高中生物 遺傳信息的傳遞課時作業(yè) 浙科版必修2

1、目標導航1.閱讀教材，結合圖310，了解對DNA分子復制的推測及實驗證據(jù)。2.結合教材圖311，歸納DNA分子的復制過程、計算規(guī)律，并探討DNA復制的生物學意義。一、探究DNA分子的復制過程1方法同位素示蹤法和密度梯度離心技術。2實驗材料大腸桿菌。3實驗原理含15N的雙鏈DNA密度大，含14N的雙鏈DNA密度小，一條鏈含15N、一條鏈含14N的雙鏈DNA密度居中。4實驗過程(1)培養(yǎng)含15N的大腸桿菌：用15NH4Cl作為唯一氮源的培養(yǎng)液培養(yǎng)大腸桿菌若干代，使大腸桿菌的DNA都被放射性同位素15N標記。(2)轉入含14N的培養(yǎng)液中繼續(xù)培養(yǎng)：用14NH4Cl作為唯一氮源的培養(yǎng)液培養(yǎng)上述大腸桿菌一

2、代和兩代。(3)離心：分別將上述一代和兩代大腸桿菌的DNA分離出來，做DNA密度梯度超速離心和分析。5實驗結果(1)新合成的雙鏈DNA分子中，一條鏈是來自親代的DNA，另一條鏈則是新合成的。(2)細胞中DNA的復制是以親代的一條DNA鏈為模板，按照堿基互補配對原則，合成另一條具有互補堿基的新鏈。(3)復制出的DNA分子與親代DNA分子完全相同。6結論DNA的復制方式為半保留復制。二、DNA分子復制的過程1概念產(chǎn)生兩個跟親代DNA完全相同的新DNA分子的過程，稱為DNA的復制。2過程(1)結果：一個DNA分子形成了兩個與親代完全相同的DNA分子。(2)特點：邊解旋邊復制；半保留復制。3意義使親代

3、的遺傳信息傳遞給了子代，從而保持了前后代遺傳信息的連續(xù)性。判斷正誤：(1)有的細胞并不進行DNA復制。()(2)DNA雙螺旋全部解鏈后，開始DNA復制。()(3)單個脫氧核苷酸在DNA酶的作用下連接成子鏈，并且2條子鏈形成子代DNA分子。()(4)DNA的復制需要消耗能量。()(5)單個脫氧核苷酸借助DNA聚合酶通過氫鍵彼此連接成DNA鏈。()(6)真核細胞核內DNA復制后位于兩條姐妹染色單體上。()(7)減數(shù)分裂過程中DNA分子復制發(fā)生于減前的間期、兩子代DNA分開發(fā)生于減后期。()(8)1個DNA分子復制n次后所產(chǎn)生的新DNA分子中只有兩個子DNA含第一代DNA的鏈。()(9)DNA分子獨

4、特的雙螺旋結構為復制提供了精確的模板。()(10)通過堿基互補配對原則，保證了復制的準確進行。()(11)通過DNA復制，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。()答案(1)(2)×(3)×(4)(5)×(6)(7)×(8)(9)(10)(11)一、DNA半保留復制的實驗證據(jù)分析1實驗方法放射性同位素標記技術和離心技術。2實驗原理含15N的雙鏈DNA密度大，含14N的雙鏈DNA密度小，一條鏈含14N、一條鏈含15N的雙鏈DNA分子密度居中。3實驗假設DNA以半保留的方式復制。4實驗預期離心后應出現(xiàn)3條DNA帶。(1)重帶(密度最大)：兩條鏈

5、都為15N標記的親代雙鏈DNA。(2)中帶(密度居中)：一條鏈為14N標記，另一條鏈為15N標記的子代雙鏈DNA。(3)輕帶(密度最小)：兩條鏈都為14N標記的子代雙鏈DNA。5實驗過程6過程分析(1)立即取出，提取DNA離心全部重帶。(2)繁殖一代后取出，提取DNA離心全部中帶。(3)繁殖兩代后取出，提取DNA離心輕帶、中帶。7實驗結論DNA的復制是以半保留方式進行的。8重帶中帶輕帶比例關系為02(2n2)(注：n代表DNA復制次數(shù))。1DNA復制是否只在有絲分裂和減數(shù)分裂過程中進行？是否只發(fā)生于細胞核中？答案不是，無絲分裂過程中也發(fā)生DNA復制；線粒體和葉綠體中也有DNA，也進行DNA復制

