（浙江專版）2018年高中生物 第三章 遺傳的分子基礎(chǔ) 第三節(jié) 遺傳信息的傳遞學(xué)案 浙科版必修2

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1、第三節(jié)遺傳信息的傳遞 1．DNA的復(fù)制是指以親代DNA分子為模板合成子代DNA分子的過(guò)程。一個(gè)DNA分子復(fù)制一次形成兩個(gè)完全相同的DNA分子。 2．DNA的復(fù)制特點(diǎn)是邊解旋邊復(fù)制和半保留復(fù)制。半保留復(fù)制是指每個(gè)新合成的子代DNA分子中都保留原來(lái)DNA分子的一條鏈。 3．DNA復(fù)制需要DNA模板、4種脫氧核苷酸做原料以及酶和能量。 4．DNA能精準(zhǔn)復(fù)制是因?yàn)樗?dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)提供了精確的模板和準(zhǔn)確的堿基互補(bǔ)配對(duì)能力。 5．DNA分子的復(fù)制可以將遺傳信息從親代傳給子代，保證了遺傳信息的連續(xù)性。 DNA的復(fù)制 1．DNA復(fù)制的概念、時(shí)間、場(chǎng)所 概

2、念 以DNA分子為模板合成子代DNA的過(guò)程 時(shí)間 有絲分裂的間期和減數(shù)分裂前的間期 場(chǎng)所 主要是細(xì)胞核 2．DNA復(fù)制的條件 (1)模板：親代DNA分子的兩條脫氧核苷酸鏈分別做模板。 (2)原料：4種脫氧核苷酸。 (3)酶：DNA聚合酶等。 (4)能量：ATP供能。 3．DNA復(fù)制的過(guò)程 親代DNA解旋，以親代DNA分子的兩條鏈為模板，以脫氧核苷酸為單位，通過(guò)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則合成子鏈，子鏈與相應(yīng)的母鏈盤(pán)繞成子代DNA分子。 4．DNA復(fù)制的特點(diǎn) (1)過(guò)程：邊解旋邊復(fù)制邊螺旋(不是兩條母鏈完全解開(kāi)后才合成新的子鏈)。 (2)方式：半保留復(fù)制(新合成的每個(gè)DNA

3、分子中，都保留了原來(lái)DNA分子中的一條鏈)。 5．準(zhǔn)確復(fù)制的原因和意義[判斷] (1)DNA分子獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)為復(fù)制提供了精確的模板。(√) (2)通過(guò)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，保證了復(fù)制的準(zhǔn)確進(jìn)行。(√) (3)通過(guò)DNA復(fù)制，將遺傳信息從親代傳給了子代，保持了遺傳信息的連續(xù)性。(√) 6．復(fù)制的意義 保持了遺傳信息的連續(xù)性(使遺傳信息從親代傳給了子代)。 7．復(fù)制的保障 DNA分子之所以能自我復(fù)制，取決于DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)，它為復(fù)制提供了模板；同時(shí)，由于堿基具有互補(bǔ)配對(duì)的特性，因此能確保復(fù)制的準(zhǔn)確性。在復(fù)制過(guò)程中，脫氧核苷酸序列具有相對(duì)的穩(wěn)定性，但也可能發(fā)生差錯(cuò)，這種穩(wěn)定性和可變

4、性的統(tǒng)一，是生物遺傳和變異的物質(zhì)基礎(chǔ)和根本原因。 [巧學(xué)妙記](méi) DNA分子復(fù)制記憶口訣：一所、兩期、三步、四條件 一所 復(fù)制的主要場(chǎng)所：細(xì)胞核 兩期 復(fù)制的主要時(shí)期：有絲分裂的間期和減數(shù)分裂前的間期 三步 復(fù)制步驟：解旋→復(fù)制→延伸及重新螺旋 四條件 復(fù)制需要的條件：模板、原料、能量、酶 1．真核生物DNA復(fù)制的場(chǎng)所只有細(xì)胞核嗎？原核生物DNA復(fù)制的場(chǎng)所是什么？ 提示：不是，還有線粒體、葉綠體。原核生物DNA復(fù)制的場(chǎng)所主要是擬核。 2．若用15N標(biāo)記一個(gè)DNA分子的兩條鏈，用含14N標(biāo)記的脫氧核苷酸為原料復(fù)制一次。那么，半保留復(fù)制和全保留復(fù)制兩種情況下產(chǎn)生的子

