2016-2017学年高中生物 第3章 第3节 DNA的复制课时作业 新人教版必修2

第3节 DNA 的复制【目标导航】 1.阅读教材，结合图3－12，了解对DNA 分子复制的推测及实验证据。

2.结合教材图3－13，归纳DNA 分子的复制过程、计算规律，并探讨DNA 复制的生物学意义。

一、DNA 分子复制方式的推测和实验证据(阅读P 52) 1．提出者：沃森和克里克。

2．内容(1)解旋：DNA 分子复制时，DNA 分子的双螺旋解开，互补碱基之间的氢键断裂。

(2)复制⎩⎪⎨⎪⎧模板：DNA 分子解开的两条单链原料：游离的4种脱氧核苷酸原则：碱基互补配对原则，重新形成氢键(3)复制结果：每个新合成的DNA 分子中，都保留了原来DNA 分子中的一条链。

(4)复制方式：半保留复制。

二、DNA 分子复制的过程(阅读P 54) 1．概念以亲代DNA 为模板合成子代DNA 的过程。

2．时间细胞有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期。

3．过程4．结果形成两个完全相同的DNA 分子。

5．特点(1)边解旋边复制；(2)半保留复制。

6．准确复制的原因(1)DNA分子独特的双螺旋结构提供了精确的模板。

(2)通过碱基互补配对保证了复制的准确进行。

7．意义将遗传信息从亲代传给子代，保持了遗传信息的连续性。

判断正误：(1)有的细胞并不进行DNA复制。

( )(2)DNA的复制需要消耗能量。

( )(3)单个脱氧核苷酸借助DNA聚合酶通过氢键彼此连接成DNA链。

( )(4)真核细胞核内DNA复制后位于两条姐妹染色单体上。

( )(5)减数分裂过程中DNA分子复制发生于减Ⅰ前的间期、两个子DNA分开发生于减Ⅰ后期。

( )(6)1个DNA分子复制n次后所产生的新DNA分子中只有两个子代DNA含第一代DNA的链。

( )(7)DNA分子独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板。

( )(8)通过碱基互补配对原则，保证了复制的准确进行。

( )答案(1)√(2)√(3)×(4)√(5)×(6)√(7)√(8)√一、DNA半保留复制的实验证据分析1．实验方法放射性同位素标记技术和离心技术。

2．实验原理含15N的双链DNA密度大，含14N的双链DNA密度小，一条链含14N、一条链含15N的双链DNA 分子密度居中。

3．实验假设DNA以半保留的方式复制。

4．实验预期离心后应出现3条DNA带。

(1)重带(密度最大)：两条链都为15N标记的亲代双链DNA。

(2)中带(密度居中)：一条链为14N标记，另一条链为15N标记的子代双链DNA。

(3)轻带(密度最小)：两条链都为14N标记的子代双链DNA。

5．实验过程6．过程分析(1)立即取出，提取DNA ―→离心―→全部重带。

(2)繁殖一代后取出，提取DNA ―→离心―→全部中带。

(3)繁殖两代后取出，提取DNA ―→离心―→12轻带、12中带。

7．实验结论DNA 的复制是以半保留方式进行的。

8．子代DNA 离心后重带∶中带∶轻带比例关系为0∶2∶(2n－2)(注：n 代表DNA 复制次数)。

DNA 复制是否只在有丝分裂和减数分裂过程中进行？是否只发生于细胞核中？答案 不是，无丝分裂过程中也发生DNA 复制；线粒体和叶绿体中也有DNA ，也进行DNA 复制。

1．在氮源为14N 和15N 的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA 分子分别为14N －DNA(相对分子质量为a)和15N －DNA(相对分子质量为b)。

