生物學案：例題與探究第三章第節(jié)DNA的復制

學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精典題精講例1用15N標記的一個DNA分子放在含有14N的培養(yǎng)基中復制三次，則含15N的DNA分子有（）A。2個B。4個C.6個D.8個思路解析：DNA復制的特點是半保留復制，每復制一次得到2個新的DNA分子，新DNA分子中，一條鏈來自原來的DNA分子，稱母鏈或模板鏈、舊鏈,另一條鏈稱子鏈或新鏈。此題中母鏈（含15N）僅2條,含14N的DNA分子有23=8條.答案：A綠色通道：在計算DNA分子的組成元素及半保留復制的相關計算時,若原來只有一個DNA分子,不管復制多少次,含有母鏈的DNA分子始終只有兩個?；疽?guī)律：設原有DNA分子m個,連續(xù)復制n次,則含有母鏈的DNA分子占總數的比例為1/2n—1。變式訓練1（2006上海高考）用一個32P標記的噬菌體侵染細菌.若該細菌解體后釋放出32個大小、形狀一樣的噬菌體，則其中含有32P的噬菌體有(）A。0個B.2個C。30個D.32個思路解析：32P是DNA的組成元素，一個噬菌體含一個DNA，DNA是雙鏈,復制是半保留復制，因此不管得到多少子代噬菌體,只有2個含有32P。答案：B例2DNA分子中有100個堿基對，其中有40個腺嘌呤，如果該DNA分子連續(xù)復制兩次,參與到DNA分子復制中的游離的胞嘧啶脫氧核苷酸數有()A。40個B。80個C。120個D.180個思路解析：按照堿基互補配對原則，胞嘧啶與鳥嘌呤相配，原DNA分子中共有鳥嘌呤（100×2-40×2)/2=60個。解法一：第一次復制的2個DNA分子,需要游離的胞嘧啶脫氧核苷酸60個，第二次復制的4個DNA分子，需要游離的胞嘧啶脫氧核苷酸2×60=120個，連續(xù)復制兩次,參與到DNA分子復制中的游離的胞嘧啶脫氧核苷酸有60+120=180個。解法二:復制2次共得到DNA分子4個,新增加3個DNA分子，需要游離的胞嘧啶脫氧核苷酸3×60=180個。答案：D綠色通道：本題的規(guī)律性很強，要認真分析總結.若原DNA分子的某一堿基數為n，復制m次，則需要游離的該堿基核苷酸數為n（2m變式訓練2（2006上海高考）在一個DNA分子中,腺嘌呤與胸腺嘧啶之和占全部堿基數目的54％，其中一條鏈中鳥嘌呤與胸腺嘧啶分別占該鏈堿基總數的22%和28%，則由該鏈轉錄的信使RNA中鳥嘌呤與尿嘧啶分別占堿基總數的（）A。24％，22%B.22%，28％C。26％，24％D。23%，27％思路解析：A+T=54%，則C+G=46％，同時每一條鏈也同時符合此比例。一條鏈中鳥嘌呤與胸腺嘧啶分別占該鏈堿基總數的22%和28％,則C為24％，A為26%。由該鏈轉錄的信使RNA中鳥嘌呤與尿嘧啶分別等于該鏈的C和A.答案：C變式訓練3一雙鏈DNA分子在復制時，一條鏈上的G變成C，則DNA經n次復制，發(fā)生差錯的DNA占…(）A.1/2 B。1/2n—1 C.1/2n D。1/2n+1思路解析:DNA復制時,一條鏈上的G變成了C,以該條鏈為模板合成的DNA分子與親代DNA分子都不同，有一對堿基出現(xiàn)差錯。因此，不管復制幾次,產生的子代DNA分子中，均有一半發(fā)生差錯。答案:A例4用同位素32P標記某一噬菌體內的雙鏈DNA分子，讓其侵入大腸桿菌繁殖，最后釋放出200個后代,則后代中含32P的噬菌體占總數的（)A.2％ B。1％C.0.5％ D.50%思路解析：一個噬菌體中只含有一個DNA分子，當注入噬菌體后,以此DNA分子為模板進行DNA復制，最終形成200個DNA分子，在這200個DNA分子中，只有某2個DNA分子含模板DNA分子的兩條單鏈，即在200個噬菌體中，含32P的噬菌體占總數的1%。