高一生物同步講義：DNA的復(fù)制（學(xué)生版）

3.3DNA的復(fù)制目標(biāo)導(dǎo)航目標(biāo)導(dǎo)航教學(xué)目標(biāo)課程標(biāo)準(zhǔn)目標(biāo)解讀概述DNA分子是通過半保留復(fù)制方式進(jìn)行復(fù)制的。運(yùn)用假說-演繹法探究DNA的復(fù)制方式，概述DNA通過半保留方式進(jìn)行復(fù)制。通過對DNA半保留復(fù)制方式的學(xué)習(xí)，理解DNA的準(zhǔn)確復(fù)制是遺傳信息穩(wěn)定傳遞的基礎(chǔ)。教學(xué)重點(diǎn)運(yùn)用假說-演繹法探究DNA的復(fù)制方式。DNA復(fù)制的條件、過程及特點(diǎn)。教學(xué)難點(diǎn)運(yùn)用假說-演繹法探究DNA的復(fù)制方式。DNA復(fù)制的過程。知識精講知識精講知識點(diǎn)01對DNA復(fù)制的推測方法：假說-演繹法1.提出問題：DNA的復(fù)制方式是三種方式中的哪一種？2.作出假設(shè)：①半保留復(fù)制：形成的兩個DNA分子各有一條鏈來自親代，另一條鏈?zhǔn)切滦纬傻蘑谌Ａ魪?fù)制：新復(fù)制出的兩個DNA分子，一個是親代的，另一個是新形成的③彌散復(fù)制：新復(fù)制出的兩個DNA分子每條鏈中既有母鏈片段又有新形成的片段3.演繹推理：同位素示蹤技術(shù)大腸桿菌同位素(15N)示蹤（繁殖快，20min一代）密度梯度離心4.實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：5.得出結(jié)論：DNA的復(fù)制方式為半保留復(fù)制知識點(diǎn)02DNA的復(fù)制1.DNA復(fù)制的場所和時期場所：細(xì)胞核（主要）、線粒體和葉綠體時期：有絲分裂和減數(shù)第一次分裂前的間期2.DNA復(fù)制的必需的條件模板：DNA兩條鏈為模板原料：4種游離的脫氧核苷酸能量：ATP酶：解旋酶和DNA聚合酶等3.DNA復(fù)制的方式和特點(diǎn)方式：半保留復(fù)制特點(diǎn)：半保留復(fù)制、邊解旋邊復(fù)制4.DNA復(fù)制的結(jié)果：形成2條DNA5.DNA復(fù)制的意義：（1）將遺傳信息從親代傳遞給了子代，保持了遺傳信息的連續(xù)性（2）復(fù)制出現(xiàn)差錯，產(chǎn)生的影響可能很大，也可能沒有6.DNA能夠準(zhǔn)確復(fù)制的原因：（1）DNA獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)提供精確模板（2）通過堿基互補(bǔ)配對原則保證了復(fù)制的準(zhǔn)確進(jìn)行知識點(diǎn)03相關(guān)計(jì)算1.已知一條全部N原子被15N標(biāo)記的DNA分子（親代），轉(zhuǎn)移到含14N的培養(yǎng)基上培養(yǎng)n代,其結(jié)果如下，回答下列問題：分子總數(shù)___2n_____只含15N的分子__0____

含15N14N的分子__2___只含14N的分子_2n-2__

含14N的分子___2n__脫氧核苷酸鏈總數(shù)__2n+1__

含15N的鏈為__2___含14N的鏈為__2n+1-2__2.雙鏈DNA中，含某種堿基a個，復(fù)制n次，則需加入該堿基或脫氧核苷酸a×(2n-1)個。3.雙鏈DNA中，含某種堿基a個，第n次復(fù)制，則需加入該堿基或脫氧核苷酸a×2n-1個。4.雙鏈DNA不論復(fù)制多少代，產(chǎn)生的DNA分子中含母鏈的DNA分子總是2個，含母鏈也是2條。能力拓展能力拓展考點(diǎn)01DNA的復(fù)制DNA復(fù)制始于\t"/item/DNA%E5%A4%8D%E5%88%B6/_blank"基因組中的\t"/item/DNA%E5%A4%8D%E5%88%B6/_blank"復(fù)制起點(diǎn)，即\t"/item/DNA%E5%A4%8D%E5%88%B6/_blank"啟動蛋白的靶標(biāo)位點(diǎn)。一旦復(fù)制起點(diǎn)被識別，啟動蛋白就會募集其他\t"/item/DNA%E5%A4%8D%E5%88%B6/_blank"蛋白質(zhì)一起形成前復(fù)制復(fù)合物，從而解開雙鏈DNA，形成\t"/item/DNA%E5%A4%8D%E5%88%B6/_blank"復(fù)制叉。復(fù)制叉的形成是多種蛋白質(zhì)及酶參與的較復(fù)雜的過程。這些酶包括\t"/item/DNA%E5%A4%8D%E5%88%B6/_blank"單鏈DNA結(jié)合蛋白和DNA解鏈酶。\t"/item/DNA%E5%A4%8D%E5%88%B6/_blank"單鏈DNA結(jié)合蛋白作用是保證\t"/item/DNA%E5%A4%8D%E5%88%B6/_blank"解旋酶解開的單鏈在復(fù)制完成前能保持單鏈結(jié)構(gòu)，不起解旋作用。