将亲代大肠杆菌转移到含14N 的培养基上，再连续繁殖两代(Ⅰ和Ⅱ)，用某种离心方法分离得到的结果如下图所示。

下列对此实验的叙述不正确的是( )A ．Ⅰ代细菌DNA 分子中一条链是14N ，另一条链是15N B ．Ⅱ代细菌含15N 的DNA 分子占全部DNA 分子的14C ．预计Ⅲ代细菌DNA 分子的平均相对分子质量为7a ＋b8D ．上述实验结果证明DNA 复制方式为半保留复制【问题导析】 (1)15N －DNA 在14N 的培养基上进行第一次复制后，产生的两个子代DNA 分子均含有一条15N 的DNA 链和一条14N 的DNA 链。

这样的DNA 用离心法分离后，应该全部处在试管的中部。

(2)Ⅰ代的两个DNA 分子再分别进行复制，它们所产生的两个子代DNA 分别为全14N －DNA 分子和14N 、15N —DNA 分子。

此时，将该DNA 作离心处理，产生的DNA 沉淀应该分别位于试管的上部和中部。

含15N 的DNA 分子占全部DNA 分子的12。

(3)Ⅲ代细菌DNA 分子共有8个，各条单链的相对分子质量之和为(7a ＋b)，平均相对分子质量为7a ＋b 8。

答案 B 【一题多变】 判断正误：(1)将第Ⅲ代细菌DNA 离心分离将会出现3条带。

( ) (2)不管复制多少代，含15N 标记的DNA 分子只有两个。

( ) (3)从Ⅰ代开始细菌DNA 分子中至少一条链含14N 。

( ) 答案 (1)× (2)√ (3)√ 二、DNA 分子复制的过程 1．DNA 分子复制的过程归纳2．不同生物的DNA 分子复制的场所在自然状态下，生物的DNA 均在细胞中复制⎩⎪⎨⎪⎧原核生物⎩⎪⎨⎪⎧拟核主要细胞质如质粒真核生物⎩⎪⎨⎪⎧细胞核主要线粒体叶绿体病毒：在活的宿主细胞内3．复制后两DNA 分子的位置核DNA 复制后位于两姐妹染色单体上。

4．子代DNA 分开时刻及去向细胞分裂过程中，两子代DNA 随着丝点分裂姐妹染色单体分开而分开，即两子代DNA 分开于有丝分裂后期或减数第二次分裂后期。

5．巧记DNA 分子复制的“一、二、三、四”DNA 分子复制为半保留复制，若将一个全部N 原子被15N 标记的DNA 转移到含14N 的培养基中培养(复制)n 代，其结果分析如图，请分析回答：(1)子代DNA 分子总数＝________个。

(2)含15N 的DNA 分子数＝________个。

(3)含14N 的DNA 分子数＝________个。

(4)只含15N 的DNA 分子数＝________个。

(5)只含14N 的DNA 分子数＝____________个。

答案 (1)2n(2)2 (3)2n(4)0 (5)(2n－2)2．下图表示DNA 复制的过程，结合图示，下列有关叙述不正确的是( )A．DNA复制过程中首先需要解旋酶破坏DNA双链之间的氢键，使两条链解开B．DNA分子的复制具有双向复制的特点，生成的两条子链的方向相反C．从图示可知，DNA分子具有多起点复制的特点，缩短了复制所需的时间D．DNA分子的复制需要DNA聚合酶将单个脱氧核苷酸连接成DNA片段【问题导析】(1)DNA分子过程中的解旋酶破坏DNA双链之间的氢键，使两条链解开；(2)DNA分子两条链是反向平行的，两条链复制时箭头方向是相反的；(3)图示中复制的起点只有1个，不能体现DNA分子具有多起点复制的特点；(4)DNA聚合酶的作用底物是单个游离的脱氧核苷酸。

答案 C【一题多变】判断正误：(1)DNA解旋后的每一条脱氧核苷酸链都可以作为DNA复制的模板。

( )(2)通过DNA复制，可以将遗传信息准确无误地从亲代传给子代。

( )答案(1)√(2)×1.关于DNA复制的叙述，正确的是( )A．复制均在细胞核内进行B．复制仅发生在有丝分裂的间期C．复制过程先解旋后复制D．碱基互补配对保证了复制的准确性答案 D解析 只要细胞分裂，DNA 就复制，DNA 不只存于细胞核内，细胞分裂方式亦不只是有丝分裂；DNA 是边解旋边复制，不分先后。

