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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,第,3,节,DNA,的复制,基础梳理,DNA,的分子结构,基础梳理,1.,复制的概念：以亲代,DNA,为模板合成,_,的过程。,2.,复制的时间：体细胞为有丝分裂间期，原始生殖细胞为,_,_,的间期。,3.,复制的条件：模板,亲代,DNA,分子的,_,条脱氧核苷酸链分别作为模板；原料,4,种脱氧核苷酸；能量,ATP,供能；酶,等。（另外，还需相对稳定的细胞内部条件：一定的,_,等）,子代,DNA,减数第一次分裂,解旋酶,DNA,聚合酶,温度,、,pH,4.,复制的过程：,DNA,解旋，以,作为模板，以,为单位通过,合成子链，子链与相应的母链盘绕成,_,分子。,5.,复制的特点：边,边,_,（不是,2,条母链完全解开后才合成新的子链），,（新合成的每个,DNA,分子中，都保留着原来,DNA,分子中的一条链）。,6.,复制的结果：,1,个,DNA,分子形成了,2,个完全相同的,DNA,分子。,亲代,DNA,分子的两条链,脱氧核苷酸,碱基互补配对,子代,DNA,解旋,复制,半保留复制,7.,复制的意义：保持了,的连续性（使遗传信息从亲代传给了子代）。,8.,复制的保障：,DNA,分子之所以能自我复制，取决于,DNA,的,_,结构，它为复制提供了模板，同时，由于碱基具有,_,的特性，因此能确保复制的准确。在复制过程中，,_,序列具有相对的稳定性，但也可能发生差错，这种稳定性和可变性的统一，是生物,_,的物质基础和根本原因。,遗传信息,双螺旋,互补配对,脱氧核苷酸,遗传和变异,归纳整合,一、,DNA,复制的过程,1.,解旋：,DNA,分子首先利用线粒体提供的能量，在解旋酶的作用下，把两条螺旋的双链解开。,2.,合成子链：以解开的每一段母链为模板，以游离的四种脱氧核苷酸为原料，遵循碱基互补配对原则，在有关酶的作用下，各自合成与母链互补的一段子链。,3.,形成子代,DNA,：每条子链与其对应的母链盘绕成双螺旋结构，从而形成了,2,个与亲代,DNA,完全相同的子代,DNA,分子。,二、,DNA,复制的特点及意义,1.DNA,复制是一个边解旋边复制的过程。,2.,由于新合成的,DNA,分子中，都保留了原,DNA,的一条链，因此，这种复制叫半保留复制。,3.DNA,分子通过复制，将遗传信息从亲代传给了子代，从而保持了遗传信息的连续性。,跟踪训练,1,（,2009,年江苏卷）下图为真核生物染色体上,DNA,分子复制过程示意图，有关叙述错误的是（）,A,图中,DNA,分子复制是从多个起点同时开始的,B,图中,DNA,分子复制是边解旋边双向复制的,C,真核生物,DNA,分子复制过程需要解旋酶,D,真核生物的这种复制方式提高了复制速率,解析：,本题通过信息考查,DNA,复制的相关知识。真核生物,DNA,分子复制是从多个起点开始的,但不是同时的，所以,A,不正确。图中,DNA,分子复制是边解旋边双向复制的。真核生物,DNA,分子复制过程需要解旋酶、,DNA,聚合酶等参与。这种半保留复制的模式保持了前后代的稳定性，每次复制都可产生两个,DNA,分子，这大大提高了复制的速率。,答案：,A,2.(,双选,),（,2008,年广东卷）,DNA,复制和转录的共同点是（）,A,需要多种酶参与,B,在细胞核内进行,C,遵循碱基互补配对原则,D,不需要,ATP,提供能量,解析：,此题考查,DNA,复制和转录的过程、条件与场所等基础知识。,DNA,复制和转录过程都需要,ATP,和多种酶的参与，都遵循碱基互补配对原则。,DNA,复制和转录的场所是相同的，真核细胞,DNA,的复制和转录主要发生在细胞核内，但细胞质,DNA,的复制和转录发生在特定的细胞器中。,答案：,AC,半保留复制,基础梳理,定义：,DNA,分子复制的特点是,_,，即一个,DNA,分子复制成的两个子代,DNA,分子中各有一条链是原来的,_,，而另一条链是与母链互补的,_,。,特别说明：,如果对亲代,DNA,分子用,15,N,标记，然后在不含,15,N,的环境中让其复制，不管复制多少次，总有两个,DNA,分子含有,15,N,，总有两条链含有,15,N,。