5、代DNA有什么不同？ 提示：半保留復(fù)制：兩個(gè)子代DNA分子都為一條鏈含15N，一條鏈含14N。全保留復(fù)制：子代DNA分子中有一個(gè)兩條鏈都為14N，一個(gè)兩條鏈都為15N。 3．如果將DNA分子的兩條鏈用15N標(biāo)記，轉(zhuǎn)移到含14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，試分析子代DNA被標(biāo)記的情況。 DNA復(fù)制次數(shù) 含15N的DNA 含14N的DNA 含15N的DNA鏈 含14N的DNA鏈 復(fù)制1次 ①____ ②____ ③____ ④____ 復(fù)制2次 ⑤____ ⑥____ ⑦_(dá)___ ⑧____ 提示：①2；②2；③2；④2；⑤2；⑥4；⑦2；⑧6。 4．DNA進(jìn)行自我復(fù)制，

6、這在遺傳上具有什么重要意義？ 提示：因?yàn)橛H代的雌雄配子并未將具體的性狀傳給后代，而是將自身的DNA復(fù)制了一份傳給后代。因此，DNA復(fù)制能保持物種的穩(wěn)定性。 1．對(duì)DNA復(fù)制的理解 (1)場(chǎng)所：主要是細(xì)胞核(凡是細(xì)胞內(nèi)有DNA的地方均可復(fù)制)。 ①真核生物：細(xì)胞核、線粒體、葉綠體，其中主要場(chǎng)所是細(xì)胞核。 ②原核生物：擬核、細(xì)胞質(zhì)(如質(zhì)粒的復(fù)制)。 ③病毒：宿主細(xì)胞內(nèi)。 (2)適用范圍：能夠進(jìn)行DNA復(fù)制的生物，即一切以DNA為遺傳物質(zhì)的生物。 (3)過(guò)程示意圖： ①在有關(guān)酶的作用下，配對(duì)堿基之間氫鍵斷開(kāi)，形成母鏈。 ②以母鏈為模板，進(jìn)行堿基互補(bǔ)配對(duì)，合成互補(bǔ)子鏈。

7、③母鏈和子鏈盤(pán)繞，形成兩個(gè)新的DNA分子。 (4)特點(diǎn)：半保留復(fù)制，即新合成的每個(gè)DNA分子中，都保留了原來(lái)DNA分子中的一條鏈(模板鏈)。 (5)復(fù)制所需的酶是指一個(gè)酶系統(tǒng)， 主要是指解旋酶和DNA聚合酶等。 ①解旋酶的作用是破壞堿基間的氫鍵。 ②DNA聚合酶的作用是連接游離的脫氧核苷酸。 (6)兩個(gè)子代DNA的位置及分開(kāi)時(shí)間：復(fù)制產(chǎn)生的兩個(gè)子代DNA分子位于一對(duì)姐妹染色單體上，由著絲粒連在一起，在有絲分裂后期或后期Ⅱ著絲粒分裂時(shí)分開(kāi)，分別進(jìn)入兩個(gè)子細(xì)胞中。 [特別提醒]　DNA分子的復(fù)制往往是從多個(gè)起點(diǎn)同時(shí)進(jìn)行的，如下圖： 2.DNA復(fù)制過(guò)程中相關(guān)數(shù)量關(guān)系 1個(gè)DNA

8、分子復(fù)制n次，產(chǎn)生子代DNA數(shù)為2n，其中： (1) (2)子代DNA鏈數(shù)為2n＋1 (3)DNA復(fù)制過(guò)程中其中一條鏈發(fā)生差錯(cuò)，復(fù)制n代后，發(fā)生突變的基因占全部基因數(shù)的50%。 (4)若某DNA分子含某堿基m個(gè)，如該DNA分子進(jìn)行n次復(fù)制，則需消耗某游離的脫氧核苷酸數(shù)為m×(2n－1)；如進(jìn)行第n代復(fù)制，需消耗某游離的脫氧核苷酸數(shù)為m×(2n－1)。 3．DNA分子連續(xù)復(fù)制的計(jì)算規(guī)律 已知某一DNA分子用15N標(biāo)記(0代)，將含有該標(biāo)記DNA分子的細(xì)胞(或某種細(xì)菌)轉(zhuǎn)移到只含14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)(進(jìn)行DNA復(fù)制)若干代后，其DNA分子數(shù)、脫氧核苷酸鏈數(shù)及相關(guān)比例如下表： 世代