2.体外进行DNA 复制的实验，向试管中加入有关的酶、4种脱氧核苷酸和ATP,37 ℃下保温。

下列叙述中正确的是( )A ．能生成DNA ，DNA 的碱基比例与4种脱氧核苷酸的比例一致B ．不能生成DNA ，因为缺少DNA 模板C ．能生成DNA ，DNA 的碱基比例不确定，且与酶的来源有一定的关联D ．不能生成DNA ，因为实验中缺少酶催化的适宜的体内条件 答案 B解析 DNA 复制需要的条件是模板、原料、酶、能量等，题目的条件缺少模板，不能生成DNA 。

3.如图为真核细胞内某DNA 片段(15N 标记)结构示意图，共有1 000对脱氧核苷酸组成，其中碱基A 占20%。

下列说法正确的是( )A ．该DNA 片段复制3次，则需要游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸2 800个B ．该DNA 片段的一条核苷酸链中C ＋G A ＋T为3∶2C ．解旋酶作用于①部位，DNA 聚合酶用于催化②部位的化学键构成D ．将该DNA 片段置于14N 培养液中复制3次后，含14N 的DNA 分子占34答案 B解析 该DNA 片段复制3次，则需要游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸为600×(23－1)＝4 200个；由于碱基A 占20%，因此碱基T 占20%，碱基C 占30%，碱基G 占30%，该DNA 片段的两条脱氧核苷酸链中C ＋G A ＋T 为3∶2，则该DNA 片段的一条脱氧核苷酸链中C ＋GA ＋T 也为3∶2；DNA 聚合酶用于催化①部位的化学键构成，解旋酶作用于②部位；将该DNA 片段置于14N 培养液中复制3次后，子代DNA 分子全部含有14N 。

4.如图为高等植物细胞中DNA 复制过程模式图，请根据图示过程，回答问题。

(1)由图示可知，1个DNA 分子复制出乙、丙2个DNA 分子的方式是____________。

(2)细胞中DNA 复制的场所为________________；在复制完成后，乙、丙分开的时期为________________________。

(3)把乙(只含14N)放在含15N 的培养液中培养，复制2次后子代DNA 单链中含15N 的DNA 单链所占的比例是________。

答案 (1)半保留复制 (2)细胞核、线粒体和叶绿体 有丝分裂后期和减数第二次分裂后期 (3)34【基础巩固】1．沃森和克里克在发表了DNA 分子双螺旋结构的论文后，又提出了DNA 自我复制的假说。

下列有关假说内容的叙述不正确的是( )A ．DNA 复制时，双螺旋将解开，互补的碱基之间的氢键断裂B ．以解开的两条单链为模板，以游离的脱氧核苷酸为原料，依据碱基互补配对原则，通过氢键结合到作为模板的单链上C ．形成的DNA 分子包括一条模板单链和一条新链D ．形成的两个DNA 分子是由两条母链、两条子链分别结合而成 答案 D解析 沃森和克里克提出的DNA 自我复制的假说为半保留复制，即形成的DNA 分子包括一条母链和一条子链。

2．已知一条完全标记上15N 的DNA 分子在含14N 的培养基中经n 次复制后，仅含14N 的DNA 分子总数与含15N 的DNA 分子总数之比为7∶1，则n 是( ) A ．2 B ．3 C ．4 D ．5 答案 C解析 DNA 分子复制是半保留复制，所以无论这个DNA 分子复制多少次，总有两个DNA 分子各有一条链带有15N 标记，因此仅含14N 的DNA 分子总数应为14个，复制n 次后，共得到16个DNA 分子；由公式2n＝16可知DNA 分子复制了4次。