6、。2若用15N標記一個DNA分子的兩條鏈，用含14N標記的脫氧核苷酸為原料復制一次。那么，半保留復制和全保留復制兩種情況下產(chǎn)生的子代DNA有什么不同？答案半保留復制：兩個子代DNA分子都為一條鏈含15N，一條鏈含14N。全保留復制：子代DNA分子中有一個兩條鏈都為14N，一個兩條鏈都為15N。1在氮源為14N和15N的培養(yǎng)基上生長的大腸桿菌，其DNA分子分別為14NDNA(相對分子質量為a)和15NDNA(相對分子質量為b)。將親代大腸桿菌轉移到含14N的培養(yǎng)基上，再連續(xù)繁殖兩代(和)，用某種離心方法分離得到的結果如下圖所示。下列對此實驗的敘述不正確的是()。A代細菌DNA分子中一條鏈是14N

7、，另一條鏈是15NB代細菌含15N的DNA分子占全部DNA分子的C預計代細菌DNA分子的平均相對分子質量為D上述實驗結果證明DNA復制方式為半保留復制問題導析(1)15NDNA在14N的培養(yǎng)基上進行第一次復制后，產(chǎn)生的兩個子代DNA分子均含有一條15N的DNA鏈和一條14N的DNA鏈。這樣的DNA用離心法分離后，應該全部處在試管的中部。(2) 子代的兩個DNA分子再分別進行復制，它們所產(chǎn)生的兩個子代DNA分別為全14NDNA分子和14N、15NDNA分子。此時，將該DNA作離心處理，產(chǎn)生的DNA沉淀應該分別位于試管的上部和中部。含15N的DNA分子占全部DNA分子的。(3) 代細菌DNA分子共

8、有8個，各條單鏈的相對分子質量之和為(7ab)，平均相對分子質量為。答案B一題多變判斷正誤：(1)將第代細菌離心分離將會出現(xiàn)3條帶。()(2)不管復制多少代，含15N標記的DNA分子只有兩個。()(3)從代開始細菌DNA分子中至少一條鏈含14N。()答案(1)×(2)(3)二、DNA分子復制的過程1DNA分子復制的過程歸納2不同生物的DNA分子復制的場所3復制后兩DNA分子的位置核DNA復制后位于兩姐妹染色單體上。4子代DNA分開時刻及去向細胞分裂過程中，兩子代DNA隨著絲粒分裂姐妹染色單體分開而分開，即兩子代DNA分開于有絲分裂后期或減數(shù)第二次分裂后期并進入兩個子細胞中。5巧記DN

9、A分子復制的“一、二、三、四”1關于DNA分子數(shù)：(1)子代DNA分子總數(shù)2n個。(2)含15N的DNA分子數(shù)2個。(3)含14N的DNA分子數(shù)2n個。(4)只含15N的DNA分子數(shù)0個。(5)只含14N的DNA分子數(shù)(2n2)個。2關于脫氧核苷酸鏈數(shù)(1)子代DNA分子中脫氧核苷酸鏈數(shù)2n1條。(2)含15N的脫氧核苷酸鏈數(shù)2條。(3)含14N的脫氧核苷酸鏈數(shù)(2n12)條。3關于消耗的脫氧核苷酸數(shù)設親代DNA分子中含有某種脫氧核苷酸m個，則：(1)經(jīng)過n次復制，共需消耗游離的該脫氧核苷酸m·(2n1)個。(2)在第n次復制時，共需消耗游離的該脫氧核苷酸m·2n1個。2下

10、圖表示DNA復制的過程，結合圖示，下列有關敘述不正確的是()。ADNA復制過程中首先需要解旋酶破壞DNA雙鏈之間的氫鍵，使兩條鏈解開BDNA分子的復制具有雙向復制的特點，生成的兩條子鏈的方向相反C從圖示可知，DNA分子具有多起點復制的特點，縮短了復制所需的時間DDNA分子的復制需要DNA聚合酶將單個脫氧核苷酸連接成DNA片段問題導析(1) DNA分子過程中的解旋酶破壞DNA雙鏈之間的氫鍵，使兩條鏈解開；(2) DNA分子兩條鏈是反向平行的，兩條鏈復制時箭頭方向是相反的；(3) 圖示中復制的起點只有1個，不能體現(xiàn)DNA分子具有多起點復制的特點；(4) DNA聚合酶的作用底物是單個游離的脫氧核苷酸