,半保留复制,母链,新链,归纳整合,已知某一条全部,N,原子被,15,N,标记的,DNA,分子（,0,代），转移到含有,14,N,的培养基中培养（复制）若干代，其结果分析如下表：,世,代,DNA,分子的特点,DNA,中脱氧核苷,酸链的特点,分子,总数,细胞中的,DNA,分子在离心管中的位置,不同,DNA,分子占全,部,DNA,分子之比,总,链,数,不同脱氧核苷酸,占全部链之比,含,15,N,分子,含,14,N,15,N,杂种分子,含,14,N,的分子,含,15,N,的链,含,14,N ,的链,0,1,全部在下部,1,2,1,1,2,全部在中部,1,4,1/2,1/2,2,4,1/2,中部，,1/2,上部,1/2,1/2,8,1/4,3/4,3,8,1/4,中部，,3/4,上部,1/4,3/4,16,1/8,7/8,n,2,n,2/2,n,中部,1-2/2,n,上部,2/2,n,1-2/2,n,2,n+1,1/2,n,1-1/2,n,跟踪训练,（,2008,年江苏卷）亚硝酸盐可使,DNA,的某些碱基脱去氨基，碱基脱氨基后的变化如下：,C,转变为,U,（,U,与,A,配对），,A,转变为,I,（,I,为次黄嘌呤，与,C,配对）。现有一,DNA,片段为 ，经亚硝酸盐作用后，若,链中的,A,、,C,发生脱氨基作用，经过两轮复制后其子代,DNA,片段之一为（）,A,-CGTTG-GCAAC-B,-GGTCG-CCAGC-,C,-GGTTG-CCAAC-D,-CGTAG-GCATC-,-AGTCG-,-TCAGC-,解析：,根据题意可知，在整个过程中,DNA,复制了两次，一共得到四个,DNA,分子，由于只有,链发生改变，因此以,链为模板复制出的两个,DNA,分子结构并没有发生任何改变，而,链根据题意改成了,-IGTUG-,，因此以,链为模板复制的,DNA,碱基序列为,-CCAAC-,。,答案：,C,2.,（,2009,年惠州三模）某个,DNA,片段由,500,对碱基组成，,G+C,占碱基总数的,34%,，若该,DNA,片段连续复制,3,次，第三次复制时，需游离的腺嘌呤脱氧核苷酸分子个数为（）,A,1155 B,1320,C,2310 D,2640,解析：,A,1000,（,1-34%,）,/2=330,，第三次复制时,需游离的腺嘌呤脱氧核苷酸分子个数为,3302,(3-1),=1320,。答此题时，要注意“第三次复制时”与“复制三次”。,答案：,B,热点聚焦,有关,DNA,复制的应用,用,35,P,标记了玉米体细胞（含,20,条染色体）的,DNA,分子双链，再将这些细胞转入不含,35,P,的培养基中培养，在第二次细胞分裂的中期、后期，一个细胞中的染色体总条数和被,35,P,标记的染色体条数分别是（）,A.,中期,20,和,20,、后期,40,和,20,B.,中期,20,和,10,、后期,40,和,20,C.,中期,20,和,20,、后期,40,和,10,D.,中期,20,和,10,、后期,40,和,10,解析：,玉米体细胞含,20,条染色体，有丝分裂中期两条姐妹染色单体之间由一个共同的着丝点连接着，所以仍是,20,条染色体。而后期着丝点分裂，姐妹染色单体分开，一条染色体就分成了两条子染色体。此时染色体数是原来的,2,倍即,40,条。由于,DNA,分子的复制是一种半保留复制，有,35,P,标记的,DNA,分子双链在不含,35,P,的培养基中经第一分裂后，在第二次分裂中期含,35,P,的染色体数与细胞中染色体数相同，即,20,条，在后期含,35,P,的染色体数只占细胞中染色体数的一半，即,20,条。,答案：,A,名师点睛,：一个被,15,N,标记的,DNA,分子,(0,代,),转移到含,14,N,的培养基中培养,(,复制,)n,代后，结果分析：,DNA,的分子总数：,2,n,含,15N,15,N,的分子：无,含,14,N,15,N,杂种分子：,2/2,n,含,14,N,14,N,的分子：,1,2/2,n,含,15,N,的脱氧核苷酸链所占比例：,1/2,n,含,14,N,的脱氧核苷酸链所占比例：,1,1/2,n,热点训练,下图示,DNA,分子复制的片段。图中,a,、,b,、,c,、,d,表示脱氧核苷酸链。