,并进行离心。下列相关说法中不正确的是()A.细胞经过一次分裂和离心后,DNA位于试管的中
10、层B.细胞经过两次分裂和离心后,一半DNA位于试管的中层,另一半DNA位于上层C.细胞经过三次分裂和离心后,3/4的DNA位于试管的中层,1/4的DNA位于试管的上层D.该实验可以证明DNA的复制是半保留复制答案C解析细胞经过一次分裂和离心后,所形成的每个子代DNA分子的两条链中一条链含15N,另一条链含b4N,位于试管的中层,A项正确;细胞经过两次分裂和离心后,一半DNA位于试管的中层,另一半DNA位于上层,B项正确;细胞经过三次分裂和离心后,有3/4的DNA位于试管的上层,1/4的DNA位于试管的中层,C项错误;该实验可以证明DNA的复制是半保留复制,D项正确。2 .把培养在含轻氮(I,N
11、)环境中的细菌,转移到含重氮-N)环境中培养相当于复制一轮的时间,然后放回原环境中培养相当于连续复制两轮的时间后,分析表明细菌DNA组成为()3 113Aa轻氮型、a中间型B3轻氮型、W中间型C.;中间型、;重氮型D.;轻氮型、T中间型答案A解析将含轻氮(14N)的细菌转移到含重氮(15N)环境中培养相当于复制一轮的时间,则得到的每个DNA分子都是一条链含b4N一条链含i5n;再转回至含轻氮(14N)的环境中培养相当于连续复制两轮的时间后,由1个DNA分子得到4个DNA分子,其中3个DNA分子只含b4N,31另外1个DNA分子一条链含N、一条链含i5n,即W轻氮型、W中间型,A项正确。3 .某
12、亲本DNA分子双链均以白色表示,以灰色表示第一次复制出的DNA子链,以黑色表示第二次复制出的DNA子链,该亲本双链DNA分子连续复制两次后的产物是()NnidiinABCD答案D解析因为DNA的复制为半保留复制,因此亲本DNA的两条链将进入不同的子代DNA分子中,故A、B项错误;因为第二次复制时得到的4个DNA分子中,都有一条DNA子链是在第二次复制时形成的,而C项中只有两个DNA分子中含第二次复制出的子链(黑色表示),故C项错误、D项正确。题组二DNA复制的过程4 .(2019河南南阳一中期中)下列有关双链DNA分子复制的叙述,不正确的是()A. DNA复制具有边解旋边复制、半保留复制的特点
13、B. DNA复制时按照A与T配对,G与C配对的原则进行C.减数分裂中,细胞连续分裂两次,DNA只复制一次D.有丝分裂中,DNA复制发生在细胞分裂前期答案D解析DNA复制具有边解旋边复制、半保留复制的特点,A项正确;DNA复制时按照A与T配对,G与C配对的原则进行,正是这种严格的碱基互补配对原则保证了DNA复制的准确进行,B项正确;减数分裂中,细胞连续分裂两次,DNA只复制一次,从而形成染色体和DNA减半的配子,C项正确;有丝分裂中,DNA复制发生在细胞分裂间期,D项错误。5. 体外进行DNA复制的实验,向试管中加入有关的酶、四种脱氧核甘酸和ATP,37下保温。下列叙述中正确的是()A.能生成D
14、NA,DNA的碱基比例与四种脱氧核甘酸的比例一致B.不能生成DNA,因为缺少DNA模板C.能生成DNA,DNA的碱基比例不确定,且与酶的来源有一定的关联D.不能生成DNA,因为实验中缺少酶催化的适宜的体内条件答案B解析DNA复制的四个基本条件是模板、酶、ArP、原料。没有加入模板DNA,所以无DNA生成。6. (2019太原高一检测)DNA分子复制时解旋酶作用于下列哪一结构()A-UG-CABCD答案D解析解旋酶的作用是破坏碱基对之间的氢键,使DNA双螺旋解开,只有D项属于DNA上的碱基对。7. (2019宣城检测)DNA一般能准确复制,其原因是()DNA规则的双螺旋结构为复制提供模板DNA复制发生于细胞周期的间期碱基互补配对是严格的产生的两个子代DNA均和亲代DNA相同A.B.C.D.答案D解析DNA规则的双螺旋结构在解旋后为DNA复制提供两条模板,严格的碱基互补配对保证了DNA复制的准确性,它保证了子代DNA与亲代DNA相同。8. (2019济南高一检测)在DNA复制形成子代DNA分子的过程中,与模板链上腺喋吟配对的碱基是()A.胸腺喀咤B.胞喀咤C.尿喀咤D.鸟喋吟答案A9. 下图为某真核细胞中DNA复制过程模式图,下列分析正确的是()A.酶和酶均作用于氢键B.该过程的模板链是a、d链C.该过程中的c、d链结构相