11、。答案C一題多變判斷正誤：(1)DNA解旋后的每一條脫氧核苷酸鏈都可以作為DNA復制的模板。()(2)通過DNA復制，可以將遺傳信息準確無誤地從親代傳給子代。()答案(1)(2)×解析(1)DNA一次復制可以形成兩個DNA分子，因為解旋后的每條脫氧核苷酸鏈都可以作為復制的模板。(2)DNA的復制有一定的準確性，但這種準確性是相對的，可能在復制過程中會發(fā)生差錯。1關于DNA復制的敘述，正確的是()。A復制均在細胞核內進行B復制僅發(fā)生在有絲分裂的間期C復制過程先解旋后復制D堿基互補配對保證了復制的準確性答案D解析只要細胞分裂，DNA就復制，DNA不只存于細胞核內，細胞分裂方式亦不只是有絲

12、分裂；DNA是邊解旋邊復制，不分先后。2體外進行DNA復制的實驗，向試管中加入有關的酶、4種脫氧核苷酸和ATP,37 下保溫。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不能生成DNA，因為缺少DNA模板C能生成DNA，DNA的堿基比例不確定，且與酶的來源有一定的關聯(lián)D不能生成DNA，因為實驗中缺少酶催化的適宜的體內條件答案B解析DNA復制需要的條件是模板、原料、酶、能量等，題目的條件缺少模板，不能生成DNA。3如圖為真核細胞內某DNA片段(15N)結構示意圖，共有1 000對脫氧核苷酸組成，其中堿基A占20%。下列說法正確的是()。A該DNA片段復制3

13、次，則需要游離的鳥嘌呤脫氧核苷酸2 800個B該DNA片段的一條核苷酸鏈中為32CDNA解旋酶作用于部位，DNA聚合酶用于催化部位的化學鍵構成D將該DNA片段置于14N培養(yǎng)液中復制3次后，含14N的DNA分子占答案B解析該DNA片段復制3次，則需要游離的鳥嘌呤脫氧核苷酸為600×(231)4 200個；由于堿基A占20%，因此堿基T占20%，堿基C占30%，堿基G占30%，該DNA片段的兩條脫氧核苷酸鏈中為32，則該DNA片段的一條脫氧核苷酸鏈中也為32；DNA聚合酶用于構建3,5磷酸二酯鍵；將該DNA片段置于14N培養(yǎng)液中復制3次后，子代DNA分子全部含有14N。4如圖為高等植物細

14、胞中DNA復制過程模式圖，請根據(jù)圖示過程，回答問題。(1)由圖示可知，1個DNA分子復制出乙、丙2個DNA分子的方式是_。(2)細胞中DNA復制的場所為_；在復制完成后，乙、丙分開的時期為_。(3)把乙(只含14N)放在含15N的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，復制2次后子代DNA單鏈中含15N的DNA單鏈所占的比例是_。答案(1)半保留復制(2)細胞核、線粒體和葉綠體有絲分裂后期和減數(shù)第二次分裂后期(3)基礎鞏固1沃森和克里克在發(fā)表了DNA分子雙螺旋結構的論文后，又提出了DNA自我復制的假說。下列有關假說內容的敘述不正確的是()。ADNA復制時，雙螺旋將解開，互補的堿基之間的氫鍵斷裂B以解開的兩條單鏈為模板，

15、以游離的脫氧核苷酸為原料，依據(jù)堿基互補配對原則，通過氫鍵結合到作為模板的單鏈上C形成的DNA分子包括一條模板單鏈和一條新鏈D形成的兩個DNA分子是由兩條母鏈、兩條子鏈分別結合而成答案D解析沃森和克里克提出的DNA自我復制的假說為半保留復制，即形成的DNA分子包括一條母鏈和一條子鏈。2已知一條完全標記上15N的DNA分子在含14N的培養(yǎng)基中經(jīng)n次復制后，僅含14N的DNA分子總數(shù)與含15N的DNA分子總數(shù)之比為71，則n是()。A2B3 C4D5答案C解析DNA分子復制是半保留復制，所以無論這個DNA分子復制多少次，總有兩個DNA分子各有一條鏈帶有15N標記，因此僅含14N的DNA分子總數(shù)應為1