\t"/item/DNA%E5%A4%8D%E5%88%B6/_blank"DNA解鏈酶能通過水解\t"/item/DNA%E5%A4%8D%E5%88%B6/_blank"ATP獲得能量以解開雙鏈DNA。兩條單鏈DNA復(fù)制的引發(fā)過程有所差異，但是不論是\t"/item/DNA%E5%A4%8D%E5%88%B6/_blank"前導(dǎo)鏈還是\t"/item/DNA%E5%A4%8D%E5%88%B6/_blank"后隨鏈，都需要一段\t"/item/DNA%E5%A4%8D%E5%88%B6/_blank"RNA引物用于開始子鏈DNA的合成。因此前導(dǎo)鏈與后隨鏈的差別在于前者從復(fù)制起始點(diǎn)開始按5’→3’持續(xù)的合成下去，不形成\t"/item/DNA%E5%A4%8D%E5%88%B6/_blank"岡崎片段，后者則隨著復(fù)制叉的出現(xiàn)，不斷合成岡崎片段。多種\t"/item/DNA%E5%A4%8D%E5%88%B6/_blank"DNA聚合酶在DNA復(fù)制過程中扮演不同的角色。在大腸桿菌中，DNAPolIII是主要負(fù)責(zé)DNA復(fù)制的\t"/item/DNA%E5%A4%8D%E5%88%B6/_blank"聚合酶。它在復(fù)制分支上組裝成復(fù)制復(fù)合體，具有極高的持續(xù)性，在整個\t"/item/DNA%E5%A4%8D%E5%88%B6/_blank"復(fù)制周期中保持完整。DNAPolI是負(fù)責(zé)用DNA替換RNA引物的酶，還具有5'至3'\t"/item/DNA%E5%A4%8D%E5%88%B6/_blank"外切核酸酶活性，并利用其外切核酸酶活性降解RNA引物。在復(fù)制叉附近，形成了以兩套DNA聚合酶Ⅲ\t"/item/DNA%E5%A4%8D%E5%88%B6/_blank"全酶分子、\t"/item/DNA%E5%A4%8D%E5%88%B6/_blank"引發(fā)體和螺旋構(gòu)成的類似\t"/item/DNA%E5%A4%8D%E5%88%B6/_blank"核糖體大小的復(fù)合體，稱為DNA\t"/item/DNA%E5%A4%8D%E5%88%B6/_blank"復(fù)制體。復(fù)制體在DNA前導(dǎo)鏈模板和滯后鏈模板上移動時便合成了連續(xù)的DNA前導(dǎo)鏈和由許多\t"/item/DNA%E5%A4%8D%E5%88%B6/_blank"岡崎片段組成的滯后鏈。在\t"/item/DNA%E5%A4%8D%E5%88%B6/_blank"DNA合成延伸過程中主要是DNA聚合酶Ⅲ的作用。當(dāng)岡崎片段形成后，DNA聚合酶Ⅰ通過其5'→3'\t"/item/DNA%E5%A4%8D%E5%88%B6/_blank"外切酶活性切除岡崎片段上的RNA引物，同時，利用后一個岡崎片段作為引物由5'→3'合成DNA。最后兩個岡崎片段由\t"/item/DNA%E5%A4%8D%E5%88%B6/_blank"DNA連接酶將其接起來，形成完整的DNA滯后鏈。DNA復(fù)制的終止發(fā)生在特定的\t"/item/DNA%E5%A4%8D%E5%88%B6/_blank"基因位點(diǎn)，即復(fù)制終止位點(diǎn)。該位點(diǎn)的終止位點(diǎn)序列被與該序列結(jié)合的阻止DNA復(fù)制的蛋白質(zhì)識別并結(jié)合，阻止了復(fù)制叉前進(jìn)，復(fù)制終止。DNA復(fù)制的特點(diǎn)：\t"/item/DNA%E5%A4%8D%E5%88%B6/_blank"半保留復(fù)制：DNA在復(fù)制時，以\t"/item/DNA%E5%A4%8D%E5%88%B6/_blank"親代DNA的每一個單鏈作模板，合成完全相同的兩個雙鏈\t"/item/DNA%E5%A4%8D%E5%88%B6/_blank"子代DNA，每個子代DNA中都含有一個\t"/item/DNA%E5%A4%8D%E5%88%B6/_blank"親代DNA鏈，這種現(xiàn)象稱為DNA的半保留復(fù)制。有一定的復(fù)制起始點(diǎn)：DNA在復(fù)制時，需在特定的位點(diǎn)起始，這是一些具有特定\t"/item/DNA%E5%A4%8D%E5%88%B6/_blank"核苷酸排列順序的片段，即復(fù)制起始點(diǎn)（\t"/item/DNA%E5%A4%8D%E5%88%B6/_blank"復(fù)制子）。在\t"/item/DNA%E5%A4%8D%E5%88%B6/_blank"原核生物中，復(fù)制起始點(diǎn)通常為一個，而在\t"/item/DNA%E5%A4%8D%E5%88%B6/_blank"真核生物中則為多個。需要\t"/item/DNA%E5%A4%8D%E5%88%B6/_blank"引物（primer)：\t"/item/DNA%E5%A4%8D%E5%88%B6/_blank"DNA聚合酶必須以一段具有3'端自由羥基（3'-\t"/item/DNA%E5%A4%8D%E5%88%B6/_blank"OH）的\t"/item/DNA%E5%A4%8D%E5%88%B6/_blank"RNA作為引物，才能開始聚合子代DNA鏈。\t"/item/DNA%E5%A4%8D%E5%88%B6/_blank"雙向復(fù)制：DNA復(fù)制時，以復(fù)制起始點(diǎn)為中心，向兩個方向進(jìn)行復(fù)制。但在低等生物中，也可進(jìn)行單向復(fù)制。\t"/item/DNA%E5%A4%8D%E5%88%B6/_blank"半不連續(xù)復(fù)制：由于DNA聚合酶只能以5'→3'方向聚合子代DNA鏈，因此兩條親代DNA鏈作為\t"/item/DNA%E5%A4%8D%E5%88%B6/_blank"模板聚合子代DNA鏈時的方式是不同的。以3'→5'方向的親代DNA鏈作模板的\t"/item/DNA%E5%A4%8D%E5%88%B6/_blank"子代鏈在聚合時基本上是連續(xù)進(jìn)行的，這一條鏈被稱為\t"/item/DNA%E5%A4%8D%E5%88%B6/_blank"領(lǐng)頭鏈（前導(dǎo)鏈）。而以5'→3'方向的親代DNA鏈為模板的子代鏈在聚合時則是\t"/item/DNA%E5%A4%8D%E5%88%B6/_blank"不連續(xù)的，這條鏈被稱為\t"/item/DNA%E5%A4%8D%E5%88%B6/_blank"隨從鏈（\t"/item/DNA%E5%A4%8D%E5%88%B6/_blank"滯后鏈）。DNA在復(fù)制時，由隨從鏈所形成的一些子代DNA\t"/item/DNA%E5%A4%8D%E5%88%B6/_blank"短鏈稱為\t"/item/DNA%E5%A4%8D%E5%88%B6/_blank"岡崎片段?！镜淅?】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通過一次復(fù)制后產(chǎn)生四個子代DNA分子