9、DNA分子的特點(diǎn) DNA中脫氧核苷酸鏈的特點(diǎn) 分子總數(shù) 細(xì)胞中的DNA分子在離心管中的位置 不同DNA分子占全部DNA分子之比 鏈總數(shù) 不同脫氧核苷酸鏈占全部鏈之比 只含15N分子 含14N、15N雜種分子 只含14N分子 含15N的鏈 含14N的鏈 0 1 全在下部 1 0 0 2 1 0 1 2 全在中部 0 1 0 4 2 4 中上 0 8 3 8 中上 0 16 n 2n 中1－上 0 1－ 2n＋1 1－ [特別提醒] (1)子代DNA分子中

10、，含14N的有2n個(gè)，只含14N的有(2n－2)個(gè)，做題時(shí)應(yīng)看準(zhǔn)是“含”還是“只含”。 (2)無(wú)論復(fù)制多少次，含15N的DNA分子始終是2個(gè)，占總數(shù)比例為。 (3)子代DNA分子的鏈中：總鏈數(shù)2n×2＝2n＋1條。含15N的鏈?zhǔn)冀K是2條，占總數(shù)比例＝。做題時(shí)，應(yīng)看準(zhǔn)是“DNA分子數(shù)”還是“脫氧核苷酸鏈數(shù)”。 DNA的復(fù)制 [例1]　(上海高考)某親本DNA分子雙鏈均以白色表示，以灰色表示第一次復(fù)制出的DNA子鏈，以黑色表示第二次復(fù)制出的DNA子鏈，該親本雙鏈DNA分子連續(xù)復(fù)制兩次后的產(chǎn)物是(　　) [思路點(diǎn)撥] [精講精析]　親代DNA雙鏈用白色表示，

11、DNA復(fù)制方式是半保留復(fù)制，因此復(fù)制一次后得到的兩個(gè)DNA分子只含有白色和灰色，而第二次復(fù)制得到的四個(gè)DNA分子以這兩個(gè)DNA分子的四條鏈為模板合成的四個(gè)DNA分子中，都含有黑色的DNA子鏈。 [答案]　D DNA復(fù)制方式是半保留復(fù)制，因此新合成的每個(gè)DNA分子中，一條鏈為保留下來(lái)的原DNA分子中的一條鏈(復(fù)制時(shí)的模板鏈)，另一條鏈為吸收新合成的子鏈。 1．下列關(guān)于DNA復(fù)制過(guò)程的敘述中，錯(cuò)誤的是(　　) A．DNA復(fù)制時(shí)伴隨有氫鍵的斷裂和重新形成 B．DNA復(fù)制時(shí)伴隨有磷酸二酯鍵的斷裂和重新形成 C．DNA復(fù)制時(shí)伴隨有高能磷酸鍵的斷裂和重新形成 D．DNA復(fù)制時(shí)伴隨有雙

12、螺旋結(jié)構(gòu)的破壞與重新形成 解析：選B　DNA復(fù)制時(shí)需要先在解旋酶的作用下破壞堿基對(duì)之間的氫鍵，復(fù)制完成時(shí)模板母鏈與子鏈之間形成氫鍵，然后重新螺旋化；在復(fù)制過(guò)程中要消耗能量，能量由高能化合物來(lái)提供，所以伴隨有高能磷酸鍵的斷裂和重新形成；復(fù)制時(shí)只在DNA聚合酶的作用下伴隨有磷酸二酯鍵的形成，而沒(méi)有磷酸二酯鍵的斷裂。 DNA復(fù)制過(guò)程中有關(guān)數(shù)量計(jì)算 [例2]　某DNA分子中含有1 000個(gè)堿基對(duì)(被32P標(biāo)記)，其中有胸腺嘧啶400個(gè)。若將該DNA分子放在只含被31P標(biāo)記的脫氧核苷酸的培養(yǎng)液中讓其復(fù)制兩次，其結(jié)果不可能是(　　) A．含32P的DNA分子占1/2 B．含31P的DNA