正常情况下，下列各项错误的是（）,A,b,和,c,的碱基序列互补,B,a,和,c,的碱基序列互补,C,a,链中,(A+T)/(G+C),的比值与,b,链中同项比值相同,D,a,链中,(A+T),(G+C),的比值与,c,链中同项比值相同,解析：,DNA,复制产生的子代,DNA,中，,a,和,b,互补，,c,和,d,互补，,a,和,c,的碱基序列相同。互补双链的,(A+T),(G+C),的比值相同。,答案：,B,走进实验室,基础再现,实验课题：,DNA,半保留复制的实验,氯化铯密度梯度离心实验,氯化铯超速离心时，盐离子由于受到强大的离心力而被拉向离心管底部，同时溶液中存在的扩散作用与离心力相对抗，使,Cs,+,与,Cl,分散在整个溶液中，,CsCl,经过离心后，溶液达到一种平衡状态，扩散和沉淀的两种相对力量保持平衡，形成一个连续的,CsCl,浓度梯度，溶液的密度在离心管底部最大，顶部最小。,如果,DNA,分子溶解在,CsCl,中，它们会逐渐集中在一条狭窄的带上，则,DNA,分子的密度恰好与那一点的,CsCl,密度相等。若用同位素标记,DNA,分子，则使,DNA,的密度不同，然后利用,DNA,能吸收紫外线的特点，用光源照射，则在照相底版上就出现了,DNA,的不同位置。,过程设计,结果,注：分裂多次的结果中其实还有两条,DNA,单链为,14,N,标记的，但因分裂多次，在整个,DNA,中含量很少，可以忽略。,易错归纳,1.,不同颗粒之间存在沉降系数差时，在一定离心力作用下，颗粒各自以一定速度沉降，在密度梯度不同区域上形成区带。介质梯度应预先形成，介质的最大密度要小于所有样品颗粒的密度。常用的介质有蔗糖、甘油。,2.,在离心前将样品小心铺放在密度梯度溶液表面，离心形成区带。离心后不同大小、不同形状、有一定沉降系数差异的颗粒在密度梯度液中形成若干条界面清晰的不连续区带，可用来分离核酸、蛋白质、核糖体亚基及其他成分。,精题演习,1.,将大肠杆菌置于含,15,N,的培养基中培养一段时间，然后把,DNA,被,15,N,完全标记的大肠杆菌作为亲代，转移到只含,14,N,的普通培养基中培养，使其繁殖两代形成,4,个新个体，则它们的,DNA,中含,14,N,的链与,15,N,的链的比是（）,A,31 B,21,C,11 D,71,解析：,本题考查“大肠杆菌只有一个,DNA,分子”以及对“,DNA,分子具有双链结构”和“,DNA,半保留复制”的理解。,15,N,标记的,DNA,有两条含,15,N,的链，当利用含,14,N,的氮源来繁殖合成新,DNA,时，根据半保留复制的特点，新形成的,2,个,DNA,分子上应各有一条含,15,N,的链和一条含,14,N,的链，因没有,15,N,的来源，不论以后复制多少次，含,15,N,的链永远只有两条，而增加的新链都,是含,14,N,的链。题中“形成,4,个新个体”，即只有,4,个,DNA,分子,8,条单链，只有两条含,15,N,，其余六条含,14,N,，,14,N,链,15,N,链,=62=31,。,答案：,A,2.,（,2009,年浙江宁海中学模拟）正常情况下，细胞内完全可以自主合成组成核酸的核糖和脱氧核糖。现在细胞系由于发生基因突变而不能自主合成核糖和脱氧核糖，必须从培养基中摄取。为验证,DNA,分子复制的原料是脱氧核苷酸而不是核糖核苷酸，现提供如下实验材料，请你完成实验方案。,(1),实验目的：验证,DNA,分子复制的原料是脱氧核苷酸而不是核糖核苷酸。,(2,）实验材料：突变细胞系、基本培养基、,12,C,核糖核苷酸、,14,C,核糖核苷酸、,12,C,脱氧核苷酸、,14,C,脱氧核苷酸、放射性探测显微仪等。,(3,）实验原理,DNA,主要分布在,_,，其基本组成单位是,；,RNA,主要分布在,_,，其基本组成单位是,。,(4,）实验步骤,第一步：编号。取基本培养基两个，编号为甲、乙。,第二步：设置对比实验。在培养基甲中加入适量的,12,C,核糖核苷酸和,14,C,脱氧核苷酸；在培养基乙中加入等量的,。,第三步：培养。在甲、乙培养基中分别接种等量的突变细胞系，放到,_,培养一段时间，让细胞增殖。,第四步：观察。分别取出培养基甲、乙中的细胞，用放射性探测显微仪探测观察,。,（,5),预期结果,培养基甲中,培养基乙中,。（,6),实验结论：,。