C.真核生物DNA復(fù)制的場所只有細(xì)胞核

D.單個脫氧核苷酸在DNA酶的作用下連接合成新的子鏈分層提分分層提分題組A基礎(chǔ)過關(guān)練一、單項(xiàng)選擇題1.下列關(guān)于DNA分子復(fù)制的敘述，錯誤的是（）A.通過復(fù)制保持了遺傳信息的連續(xù)性 B.復(fù)制過程需要酶的催化并且消耗ATP

C.復(fù)制過程先全部解旋，再半保留復(fù)制 D.過程既有氫鍵的斷裂也有氫鍵的形成2.圖為DNA分子正常復(fù)制的片段，圖中編號①④表示DNA單鏈。有關(guān)敘述錯誤的是A.①和④的堿基序列相同 B.③和④的堿基序列互補(bǔ)

C.該過程可實(shí)現(xiàn)遺傳信息的傳遞 D.該過程只需要DNA聚合酶的參與3.用15N標(biāo)記一個DNA分子的兩條鏈，讓該DNA分子在14N的培養(yǎng)液中復(fù)制一次，得到兩個DNA分子，那么每個子代DNA分子中（）A.只含有15N B.只含有14N

C.一條鏈含有15N，另一條鏈含有14N D.每條鏈同時含有14N和15N4.DNA半保留復(fù)制過程是分別以解旋的兩條鏈為模板，合成兩個子代DNA分子，在復(fù)制起始點(diǎn)呈現(xiàn)叉子的形式，被稱為復(fù)制叉。DNA連接酶可以將脫氧核苷酸片段連接在一起，下圖表示某DNA分子復(fù)制的過程，下列說法錯誤的是（

）。A.在復(fù)制叉的部位結(jié)合有解旋酶、RNA聚合酶

B.DNA復(fù)制過程中需要DNA連接酶的參與

C.前導(dǎo)鏈和后隨鏈延伸的方向是相反的

D.該過程發(fā)生的場所不一定是細(xì)胞核、線粒體和葉綠體5.某DNA分子的兩條鏈均被32P標(biāo)記，共含有200個堿基對，C＋G占全部堿基的70%，其中1條鏈上的A有20個，下列相關(guān)敘述正確的是（