答案：B黑色陷阱：對DNA分子的半保留復制理解不透,或對一些規(guī)律性的問題沒有及時總結,做此題時就很容易出錯。變式訓練4(2006廣東高考）細胞分裂間期是DNA復制和蛋白質合成等物質積累的過程。(1)在DNA的復制過程中，DNA在__________的作用下，雙螺旋鏈解開成為兩條單鏈，并以每一條單鏈為模板,采用__________復制方式合成子代DNA分子。(2)某基因中的一段序列為……TATGAGCTCGAGTAT……，據下表提供的遺傳密碼推測其編碼的氨基酸序列:________________________________________.密碼子CACUAUAUACUCGUGUCCGAG氨基酸組氨酸酪氨酸異亮氨酸亮氨酸纈氨酸絲氨酸谷氨酸(3）真核生物的細胞分裂從間期進入前期，除了核膜、核仁消失外,在顯微鏡下還可觀察到_________________和_________________的出現(xiàn)。思路解析：此題主要考查的是關于DNA的相關知識，DNA的復制、DNA控制蛋白質的合成，并聯(lián)系密碼子的知識和細胞分裂的知識進行綜合考查。答案：（1）解旋酶半保留（2）異亮氨酸—亮氨酸—谷氨酸—亮氨酸—異亮氨酸（3）紡錘體染色體問題探究問題：怎樣掌握DNA的復制？導思:理解DNA復制需要我們從原料、過程以及復制的結果等多方面綜合分析,然后逐一進行討論。探究:（1）在DNA復制時：①邊解旋、邊合成、邊復制，多個起點同時進行，節(jié)省時間、效率高。②新DNA分子雙鏈為“一母一子”,因此復制更為精確，致使遺傳信息更加穩(wěn)定。穩(wěn)定的遺傳信息從親代傳遞給子代，從而使生物的前后代保持了一定的連續(xù)性。但是，這并不意味著復制時毫無差錯，否則,自然界便沒有了變異,生物界就不會向前發(fā)展。（2）因DNA復制采用半保留的方式,所以一個DNA分子經幾代復制后的所有DNA中,只有兩個DNA分子含有原DNA鏈。但所有DNA與原DNA所帶的信息（脫氧核苷酸的排列順序）完全相同（變異除外）.（3）DNA復制的場所主要在細胞核,時間是細胞分裂間期。但在細胞質中也存在著DNA復制，如線粒體和葉綠體中的DNA也要復制，而且這些DNA復制的時間不一定在細胞分裂的間期。DNA復制的特點有兩點：邊解旋邊復制和半保留復制。半保留復制是指：新復制出的兩個DNA分子中，有一條鏈是舊的，即原來DNA的另一條鏈是新合成的。半保留復制的特點被用于計算新鏈和舊鏈在復制若干代后所占的比例。（4）DNA復制需要滿足4個基本條件:①模板：開始解旋的DNA分子的兩條單鏈；②原料：游離在核液中的脫氧核苷酸；③能量：通過水解ATP提供;④酶：酶是指一個酶系統(tǒng)，不僅僅是指一種解旋酶。能夠保證復制時正確無誤，有兩個原因：一是模板是精確的；二是堿基互補配對是嚴格的。從以下幾方面去掌握：（1）復制的概念。（2）復制的時間：體細胞有絲分裂間期,原始生殖細胞減數第一次分裂的間期。(3）復制的條件：模板-—親代DNA分子的2條脫氧核苷酸單鏈分別作模板。原料——4種脫氧核苷酸。能量——ATP供能.酶——解旋酶、DNA聚合酶等.（另外，還需相對穩(wěn)定的細胞內部條件：一定的溫度、pH等）（4）復制的過程：邊解旋邊復制.(不是2條母鏈完全解開后才合成新的子鏈）DNA的解旋：親代DNA分子，利用細胞提供的能量，在解旋酶的作用下，氫鍵斷裂,部分雙螺旋鏈解旋為兩條平行雙鏈。（5)復制的特點：半保留復制〔新合成的每個DNA分子中,都保留了原來DNA分子中的一條鏈（模板鏈)〕。（6)復制的意義:保持了遺傳信息