13、分子占1/2 C．子代DNA分子相對(duì)分子量平均比原來(lái)減少1 500 D．共消耗鳥(niǎo)嘌呤脫氧核苷酸1 800個(gè) [思路點(diǎn)撥] [精講精析]　該DNA分子在含 31P的培養(yǎng)液中復(fù)制兩次，可得到22個(gè)DNA分子，其中含31P的DNA分子占100%；含32P的DNA分子占2/4＝1/2。因?yàn)镈NA復(fù)制為半保留復(fù)制，親代DNA分子的兩條鏈只可能進(jìn)入兩個(gè)子代DNA分子中；22個(gè)DNA分子中有兩個(gè)DNA分子的每條鏈都只有31P，還有兩個(gè)DNA分子都是一條鏈含31P，另一條鏈含32P。前兩個(gè)DNA 分子相對(duì)分子質(zhì)量比原DNA分子共減少了4 000，后兩個(gè)DNA分子比原DNA分子共減少了2 000，這

14、樣4個(gè)DNA分子的相對(duì)分子量平均比原來(lái)減少了6 000/4＝1 500；在1 000個(gè)堿基對(duì)的DNA分子中，胸腺嘧啶400個(gè)，則含有鳥(niǎo)嘌呤個(gè)數(shù)(1 000×2－400×2)/2＝600(個(gè))，復(fù)制兩次所消耗鳥(niǎo)嘌呤脫氧核苷酸數(shù)目為600×(22－1)＝1 800(個(gè))。 [答案]　B DNA復(fù)制消耗脫氧核苷酸數(shù)的計(jì)算 (1)方法： ①若一親代DNA分子含有某種含氮堿基的脫氧核苷酸m個(gè)，經(jīng)過(guò)n次復(fù)制需要消耗該脫氧核苷酸數(shù)為m·(2n－1)個(gè)。 ②第n次復(fù)制所需該脫氧核苷酸數(shù)為m·2n－1。 (2)步驟： 2．用15N標(biāo)記含有100個(gè)堿基對(duì)的DNA分子，其中的胞嘧啶60個(gè)，

15、該DNA分子在14N的培養(yǎng)基中連續(xù)復(fù)制四次。其結(jié)果不可能是(　　) A．含有15N的DNA分子占1/8 B．含有14N的DNA分子占7/8 C．復(fù)制過(guò)程中需腺嘌呤脫氧核苷酸600個(gè) D．復(fù)制結(jié)果共產(chǎn)生16個(gè)DNA分子 解析：選B　15N標(biāo)記的DNA分子在14N的培養(yǎng)基上復(fù)制四次后，產(chǎn)生16個(gè)DNA分子，其中含15N的DNA分子有兩個(gè)，占1/8，含14N的DNA分子有16個(gè)，所以B錯(cuò)；復(fù)制過(guò)程中需腺嘌呤脫氧核苷酸為(24－1)×40＝600(個(gè))。 [課堂回扣練習(xí)] 一、概念原理識(shí)記題 1．下列關(guān)于DNA復(fù)制條件的敘述，不正確的是(　　) A．DNA復(fù)制時(shí)只有DNA

16、的一條鏈作模板 B．以4種游離的脫氧核苷酸為原料 C．DNA復(fù)制過(guò)程需要消耗能量 D．沒(méi)有酶的催化，細(xì)胞DNA復(fù)制無(wú)法進(jìn)行 解析：選A　DNA復(fù)制是指DNA分子利用細(xì)胞提供的能量，在解旋酶的作用下將雙鏈解開(kāi)，以解開(kāi)的兩條鏈為模板，在DNA聚合酶作用下，利用細(xì)胞中游離的4種脫氧核苷酸為原料，合成與母鏈互補(bǔ)的子鏈，每條子鏈與其對(duì)應(yīng)的模板鏈盤(pán)繞成雙螺旋結(jié)構(gòu)，最終形成與親代DNA分子相同的子代DNA的過(guò)程。 2．保證準(zhǔn)確無(wú)誤地進(jìn)行DNA復(fù)制的關(guān)鍵步驟是(　　) A．解旋酶促使DNA的兩條鏈分離 B．游離的脫氧核苷酸與母鏈堿基進(jìn)行互補(bǔ)配對(duì) C．配對(duì)的脫氧核苷酸之間連接成與母鏈互補(bǔ)的子鏈