）A.該DNA分子中堿基對的排列方式最多有4200種

B.該DNA分子中4種堿基的比例為A∶T∶G∶C＝2∶2∶3∶3

C.該DNA分子連續(xù)復(fù)制2次，需要游離的鳥嘌呤脫氧核苷酸840個

D.該DNA分子在不含放射性的培養(yǎng)基中連續(xù)復(fù)制3次，含32P的DNA分子占25%6.雙脫氧核苷酸常用于DNA測序，其結(jié)構(gòu)與脫氧核苷酸相似，能參與DNA的合成，且遵循堿基互補(bǔ)配對原則。DNA合成時，在DNA聚合酶作用下，若連接上的是雙脫氧核苷酸，子鏈延伸終止；若連接上的是脫氧核苷酸，子鏈延伸繼續(xù)。在人工合成體系中，有適量的GTACATACATC的單鏈模板、胸腺嘧啶雙脫氧核苷酸和4種脫氧核苷酸，則以該鏈為模板合成出的不同長度的子鏈最多有（）A.2種 B.3種 C.4種 D.5種7.將1個含14N-DNA的大腸桿菌轉(zhuǎn)移到含15N-DNA的培養(yǎng)液中，培養(yǎng)若干代后提取子代大腸桿菌的DNA，將DNA加熱處理，使雙螺旋解開形成單鏈，進(jìn)行密度梯度離心，試管中出現(xiàn)兩種條帶，14N條帶占1/8，15N條帶占7/8。下列敘述錯誤的是（）A.若將提取的DNA分子進(jìn)行離心，也將出現(xiàn)兩種條帶

B.子代共8個DNA分子，其中2個DNA分子含有14N

C.該實(shí)驗(yàn)不可用于探究DNA分子的復(fù)制方式

D.加熱處理會破壞DNA分子的磷酸二酯鍵8.某DNA分子片段中共含有3000個堿基，其中腺嘌呤占35%?，F(xiàn)將該DNA分子片段用15N同位素標(biāo)記過的四種游離脫氧核苷酸為原料復(fù)制3次，將全部復(fù)制產(chǎn)物進(jìn)行密度梯度離心，得到圖甲結(jié)果；如果將全部復(fù)制產(chǎn)物加入解旋酶處理后再離心，則得到圖乙結(jié)果。下列有關(guān)分析正確的是（）A.X層與Y層中DNA分子質(zhì)量比大于1:3 B.Y層中含15N標(biāo)記的鳥嘌呤有3600個

C.X層中含有的氫鍵數(shù)是Y層的1/3倍 D.W層與Z層的核苷酸數(shù)之比是4:19.將一個不含放射性同位素32P標(biāo)記的大腸桿菌（擬核DNA呈環(huán)狀，共含有m個堿基，其中有a個胸腺嘧啶）放在含有32P標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的培養(yǎng)基中培養(yǎng)一段時間，檢測到如圖I、Ⅱ兩種類型的DNA（虛線表示含有放射性的脫氧核苷酸鏈）。下列有關(guān)該實(shí)驗(yàn)的敘述中正確的是（）

A.DNA第二次復(fù)制產(chǎn)生的子代DNA有I、Ⅱ兩種類型，比例為1：3

B.DNA復(fù)制后分配到兩個子細(xì)胞時，其上的基因遵循基因分離定律

C.復(fù)制n次需要胞嘧啶的數(shù)目是（2n-1）

D.復(fù)制n次形成的放射性脫氧核苷酸單鏈數(shù)為2n+1-210.如圖表示真核生物染色體上DNA分子的過程，據(jù)圖判斷錯誤的是（）

A.DNA分子的是邊解旋邊復(fù)制 B.DNA分子是從多個起點(diǎn)不同時開始的

C.DNA分子兩條子鏈的合成方向是相同的 D.DNA分子的這種方式提高了速率11.在DNA復(fù)制開始時，將大腸桿菌放在含低劑量“H”標(biāo)記的脫氧胸昔(3H-dT)的培養(yǎng)基中，3H-dT可摻入正在復(fù)制的DNA分子中，使其帶有放射性標(biāo)記。短時間后，將大腸桿菌轉(zhuǎn)移到含高劑量3H-dT的培養(yǎng)基中培養(yǎng)一段時間。收集、裂解細(xì)胞，抽取其中的DNA進(jìn)行放射性自顯影檢測，結(jié)果如圖所示。據(jù)圖可以作出的推測是（）

A.復(fù)制起始區(qū)在高放射性區(qū)域 B.DNA復(fù)制為半保留復(fù)制

C.DNA復(fù)制從起始點(diǎn)向兩個方向延伸 D.DNA復(fù)制方向?yàn)閍→c12.動物細(xì)胞的線粒體DNA分子上有兩個復(fù)制起始區(qū)OH和OL。該DNA復(fù)制時，OH首先被啟動，以L鏈為模板合成M鏈，當(dāng)M鏈合成約2/3時，OL啟動，以H鏈為模板合成N鏈，最終合成兩個環(huán)狀雙螺旋DNA分子，該過程如下圖所示。下列敘述正確的是（）