16、4個，復制n次后，共得到16個DNA分子；由公式2n16可知DNA分子復制了4次。3把培養(yǎng)在含輕氮(14N)環(huán)境中的細菌轉移到含重氮(15N)的環(huán)境中培養(yǎng)相當于繁殖一代的時間，然后放回原來的環(huán)境中培養(yǎng)相當于連續(xù)繁殖兩代的時間后，分析細菌DNA分子組成，則正確答案應為()。選項DNA分子輕氮型中間型重氮型ABCD答案A解析細菌繁殖一代后，DNA分子為中間型，連續(xù)繁殖兩代后，形成的8個DNA分子中，中間型有2個，占；輕氮型有6個，占。4一個不含放射性元素的噬菌體，在脫氧核苷酸被32P標記及氨基酸被15N標記的細菌體內，連續(xù)繁殖三代，含有32P和15N標記的噬菌體分別占子代噬菌體總數(shù)的比例為()。A

17、100%、100%B25%、50%C50%、50%D25%、0答案A解析噬菌體侵染細菌后在親代噬菌體的DNA的作用下，以細菌細胞內的脫氧核苷酸和氨基酸為原料合成子代噬菌體的DNA和蛋白質外殼。細菌細胞內脫氧核苷酸被32P標記，氨基酸被15N標記，則后代每個噬菌體都含有32P和15N。5某些藥物可以抑制腫瘤細胞DNA分子的復制，從而達到控制癌癥的目的。這些藥物作用的細胞正處在細胞周期的()。A間期B前期 C中期D后期答案A解析DNA的復制時期是在細胞分裂間期。鞏固提升6用經(jīng)3H標記的n個噬菌體侵染大腸桿菌，在普通培養(yǎng)基中，培養(yǎng)一段時間后，統(tǒng)計得知培養(yǎng)基中共有后代噬菌體m個，其中含有標記元素的噬菌

18、體占的比例為()。A.BC.D答案B解析每個噬菌體共有2條被標記的DNA鏈，n個噬菌體DNA經(jīng)復制后被標記的DNA鏈進入2n個子代噬菌體內，所以被標記的噬菌體所占比例為。7如圖表示DNA分子復制的片段，圖中a、b、c、d表示各條脫氧核苷酸鏈。一般地說，下列各項中正確的是()。Aa和c的堿基序列互補，b和c的堿基序列相同Ba鏈中的比值與d鏈中同項比值相同Ca鏈中的比值與b鏈中同項比值相同Da鏈中的比值與c鏈中同項比值不同答案C解析DNA復制的特點是半保留復制，b鏈是以a鏈為模板合成的，a鏈和b鏈合成一個子代DNA分子。a鏈中的值等于b鏈中的值。8細菌在15N培養(yǎng)基中繁殖數(shù)代后，使細菌DNA的含氮

19、堿基皆含有15N，然后再移入14N培養(yǎng)基中培養(yǎng)，抽取其子代的DNA經(jīng)高速離心分離，下圖為可能的結果，下列敘述錯誤的是()。A第一次分裂的子代DNA應為B第二次分裂的子代DNA應為C第三次分裂的子代DNA應為D親代的DNA應為答案A解析親代DNA為15N15N，經(jīng)第一次復制所形成的子代DNA應均為15N14N，即DNA應如圖所示。9如圖為真核細胞DNA復制過程的模式圖，據(jù)圖分析，下列相關敘述錯誤的是()。A由圖示得知，DNA分子復制的方式是半保留復制B解旋酶能使雙鏈DNA解開，但需要消耗ATPC從圖中可以看出合成兩條子鏈的方向是相反的DDNA在復制過程中是先進行解旋，后半保留復制答案D解析DNA

20、分子的復制是邊解旋邊復制。10如圖為真核生物染色體上DNA分子復制過程示意圖，有關敘述錯誤的是()。A圖中DNA分子復制是從多個起點同時開始的B圖中DNA分子復制是邊解旋邊雙向復制的C真核生物DNA分子復制過程需要解旋酶D真核生物的這種復制方式提高了復制速率答案A解析從圖中可以看出DNA分子復制有多個起點，但不是同時開始，因為復制環(huán)有大有小，所以A不對。圖中DNA分子復制是邊解旋邊雙向復制的，真核生物DNA分子復制過程需要解旋酶、DNA聚合酶等參與。這種半保留復制的模式不僅保持前后代的穩(wěn)定性，每次復制都可產(chǎn)生兩個DNA分子，提高了效率。11在氮源為14N的培養(yǎng)基上生長的大腸桿菌，其DNA分子均