17、 D．模板母鏈與互補(bǔ)子鏈盤(pán)繞成雙鏈結(jié)構(gòu) 解析：選B　DNA具有獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)，能為復(fù)制提供模板；堿基具有互補(bǔ)配對(duì)的能力，能夠使復(fù)制準(zhǔn)確無(wú)誤。 二、易錯(cuò)易混辨析題 3．某雙鏈DNA分子含m對(duì)堿基，其中腺嘌呤有a個(gè)。該DNA在連續(xù)復(fù)制時(shí)，對(duì)所需要的胞嘧啶脫氧核苷酸數(shù)目的敘述，不正確的是(　　) A．在第一次復(fù)制時(shí)，需要(m－a)個(gè) B．復(fù)制兩次時(shí)，共需要2(m－a)個(gè) C．在第n次復(fù)制時(shí)，需要2n－1(m－a)個(gè) D．不論復(fù)制多少次，需要胞嘧啶脫氧核苷酸的數(shù)目等于所需要的鳥(niǎo)嘌呤脫氧核苷酸的數(shù)目 解析：選B　雙鏈DNA分子中含2m個(gè)堿基，a個(gè)腺嘌呤，推算出胞嘧啶個(gè)數(shù)為：(2m－2a

18、)/2＝m－a(個(gè))，在第一次復(fù)制時(shí)，需胞嘧啶脫氧核苷酸個(gè)數(shù)為(21－1)×(m－a)＝m－a(個(gè))，復(fù)制兩次需要：(22－1)×(m－a)＝3(m－a)個(gè)，第n次復(fù)制時(shí)需要：(2n－1)(m－a)－(2n－1－1)(m－a)＝2n－1(m－a)個(gè)；根據(jù)DNA中堿基互補(bǔ)配對(duì)原則知，胞嘧啶與鳥(niǎo)嘌呤數(shù)目相等。 三、基本原理應(yīng)用題 4．假定某高等生物體細(xì)胞的染色體數(shù)是10條，其中染色體中的DNA分子用含3H的胸腺嘧啶標(biāo)記，將該體細(xì)胞放入不含有3H標(biāo)記的培養(yǎng)液中連續(xù)培養(yǎng)2代，則在形成的第2代細(xì)胞的1個(gè)細(xì)胞的有絲分裂后期，沒(méi)有被標(biāo)記的染色體數(shù)為(　　) A．5條　　　　　 B．40條　　　　　　

19、 C．20條　　　　　　 D．10條 解析：選D　根據(jù)DNA半保留復(fù)制的特點(diǎn)，DNA雙鏈被含3H的胸腺嘧啶標(biāo)記，在不含3H標(biāo)記的培養(yǎng)液中完成第一次分裂后，每條染色體的DNA分子中一條鏈有3H標(biāo)記，另一條鏈沒(méi)有3H標(biāo)記。在不含3H標(biāo)記的培養(yǎng)液中進(jìn)行第二次分裂的后期時(shí)一半染色體被標(biāo)記，一半染色體沒(méi)有被標(biāo)記。 [回扣知識(shí)點(diǎn)] 1．DNA復(fù)制的條件及過(guò)程。

20、 。 2．基因的概念及特點(diǎn)。

21、 。 3．易誤點(diǎn)提醒：DNA復(fù)制次數(shù)與所需原料數(shù)。 4．能力遷移：細(xì)胞分裂中染色體與DNA復(fù)制關(guān)系綜合。 [課下綜合檢測(cè)] 一、選擇題 1．下列關(guān)于DNA復(fù)制的敘述，正確的是(　　) A．在細(xì)胞有絲分裂間期，發(fā)生DNA復(fù)制 B．DNA通過(guò)一次復(fù)制后產(chǎn)生四個(gè)DNA分子 C．DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)全部解旋后，開(kāi)始DNA的復(fù)制 D．單個(gè)脫氧核苷酸在DNA酶的作用下連接合成新的子鏈 解析：選A　DNA通過(guò)一次復(fù)制后產(chǎn)生兩個(gè)DNA分子，復(fù)制兩次才能產(chǎn)生四個(gè)DNA分子。DNA復(fù)制應(yīng)該是邊解旋邊復(fù)制。單個(gè)脫氧核