A.復(fù)制啟動時OH區(qū)和OL區(qū)首先結(jié)合的酶是DNA聚合酶

B.合成M鏈和N鏈時方向相反是因?yàn)槠鹗紖^(qū)解旋方向不同

C.復(fù)制完成后M鏈中的嘌呤數(shù)與N鏈中的嘌呤數(shù)一定相同

D.線粒體環(huán)狀DNA分子中每個脫氧核糖都與兩個磷酸相連二、填空題13.如圖是DNA復(fù)制的有關(guān)圖示，A→B→C表示大腸桿菌的DNA分子復(fù)制片段，D→F表示哺乳動物的DNA分子復(fù)制片段。圖中黑點(diǎn)表示復(fù)制起點(diǎn)，“→”表示復(fù)制方向，“”表示時間順序，請回答有關(guān)復(fù)制的一些問題：（1）C與A、F與D相同，C、F之所以能被如此準(zhǔn)確地復(fù)制出來，是因?yàn)镈NA分子獨(dú)特的________可以為復(fù)制提供精確的模板，通過________可以保證復(fù)制能夠準(zhǔn)確無誤地進(jìn)行。（2）DNA分子復(fù)制的時期是________，復(fù)制需要的基本條件是________。（3）A～F均有以下特點(diǎn)，延伸的子鏈緊跟著解旋酶，這說明DNA分子的復(fù)制是________。（4）DNA分子的復(fù)制方式是半保留復(fù)制，這種復(fù)制方式已在1958年被科學(xué)家運(yùn)用________技術(shù)得到證實(shí)。14.某實(shí)驗(yàn)小組將大腸桿菌放在含存有同位素15N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)若干代后,大腸桿菌DNA中的所有氮均為15N，然后將被標(biāo)記的大腸桿菌再轉(zhuǎn)移到含14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，經(jīng)密度梯度離心后，測定其不同世代大腸桿菌DNA的密度，結(jié)果如圖所示。請回答下列問題：

(1)

培養(yǎng)大腸桿菌的培養(yǎng)基中應(yīng)加入________作為DNA復(fù)制的原料，該實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明DNA分子復(fù)制的方式為________。(2)

若繼續(xù)測定第4代DNA分子的密度。則第4代DNA分子中含15N標(biāo)記的DNA分子所占的比例為________。(3)

科學(xué)家在研究DMA的復(fù)制方式時還提出了全保留復(fù)制和彌散復(fù)制模型。全保留復(fù)制模型認(rèn)為DNA復(fù)制后兩條母鏈DMA彼此結(jié)合，恢復(fù)原狀，新合成的兩條子鏈彼此互補(bǔ)結(jié)合形成一條新的DNA雙鏈;彌散復(fù)制模型認(rèn)為親代雙鏈被切成雙鏈片段，而這些片段又可以作為新合成雙鏈片段的模板，新、老雙鏈片段又以某種方式聚集形成“雜種鏈”。分析上圖，根據(jù)第________代的復(fù)制結(jié)果可排除全保留復(fù)制模型，根據(jù)第_______代的復(fù)制結(jié)果可排除彌散復(fù)制模型。題組B能力提升練一、單項(xiàng)選擇題1.在氮源分別為14N和15N的培養(yǎng)基上生長的大腸桿菌，其DNA分子分別為14N-DNA（相對分子質(zhì)量為a）和15N-DNA（相對分子質(zhì)量為b）。將含15N-DNA的親代大腸桿菌轉(zhuǎn)移到含14N的培養(yǎng)基上，再連續(xù)繁殖兩代（Ⅰ和Ⅱ），用某種離心方法分離得到的結(jié)果如圖所示。下列對此實(shí)驗(yàn)的敘述錯誤的是（）A.Ⅰ代細(xì)菌DNA分子中一條鏈?zhǔn)?4N，另一條鏈?zhǔn)?5N

B.Ⅱ代細(xì)菌含15N的DNA分子占全部DNA分子的1/4

C.預(yù)計(jì)Ⅲ代細(xì)菌DNA分子的平均相對分子質(zhì)量為(7a+b)/8

D.上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明DNA復(fù)制方式為半保留復(fù)制2.科學(xué)家曾提出DNA復(fù)制的全保留復(fù)制、半保留復(fù)制假說，并進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)一：從含15N的大腸桿菌和含l4N的大腸桿菌中分別提取親代DNA，混合后放在100°C條件下進(jìn)行熱變性處理，即解開雙螺旋，變成單鏈，然后進(jìn)行密度梯度離心，再測定離心管中混合的DNA單鏈含量，結(jié)果如圖a所示。實(shí)驗(yàn)二：將含15N的大腸桿菌轉(zhuǎn)移到14NH4Cl培養(yǎng)液中，繁殖一代后提取子代大腸桿菌的DNA（F1DNA），將F1DNA熱變性處理后進(jìn)行密度梯度離心，再測定離心管DNA單鏈含量，結(jié)果如圖b所示。以下分析正確的是（

）A.根據(jù)圖a、圖b，不能判斷DNA的復(fù)制方式是“全保留復(fù)制"還是“半保留復(fù)制”

B.若實(shí)驗(yàn)一中熱變性后再降溫復(fù)性，然后進(jìn)行密度梯度離心，將得到兩條帶

C.將含15N的大腸桿菌轉(zhuǎn)移到14NH4Cl培養(yǎng)液中培養(yǎng)24h，提取子代大腸桿菌的DNA經(jīng)實(shí)驗(yàn)二的相關(guān)處理后，l4N條帶與15N條帶峰值的相對比值為15∶1，則大腸桿菌的分裂周期為8h