21、為14NDNA(對照)；在氮源為15N的培養(yǎng)基上生長的大腸桿菌，其DNA分子均為15NDNA(親代)。將親代大腸桿菌轉移到氮源為14N的培養(yǎng)基上，讓其連續(xù)繁殖兩代(和)，用某種離心方法分離得到的結果如圖所示。請分析：(1)由實驗結果推測第一代()細菌DNA分子中一條鏈是_，另一條鏈是_。(2)將第一代()細菌轉移到氮源為15N的培養(yǎng)基上，讓其繁殖一代，將所得到細菌的DNA分子用同樣的方法分離，請參照圖，將DNA分子可能出現(xiàn)在試管中的位置畫出。答案(1)含14N含15N(2)如圖所示12如圖為DNA復制的圖解，請據(jù)圖回答下列問題。(1)DNA復制發(fā)生在_期。(2)過程稱為_。(3)中的子鏈是_。

22、(4)過程必須遵循_原則。(5)子代DNA分子中只有一條鏈來自親代DNA分子，由此說明DNA復制具有_的特點。(6)具有N個堿基對的一個DNA分子片段中，含有m個腺嘌呤脫氧核苷酸。該片段完成n次復制需要_個游離的胞嘧啶脫氧核苷酸。該片段完成第n次復制需要_個游離的胞嘧啶脫氧核苷酸。A(2n1)(Nm)B2n1(Nm)C2n1D2n答案(1)有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂前的間(2)解旋(3)、(4)堿基互補配對(5)半保留復制(6)AB走進高考13(2014·上海卷，4)某親本DNA分子雙鏈均以白色表示，以灰色表示第一次復制出的DNA子鏈，以黑色表示第二次復制出的DNA子鏈，該親本雙鏈

23、DNA分子連續(xù)復制兩次后的產(chǎn)物是()。答案D解析因為DNA復制為半保留復制，因此親本DNA的兩條鏈將進入不同的子代DNA分子中，可見A、B項錯誤；因為第二次復制時得到的4個DNA分子中，都有一條DNA子鏈是在第二次復制時形成的，而C項中只有兩個DNA分子中含第二次復制出的子鏈(黑色表示)，因此C項錯誤、D項正確。14(2010·北京卷，30改編)科學家以大腸桿菌為實驗對象，運用同位素示蹤技術及密度梯度離心方法進行了DNA復制方式的探索實驗，實驗內容及結果見下表。組別1組2組3組4組培養(yǎng)液中唯一氮源14NH4Cl15NH4Cl14NH4Cl14NH4Cl繁殖代數(shù)多代多代一代兩代培養(yǎng)產(chǎn)物

24、ABB的子一代B的子二代操作提取DNA并離心離心結果僅為輕帶(14N/14N)僅為重帶(15N/15N)僅為中帶(15N/14N)1/2輕帶(14N/14N)1/2中帶(15N/14N)請分析并回答：(1)綜合分析本實驗的DNA離心結果，第_組結果對得到結論起到了關鍵作用，但需把它與第_組和第_組的結果進行比較，才能說明DNA分子的復制方式是_。(2)分析討論：若子一代DNA的離心結果為“輕”和“重”兩條密度帶，則“重帶”DNA來自_，據(jù)此可判斷DNA分子的復制方式不是_復制。若將子一代DNA雙鏈分開后再離心，其結果_(填“能”或“不能”)判斷DNA的復制方式。若在同等條件下將子二代繼續(xù)培養(yǎng)，子n代DNA離心的結果是：密度帶的數(shù)量和位置_，放射性強度發(fā)生變化的是_帶。若某次實驗的結果中，子一代DNA的“中帶”比以往實驗結果的“中帶”略寬，可能的原因是新合成DNA單鏈中的N尚有少部分為_。(3) 經(jīng)上述實驗可知DNA的復制方式是半保留復制。如果1個DNA分子中共有100個堿基對