22、苷酸在DNA聚合酶的作用下連接合成新的子鏈。 2．在一個(gè)細(xì)胞周期中，DNA復(fù)制過(guò)程中的解旋發(fā)生在(　　) A．兩條DNA母鏈之間 B．DNA子鏈與其互補(bǔ)的母鏈之間 C．兩條DNA子鏈之間 D．DNA子鏈與其非互補(bǔ)母鏈之間 解析：選A　在DNA復(fù)制時(shí)，首先是構(gòu)成DNA的兩條母鏈解旋，然后以分開(kāi)的兩條母鏈為模板，按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則合成子鏈。 3．在體外進(jìn)行DNA復(fù)制的實(shí)驗(yàn)，向試管中加入有關(guān)酶、4種脫氧核苷酸和ATP,37℃下保溫、適宜的酸堿度。下列敘述中正確的是(　　) A．能生成DNA，DNA的堿基比例與4種脫氧核苷酸的比例一致 B．不生成DN

23、A，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)中缺少DNA模板 C．能生成DNA，DNA的堿基比例不確定，且與酶的來(lái)源有一定的關(guān)聯(lián) D．不生成DNA，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)中缺少酶催化的適宜條件 解析：選B　DNA復(fù)制需要模板、酶、原料、能量和適宜條件。 4．某雙鏈DNA分子中共有含氮堿基1 400個(gè)，其中一條單鏈上(A＋T)∶(C＋G)＝2∶5。問(wèn)該分子連續(xù)復(fù)制兩次共需游離的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的數(shù)目是(　　) A．200個(gè) B．400個(gè) C．600個(gè) D．1 200個(gè) 解析：選C　雙鏈DNA分子中一條單鏈上(A＋T)∶(C＋G)＝2∶5，則整個(gè)雙鏈DNA分子中(A＋T)∶(C＋G)＝2∶5，而雙鏈DNA分子中共有堿基

24、1 400個(gè)，所以A＝T＝200個(gè)，該DNA分子連續(xù)復(fù)制兩次共需游離的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的數(shù)目是(22－1)×200＝600個(gè)。 5．將用15N標(biāo)記的一個(gè)DNA分子放在含有14N的培養(yǎng)基中復(fù)制n次，則后代中含有15N的DNA單鏈占全部DNA單鏈的比例和含有15N的DNA分子占全部DNA分子的比例依次是(　　) A．1/2n,1/2n　　　　　　 　B．1/2n,1/2n－1 C．1/2n,1/2n＋1 D．1/2n－1,1/2n 解析：選B　DNA分子復(fù)制n次后，得到的子代DNA分子為2n個(gè)，后代中含15N的DNA單鏈占全部DNA單鏈的比例為2/(2n×2)，即1/2n；含有15N

25、的DNA分子占全部DNA分子的比例為2/2n，即1/2n－1。 6．將被15N標(biāo)記的DNA分子，放入只含14N的培養(yǎng)基中讓其進(jìn)行復(fù)制，當(dāng)測(cè)得含有15N的DNA分子占12.5%時(shí)，該DNA分子已復(fù)制了(　　) A．1次 B．2次 C．3次 D．4次 解析：選D　DNA復(fù)制是半保留復(fù)制。1個(gè)含15N的DNA分子在含14N的培養(yǎng)基中復(fù)制n次，則形成2n個(gè)DNA分子，其中含15N的DNA分子占2/2n。已知2/2n＝12.5%，則n＝4。 7．用15N標(biāo)記細(xì)菌的DNA分子，再將它們放入含14N的培養(yǎng)基中連續(xù)繁殖四代，a、b、c為三種DNA分子：a只含15N，b同時(shí)含14N和15N，c

26、只含14N，則下圖所示這三種DNA分子的比例正確的是(　　) 解析：選D　假設(shè)親代DNA分子為n個(gè)，則繁殖四代后，DNA分子總數(shù)為16n，其中，只含15N的DNA分子為0個(gè)，同時(shí)含14N和15N的分子為2n個(gè)，只含14N的分子有14n個(gè)，則它們呈現(xiàn)的比例為D圖所示。 8．某個(gè)DNA片段由500對(duì)堿基組成，A＋T占?jí)A基總數(shù)的34%，若該DNA片段復(fù)制2次，共需游離的胞嘧啶脫氧核苷酸分子個(gè)數(shù)為(　　) A．330 B．660 C．990 D．1 320 解析：選C　500對(duì)堿基是1 000個(gè)堿基，A＋T占?jí)A基總數(shù)的34%，則G＋C占?jí)A基總數(shù)的66%，C占33%。由于堿基與