D.若實(shí)驗(yàn)二中繁殖兩代，提取的F2DNA不做熱變性處理直接進(jìn)行密度梯度離心，離心管中只出現(xiàn)兩個條帶，據(jù)此推測DNA的復(fù)制方式是半保留復(fù)制3.某生物細(xì)胞中5-溴尿嘧啶既可以與A配對，也可以與C配對。一個分裂旺盛的細(xì)胞放在含有四種正常脫氧核苷酸和5-溴尿嘧啶核苷酸的環(huán)境中進(jìn)行培養(yǎng)，至少需要幾次復(fù)制，才能實(shí)現(xiàn)DNA某位點(diǎn)上堿基對從T→A到G→C的替換（）A.2次 B.3次 C.4次 D.5次4.如圖為某含有5000個堿基對的DNA復(fù)制的示意圖。該DNA中含有腺嘌呤1200個，復(fù)制泡是DNA正在復(fù)制的部分，復(fù)制叉是尚未解開螺旋的親代雙鏈DNA同新合成的兩個子代DNA交界處，下列相關(guān)敘述錯誤的是（）A.圖中DNA復(fù)制叉和復(fù)制泡產(chǎn)生于細(xì)胞分裂的間期

B.多個復(fù)制泡的存在說明DNA多起點(diǎn)復(fù)制，可提高復(fù)制效率

C.該DNA分子中嘌呤之間的氫鍵數(shù)比嘧啶之間的氫鍵數(shù)少

D.該DNA分子第3次復(fù)制時，消耗鳥嘌呤的數(shù)量是15200個5.用含有3H-胸腺嘧啶脫氧核苷酸的培養(yǎng)液培養(yǎng)大腸桿菌，在不同時刻收集大腸桿菌并提取DNA，經(jīng)放射自顯影后在電子顯微鏡下觀察其放射性，放射性強(qiáng)度越強(qiáng)顯影顏色越深，結(jié)果如圖所示。下列敘述正確的是（）A.由圖1和圖2可判斷大腸桿菌的DNA含游離的磷酸基團(tuán)

B.依據(jù)圖2可推測大腸桿菌DNA的復(fù)制是從一個位點(diǎn)開始的

C.圖2中A區(qū)段顯影顏色最深說明它是由一條非放射性鏈和一條放射性鏈構(gòu)成的

D.若大腸桿菌DNA含100個胸腺嘧啶，則復(fù)制兩次共消耗400個胸腺嘧啶脫氧核苷酸6.復(fù)制泡是DNA進(jìn)行同一起點(diǎn)雙向復(fù)制時形成的。在復(fù)制啟動時，尚未解開螺旋的代雙鏈DNA同新合成的兩條子代雙鏈DNA的交界處形成的Y型結(jié)構(gòu)，就稱為復(fù)制叉。如圖為DNA復(fù)制時，形成的復(fù)制泡和復(fù)制叉的示意圖，其中a-h代表相應(yīng)位置。下列相關(guān)敘述錯誤的是（）A.根據(jù)子鏈的延伸方向，可以判斷圖中a處是模板鏈的3端

B.圖中e處子鏈的合成與f處子鏈的合成用到酶的種類可能不同

C.若一條母鏈中（A+T）有m個．則另一條母鏈中（A+T）也有m個

D.若某DNA復(fù)制時形成了n個復(fù)制泡，則該DNA上應(yīng)有2n個復(fù)制叉7.研究人員將1個含14N-DNA的大腸桿菌轉(zhuǎn)移到以15NH4Cl為唯一氮源的培養(yǎng)液中，培養(yǎng)24h后提取子代大腸桿菌的DNA。將DNA解開雙螺旋，變成單鏈；然后進(jìn)行密度梯度離心，試管中出現(xiàn)兩種條帶如圖所示。下列說法錯誤的是（）A.由結(jié)果可推知DNA在24h內(nèi)連續(xù)分裂3次

B.解開DNA雙螺旋的實(shí)質(zhì)是破壞堿基對之間的氫鍵

C.根據(jù)條帶的數(shù)目和位置可以確定DNA的復(fù)制方式

D.若直接將子代DNA進(jìn)行密度梯度離心，能得到中帶和重帶8.線粒體DNA是環(huán)狀雙鏈（H鏈和L鏈），有兩個相距很近的復(fù)制起始點(diǎn)（OH和OL）。復(fù)制時，首先在OH打開雙鏈，先以L鏈為模板，合成一條新鏈，將親代分子的H鏈置換出來。當(dāng)新合成的鏈達(dá)到全環(huán)的2/3時，從OL開始以置換出來的H鏈為模板合成另一條新鏈。據(jù)圖分析下列敘述正確的是（）A.線粒體DNA的復(fù)制不符合半保留復(fù)制和邊解旋邊復(fù)制的特點(diǎn)