,解析：,DNA,的基本组成是脱氧核苷酸，主要存在于细胞核中，,RNA,的基本组成是核糖核苷酸，主要存在于细胞质中。,答案：,(3),细胞核 脱氧核苷酸 细胞质 核糖核苷酸,(4),第二步：,14,C,核糖核苷酸和,12,C,脱氧核苷酸,第三步：适宜的相同环境中,第四步：细胞核和细胞质的放射性强弱,（,5),细胞的放射性部位主要在细胞核中,细胞的放射性部位主要在细胞质中,(6)DNA,分子复制的原料是脱氧核苷酸而不是核糖核苷酸,课时作业,1.,（,2009,年汕头二模）甲图表示某种哺乳动物细胞在正常培养时，所测得的细胞中,DNA,含量在整个细胞群体中的分布情况。当用某种化合物处理该细胞并培养几小时，,DNA,含量的分布如下图乙所示，该化合物所起的作用是（）,A,抑制,DNA,复制的起始,B,刺激不受控制的细胞分裂,C,在任何阶段都抑制,DNA,的复制,D,抑制细胞质分裂,解析：,某种化合物处理培养着的细胞,发现在乙图中的,DNA,为,4C,的细胞增多,说明该种化合物不抑制,DNA,复制,但抑制细胞分裂。抑制细胞分裂的原因可能是抑制纺锤体的形成，导致细胞质分裂受阻。,答案：,D,5.,（,2009,年广州十七中模拟）下列关于,DNA,复制的叙述，正确的是（）,A.,在细胞有丝分裂间期，发生,DNA,复制,B.DNA,通过一次复制后产生四个,DNA,分子,C.DNA,双螺旋结构全部解链后，开始,DNA,的复制,D.,单个脱氧核苷酸在,DNA,酶的作用下连接合成新的子链,解析：,本题考查的是,DNA,分子复制的时间、过程和结果相关知识。,DNA,通过一次复制后产生,2,个,DNA,分子；,DNA,的复制是半保留复制、多起点复制、双向复制、边解旋边复制；单个脱氧核苷酸在,DNA,聚合酶的作用下连接合成新的子链。,答案：,A,7.(2009,年山东实验中学模拟,)DNA,分子经过诱变，某位点上一个正常碱基（设为,P,）变成了尿嘧啶。该,DNA,连续复制两次，得到的,4,个子代,DNA,分子相应位点上的碱基对分别为,U-A,、,A-T,、,G-C,、,C-G,，推测“,P”,可能是（）,A.,胸腺嘧啶,B.,腺嘌呤,C.,鸟嘌呤,D.,胞嘧啶,解析：,本题考查的是,DNA,复制过程中的突变图解法。,UA,和,ATUA,GC,和,CGGC,UG,或,UC,正常碱基,P,为,C,（胞嘧啶）或,G,（鸟嘌呤）,答案：,CD,11,资料显示，近,10,年来，,PCR,技术（聚合酶链式反应技术）成为分子生物学实验的一种常规手段，其利用,DNA,半保留复制的特性，在试管中进行,DNA,的人工复制（如下图），在很短的时间内，将,DNA,扩增几百万倍甚至几十亿倍，使分子生物实验所需的遗传物质不再受限于获得生物体。请据图回答：,（,1,）加热至,94,的目的是使样品中,DNA,的氢键断裂，这一过程在生物体细胞内是通过,的作用完成的。,（,2,）通过生化分析得出新合成的,DNA,分子中,A,T,G,C,这个事实说明,DNA,分子合成遵循,。,（,3,）在新合成的,DNA,分子中,(A,T)/(G,C),的比率与,DNA,样品中的一样，这说明新,DNA,分子是,。,（,4,）通过,PCR,技术，使,DNA,分子大量复制时，若将一个用,15,N,标记的,DNA,样品分子（第一代）,放入试管中，以,14,N,标记的脱氧核苷酸为原料，连续复制到第五代之后，含,15,N,标记的,DNA,分子链数占全部,DNA,总链数的比例为,。,（,5,）综合,PCR,技术与人体细胞内,DNA,的合成过程可知，二者的必需条件中，除了模板、原料、,ATP,、酶以外，至少还有,3,个，它们分别是,。,（,6,）,PCR,技术不仅为遗传病的诊断带来了便利，而且改进了检测细菌和病毒的方法。若要检测一个人是否感染了艾滋病，你认为可用,PCR,技术扩增他血液中的（）,A,白细胞,DNA B,病毒的蛋白质,C,血浆中的抗体,D,病毒的核酸,答案：（,1,）解旋酶,（,2,）碱基互补配对原则,（,3,）以,DNA,样品为模板的复制产物,（,4,）,1/16,（,5,）适宜的温度、,pH,、水环境,（,6,）,D,祝,您,学业有成,
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