27、脫氧核苷酸對(duì)應(yīng)，那么胞嘧啶脫氧核苷酸占33%，為330個(gè)，復(fù)制2次共形成4個(gè)DNA，一共含有4000個(gè)脫氧核苷酸，其中的胞嘧啶脫氧核苷酸共有330×4＝1 320(個(gè))，則需游離的胞嘧啶脫氧核苷酸為1 320－330＝990(個(gè))?；蛘呖闯尚潞铣?個(gè)DNA，需要330×3＝990個(gè)新的胞嘧啶脫氧核苷酸。 9．從分子水平看，生物所以有遺傳現(xiàn)象，主要與下列哪項(xiàng)有關(guān)(　　) A．DNA分子的種類 B.DNA分子的數(shù)量 C．染色體的復(fù)制 D.DNA分子的復(fù)制 解析：選D　DNA是生物的主要遺傳物質(zhì)。生物之所以遺傳，是由于遺傳物質(zhì)DNA遺傳決定的。親代的遺傳物質(zhì)——D

28、NA通過(guò)復(fù)制，隨著細(xì)胞的分裂傳遞給后代，使后代得到親代的遺傳物質(zhì)，從而表現(xiàn)出遺傳現(xiàn)象。DNA復(fù)制屬分子水平，而染色體是遺傳物質(zhì)的主要載體，是一種細(xì)胞結(jié)構(gòu)，染色體的復(fù)制屬細(xì)胞水平闡述。 10．若兩條鏈都含32P的DNA分子的相對(duì)分子質(zhì)量是M，兩條鏈都不含32P的DNA分子的相對(duì)分子質(zhì)量是N。把含一個(gè)被32P標(biāo)記的DNA分子的細(xì)菌放在不含32P的培養(yǎng)基上，讓其繁殖a代，則細(xì)菌中DNA分子的平均相對(duì)分子質(zhì)量是(　　) A．[N(2a－2)＋M]/ 2a B．[N(2a－1)＋M]/ 2a C．[M(2a－2)＋N]/ 2a D．[N(2a－1)＋M]/( 2a－2) 解析：選B　根據(jù)

29、DNA半保留復(fù)制特點(diǎn)可知，細(xì)菌繁殖a代后，形成的2a個(gè)DNA分子中，兩條鏈都含32P的DNA分子有0個(gè)，只有一條鏈含32P的有2個(gè)，兩條鏈都不含32P的有(2a－2)個(gè)。一條鏈含32P、一條鏈不含32P的兩個(gè)DNA分子的相對(duì)分子質(zhì)量之和是N＋M，兩條鏈都不含32P的DNA分子的總的相對(duì)分子質(zhì)量為(2a－2)×N，因此所有DNA分子的總的相對(duì)分子質(zhì)量為N＋M＋(2a－2)×N＝N(2a－1)＋M。因此細(xì)菌中DNA分子的平均相對(duì)分子質(zhì)量是[N(2a－1)＋M]/ 2a。 二、非選擇題 11.右面為DNA的復(fù)制圖解，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題： (1)DNA復(fù)制發(fā)生在____________期，②過(guò)程

30、稱為_(kāi)_______，指出③中的子鏈________，③過(guò)程必須遵循________原則，子代DNA分子中只有一條鏈來(lái)自親代DNA分子，由此說(shuō)明DNA的復(fù)制具有______特點(diǎn)。 (2)將一個(gè)細(xì)胞的DNA用15N標(biāo)記，放入含14N的4種脫氧核苷酸培養(yǎng)液中，連續(xù)分裂4次，問(wèn)：含14N的DNA細(xì)胞占總細(xì)胞數(shù)的________，只含14N的DNA細(xì)胞占總細(xì)胞數(shù)的________，含15N的DNA細(xì)胞占總細(xì)胞數(shù)的________，只含15N的DNA細(xì)胞占總細(xì)胞數(shù)的________。 (3)已知原來(lái)DNA中有100個(gè)堿基對(duì)，其中A 40個(gè)，復(fù)制4次，在復(fù)制過(guò)程中將需要________個(gè)游離的胞嘧啶脫