B.由于兩條新鏈的合成起始時間不同，故兩個子代DNA的合成不同時結(jié)束

C.在復(fù)制形成共價閉環(huán)的線粒體DNA的過程中僅需要DNA聚合酶的催化

D.若該線粒體DNA在含15N的培養(yǎng)基中復(fù)制3次，則不含15N的DNA新鏈只有兩條9.科學(xué)家曾提出DNA復(fù)制方式的三種假說：全保留復(fù)制、半保留復(fù)制和分散復(fù)制（圖1）。對此假說，科學(xué)家以大腸桿菌為實(shí)驗(yàn)材料，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)（圖2）：下列有關(guān)敘述正確的是（

）A.第一代細(xì)菌DNA離心后，試管中出現(xiàn)1條中帶，說明DNA復(fù)制方式一定是半保留復(fù)制

B.第二代細(xì)菌DNA離心后，試管中出現(xiàn)1條中帶和1條輕帶，說明DNA復(fù)制方式一定是全保留復(fù)制

C.結(jié)合第一代和第二代細(xì)菌DNA的離心結(jié)果，說明DNA復(fù)制方式一定是分散復(fù)制

D.若DNA復(fù)制方式是半保留復(fù)制，繼續(xù)培養(yǎng)至第三代，細(xì)菌DNA離心后試管中會出現(xiàn)1條中帶和1條輕帶10.5-溴尿嘧啶脫氧核苷（5-BrdU）結(jié)構(gòu)與胸腺嘧啶脫氧核苷結(jié)構(gòu)類似，能夠與腺嘌呤脫氧核苷酸配對。用姬姆薩染料對根尖進(jìn)行染色，DNA中一條或兩條鏈不含5-BrdU的染色質(zhì)著色為深藍(lán)、DNA兩條鏈均含5-BrdU的染色質(zhì)著色為淺藍(lán)。研究者將一果蠅精原細(xì)胞（8條染色體）放在含有5-BrdU的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，形成了4個子代細(xì)胞。下列相關(guān)結(jié)果與分析正確的是（

）A.若子代細(xì)胞含有同源染色體，則某一細(xì)胞中染色體可能均為淺藍(lán)

B.若子代細(xì)胞不含同源染色體，則子代細(xì)胞中染色體一半為淺藍(lán)

C.若子代細(xì)胞含有同源染色體，則形成4個子代細(xì)胞過程中DNA復(fù)制一次

D.若子代細(xì)胞不含同源染色體，則形成4個子代細(xì)胞過程中DNA復(fù)制兩次11.20世紀(jì)，有科學(xué)家提出DNA分子半不連續(xù)復(fù)制假說：DNA分子復(fù)制時，一條子鏈?zhǔn)沁B續(xù)形成的，另一條子鏈不連續(xù)即先形成短鏈片段（如圖1所示）后再連接成長鏈片段。為驗(yàn)證該假說，科學(xué)家岡崎進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：讓T4噬菌體在20℃時侵染大腸桿菌70min后，將3H標(biāo)記的脫氧核苷酸添加到大腸桿菌的培養(yǎng)基中，在15s、30s、60s、120s時，分離T4噬菌體DNA并通過加熱使DNA全部解旋，再進(jìn)行密度梯度離心，根據(jù)DNA單鏈片段分布位置確定片段大小，發(fā)現(xiàn)DNA單鏈片段越小，離試管口距離越近。檢測相應(yīng)位置DNA單鏈片段的放射性強(qiáng)度，結(jié)果如圖2所示。下列說法錯誤的是（

）A.通過加熱破壞了DNA分子中的氫鍵，起到的作用跟DNA酶類似

B.子代噬菌體DNA中檢測到放射性的原因是標(biāo)記的脫氧核苷酸被大腸桿菌吸收，成為噬菌體DNA復(fù)制的原料

C.120s時的結(jié)果中短鏈片段減少的原因是短鏈片段連接成長鏈片段

D.實(shí)驗(yàn)中能檢測到較多的短鏈片段為岡崎片段假說提供了有力證據(jù)二、填空題12.DNA的復(fù)制方式，可以通過設(shè)想來進(jìn)行預(yù)測，可能的情況是全保留復(fù)制、半保留復(fù)制、分散（彌散）復(fù)制三種。究竟是哪種復(fù)制方式呢？用下列設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來證明DNA的復(fù)制方式。

實(shí)驗(yàn)步驟：

a.在氮源為14N的培養(yǎng)基中生長的大腸桿菌，其DNA分子均為14N-DNA（對照）；

b.在氮源為15N的培養(yǎng)基中生長的大腸桿菌，其DNA分子均為15N-DNA（親代）；

c.將親代15N大腸桿菌轉(zhuǎn)移到氮源為含14N的培養(yǎng)基中，再連續(xù)繁殖兩代（Ⅰ和Ⅱ），用密度梯度離心法分離，不同分子量的DNA分子將分布在試管中的不同位置上。