31、氧核苷酸參加。 解析：(1)DNA的復(fù)制發(fā)生在有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂前的間期，復(fù)制時(shí)首先進(jìn)行解旋，然后按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則合成子鏈。DNA分子復(fù)制產(chǎn)生的子代DNA分子中各有一條母鏈和一條子鏈，且子鏈與母鏈互補(bǔ)，這種復(fù)制方式是半保留復(fù)制。(2)一個(gè)DNA分子復(fù)制4次產(chǎn)生16個(gè)DNA分子，親代DNA分子被15N 標(biāo)記，利用14N脫氧核苷酸連續(xù)復(fù)制4次，產(chǎn)生的子代DNA分子情況為：2個(gè)DNA分子含15N－14N,14個(gè)DNA分子只含14N，沒(méi)有只含 15N的DNA分子。故含14N的DNA細(xì)胞占總細(xì)胞數(shù)的100%，只含14N的占87.5%，含15N的占12.5%，沒(méi)有只含15N的DNA細(xì)胞。

32、(3)DNA分子中共有100個(gè)堿基對(duì)＝200個(gè)堿基。A＝40個(gè)，T＝40個(gè)，G＝C＝60個(gè)，復(fù)制4次需要游離的胞嘧啶脫氧核苷酸(24－1)×60＝900個(gè)。 答案：(1)有絲分裂的間期和減數(shù)第一次分裂前的間期 解旋?、?、Ⅲ　堿基互補(bǔ)配對(duì)　半保留復(fù)制　(2)100% 87．5% 　12.5%　0　(3)900 12．下面是DNA復(fù)制的有關(guān)圖示。A→B→C表示大腸桿菌的DNA復(fù)制。D→F表示哺乳動(dòng)物的DNA復(fù)制。圖中黑點(diǎn)表示復(fù)制起點(diǎn)，“→”表示復(fù)制方向，“?”表示時(shí)間順序。 (1)若A中含有48 502個(gè)堿基對(duì)，而子鏈延伸速率是105個(gè)堿基對(duì)/min，假設(shè)DNA分子從頭到尾復(fù)制，則理

33、論上此DNA分子復(fù)制約需30 s，而實(shí)際上只需約16 s，根據(jù)A→C過(guò)程分析，這是因?yàn)開(kāi)________________________________________________________________。 (2)哺乳動(dòng)物的DNA分子展開(kāi)可達(dá)2 m之長(zhǎng)，若按A→C的方式復(fù)制，至少需要8 h，而實(shí)際上只需要約2 h左右，根據(jù)D→F過(guò)程分析，是因?yàn)開(kāi)_________________________。 (3)A→F均有以下特點(diǎn)：延伸的子鏈緊跟著解旋酶，這說(shuō)明DNA分子復(fù)制是____________的。 (4)C與A相同，F(xiàn)與D相同，C、F能被如此準(zhǔn)確地復(fù)制出來(lái)，是因?yàn)?寫(xiě)出兩點(diǎn)原

34、因)： ①________________________________________________________________________， ②________________________________________________________________________。 解析：(1)由題知，實(shí)際復(fù)制時(shí)間約相當(dāng)于理論上復(fù)制時(shí)間的一半，再根據(jù)圖示可知DNA復(fù)制為雙向復(fù)制。(2)哺乳動(dòng)物的DNA分子的實(shí)際復(fù)制時(shí)間要短于按A→C的方式復(fù)制的時(shí)間，說(shuō)明DNA復(fù)制不只是單起點(diǎn)雙向復(fù)制，結(jié)合D→F可推斷DNA復(fù)制為多起點(diǎn)同時(shí)雙向復(fù)制。 答案：(1)復(fù)制是雙向進(jìn)行的 (2)DNA分子中有多個(gè)復(fù)制起點(diǎn) (3)邊解旋邊復(fù)制 (4)①DNA分子獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)為復(fù)制提供精確的模板 ②堿基互補(bǔ)配對(duì)原則保證DNA分子復(fù)制的準(zhǔn)確無(wú)誤 - 12 -