（注：輕密度帶是指DNA只含14N，中密度帶是指DNA含14N15N，重密度帶是指DNA只含15N）

實(shí)驗(yàn)預(yù)測：

（1）如果與對照（14N/14N）相比，子代Ⅰ能分辨出兩條DNA帶：一條______帶和一條______帶，則可以排除______和分散復(fù)制。

（2）如果子代Ⅰ只有一條中密度帶，則可以排除______，但不能肯定是______或______。

（3）如果子代Ⅰ只有一條中密度帶，再繼續(xù)做子代ⅡDNA密度鑒定：若子代Ⅱ可以分出______和______，則可以排除分散復(fù)制，同時肯定是半保留復(fù)制；如果子代Ⅱ不能分出______兩條密度帶，則排除______，同時確定為______。13.科學(xué)家以大腸桿菌為實(shí)驗(yàn)對象，運(yùn)用同位素示蹤技術(shù)及密度梯度離心方法進(jìn)行了DNA復(fù)制方式的探索實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及結(jié)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ABB的子一代B的子二代操作提取DNA并離心離心結(jié)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）要得到DNA中的N全部被15N標(biāo)記的大腸桿菌B，必須經(jīng)過________代培養(yǎng)，且培養(yǎng)液中的________是唯一氮源。（2）綜合分析本實(shí)驗(yàn)的DNA離心結(jié)果，第________組結(jié)果對得出結(jié)論起到了關(guān)鍵作用，但需把它與第________組和第________組的結(jié)果進(jìn)行比較，才能說明DNA分子的復(fù)制方式是________。（3）分析討論：①若B的子一代DNA的離心結(jié)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(fù)制方式不是________復(fù)制。②若將B的子一代DNA雙鏈分開后再離心，其結(jié)果________（填“能”或“不能”）判斷DNA的復(fù)制方式。③若在同等條件下將B的子二代繼續(xù)培養(yǎng)，子n代DNA離心的結(jié)果是：密度帶的數(shù)量和位置________，寬度發(fā)生變化的是________帶。④若某次實(shí)驗(yàn)的結(jié)果中，B的子一代DNA的“中帶”比以往實(shí)驗(yàn)結(jié)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________。題組C培優(yōu)拔尖練一、單項(xiàng)選擇題1.正常情況下，DNA分子在細(xì)胞內(nèi)復(fù)制時，雙螺旋解開后會產(chǎn)生一段單鏈區(qū)，DNA結(jié)合蛋白（SSB）能很快地與單鏈結(jié)合，而使DNA呈伸展?fàn)顟B(tài)，SSB在復(fù)制過程中可以重復(fù)利用，下列有關(guān)推理合理的是（）A.SSB有類似解旋酶的作用

B.SSB與單鏈的結(jié)合將不利于DNA子鏈的形成

C.SSB與DNA單鏈的結(jié)合是可逆的

D.SSB按堿基互補(bǔ)配對原則與單鏈結(jié)合2.將某精原細(xì)胞（2N=8）的DNA分子用15N標(biāo)記后置于含14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，經(jīng)過連續(xù)兩次細(xì)胞分裂后，檢測子細(xì)胞中的情況。下列推斷正確的是（）A.若進(jìn)行有絲分裂，則含15N染色體的子細(xì)胞比例為

B.若進(jìn)行減數(shù)分裂，則含15N染色體的子細(xì)胞比例為1

C.若進(jìn)行有絲分裂，則第二次分裂中期含14N的染色單體有8條

D.若進(jìn)行減數(shù)分裂，則減I中期含14N的染色單體有8條3.如圖為真核細(xì)胞內(nèi)DNA復(fù)制過程的模式圖，據(jù)圖分析，下列相關(guān)敘述錯誤的是（）A.DNA分子兩條子鏈的合成方向都是5＇→3＇

B.解旋酶能使DNA分子解開雙螺旋，同時需要消耗ATP

C.DNA聚合酶的作用是催化相鄰的核糖核苷酸連接成子鏈

D.由圖示可知，DNA分子復(fù)制的方式是半保留復(fù)制4.某長度為1000個堿基對的雙鏈環(huán)狀DNA分子。其中含腺嘌呤300個。該DNA分子復(fù)制時，1鏈?zhǔn)紫缺粩嚅_形成3'、5'端口，接著5'端與2鏈發(fā)生分離，隨后DNA分子以2鏈為模板，通過滾動從1鏈的3'端開始延伸子鏈，同時還以分離出來的5'端單鏈為模板合成另一條子鏈，其過程如下圖所示。下列關(guān)于該過程的敘述中錯誤的是（）A.該DNA分子的1鏈和2鏈中的堿基數(shù)目相同

B.該DNA分子中的每個脫氧核糖均于2個磷酸基團(tuán)相連

C.該DNA分子是以半保留方式復(fù)制的，且是一個邊解旋邊復(fù)制的過程

D.若該DNA分子連續(xù)復(fù)制3次，則第三次復(fù)制時共需鳥嘌呤4900個5.將正常生長的玉米根尖細(xì)胞放在含3H標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的培養(yǎng)液中，待其完成一個細(xì)胞周期后，再轉(zhuǎn)入不含3H標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，讓其再完成一個細(xì)胞周期。此時獲得的子細(xì)胞內(nèi)DNA分子不可能為（只考慮其中一對同源染色體上的DNA分子）（）

A.② B.①② C.③ D.③④6.哺乳動物的線粒體DNA是雙鏈閉合環(huán)狀分子，外環(huán)為H鏈，內(nèi)環(huán)