学年高中生物浙科版浙江专版必修二学案第三章 第三节 遗传信息的传递 Word版含答案Word格式.docx

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（3）酶：

DNA聚合酶等。

（4）能量：

ATP供能。

3．DNA复制的过程

亲代DNA解旋，以亲代DNA分子的两条链为模板，以脱氧核苷酸为单位，通过碱基互补配对原则合成子链，子链与相应的母链盘绕成子代DNA分子。

4．DNA复制的特点

（1）过程：

边解旋边复制边螺旋（不是两条母链完全解开后才合成新的子链）。

（2）方式：

半保留复制（新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链）。

5．准确复制的原因和意义[判断]

（1）DNA分子独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板。

（√）

（2）通过碱基互补配对原则，保证了复制的准确进行。

（3）通过DNA复制，将遗传信息从亲代传给了子代，保持了遗传信息的连续性。

6．复制的意义

保持了遗传信息的连续性（使遗传信息从亲代传给了子代）。

7．复制的保障

DNA分子之所以能自我复制，取决于DNA的双螺旋结构，它为复制提供了模板；

同时，由于碱基具有互补配对的特性，因此能确保复制的准确性。

在复制过程中，脱氧核苷酸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，是生物遗传和变异的物质基础和根本原因。

[巧学妙记]

DNA分子复制记忆口诀：

一所、两期、三步、四条件

一所

复制的主要场所：

细胞核

两期

复制的主要时期：

三步

复制步骤：

解旋→复制→延伸及重新螺旋

四条件

复制需要的条件：

模板、原料、能量、酶

1．真核生物DNA复制的场所只有细胞核吗？

原核生物DNA复制的场所是什么？

提示：

不是，还有线粒体、叶绿体。

原核生物DNA复制的场所主要是拟核。

2．若用15N标记一个DNA分子的两条链，用含14N标记的脱氧核苷酸为原料复制一次。

那么，半保留复制和全保留复制两种情况下产生的子代DNA有什么不同？

半保留复制：

两个子代DNA分子都为一条链含15N，一条链含14N。

全保留复制：

子代DNA分子中有一个两条链都为14N，一个两条链都为15N。

3．如果将DNA分子的两条链用15N标记，转移到含14N的培养基中培养，试分析子代DNA被标记的情况。

DNA复制次数

含15N的DNA

含14N的DNA

含15N的DNA链

含14N的DNA链

复制1次

①____

②____

③____

④____

复制2次

⑤____

⑥____

⑦____

⑧____

①2；

②2；

③2；

④2；

⑤2；

⑥4；

⑦2；

⑧6。

4．DNA进行自我复制，这在遗传上具有什么重要意义？

因为亲代的雌雄配子并未将具体的性状传给后代，而是将自身的DNA复制了一份传给后代。

因此，DNA复制能保持物种的稳定性。

1．对DNA复制的理解

（1）场所：

主要是细胞核（凡是细胞内有DNA的地方均可复制）。

①真核生物：

细胞核、线粒体、叶绿体，其中主要场所是细胞核。

②原核生物：

拟核、细胞质（如质粒的复制）。

③病毒：

宿主细胞内。

（2）适用范围：

能够进行DNA复制的生物，即一切以DNA为遗传物质的生物。

（3）过程示意图：

①在有关酶的作用下，配对碱基之间氢键断开，形成母链。

②以母链为模板，进行碱基互补配对，合成互补子链。

③母链和子链盘绕，形成两个新的DNA分子。

（4）特点：

半保留复制，即新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链（模板链）。

（5）复制所需的酶是指一个酶系统，主要是指解旋酶和DNA聚合酶等。

①解旋酶的作用是破坏碱基间的氢键。

②DNA聚合酶的作用是连接游离的脱氧核苷酸。

（6）两个子代DNA的位置及分开时间：

复制产生的两个子代DNA分子位于一对姐妹染色单体上，由着丝粒连在一起，在有丝分裂后期或后期Ⅱ着丝粒分裂时分开，分别进入两个子细胞中。

[特别提醒]　DNA分子的复制往往是从多个起点同时进行的，如下图：

2.DNA复制过程中相关数量关系

1个DNA分子复制n次，产生子代DNA数为2n，其中：

（1）

（2）子代DNA链数为2n＋1

（3）DNA复制过程中其中一条链发生差错，复制n代后，发生突变的基因占全部基因数的50%。

（4）若某DNA分子含某碱基m个，如该DNA分子进行n次复制，则需消耗某游离的脱氧核苷酸数为m×

（2n－1）；

如进行第n代复制，需消耗某游离的脱氧核苷酸数为m×

（2n－1）。

3．DNA分子连续复制的计算规律

已知某一DNA分子用15N标记（0代），将含有该标记DNA分子的细胞（或某种细菌）转移到只含14N的培养基中培养（进行DNA复制）若干代后，其DNA分子数、脱氧核苷酸链数及相关比例如下表：

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

链总数

不同脱氧核苷酸链占全部链之比

只含15N分子

含14N、15N杂种分子

只含14N分子

含15N的链

含14N的链

1

全在下部

2

全在中部

4

中上

8

3

16

n

2n

中1－上

1－

2n＋1

[特别提醒]

（1）子代DNA分子中，含14N的有2n个，只含14N的有（2n－2）个，做题时应看准是“含”还是“只含”。

（2）无论复制多少次，含15N的DNA分子始终是2个，占总数比例为。

（3）子代DNA分子的链中：

总链数2n×

2＝2n＋1条。

含15N的链始终是2条，占总数比例＝。

做题时，应看准是“DNA分子数”还是“脱氧核苷酸链数”。

[例1]　（上海高考）某亲本DNA分子双链均以白色表示，以灰色表示第一次复制出的DNA子链，以黑色表示第二次复制出的DNA子链，该亲本双链DNA分子连续复制两次后的产物是（　　）

[思路点拨]

[精讲精析]　亲代DNA双链用白色表示，DNA复制方式是半保留复制，因此复制一次后得到的两个DNA分子只含有白色和灰色，而第二次复制得到的四个DNA分子以这两个DNA分子的四条链为模板合成的四个DNA分子中，都含有黑色的DNA子链。

[答案]　D

DNA复制方式是半保留复制，因此新合成的每个DNA分子中，一条链为保留下来的原DNA分子中的一条链（复制时的模板链），另一条链为吸收新合成的子链。

1．下列关于DNA复制过程的叙述中，错误的是（　　）

A．DNA复制时伴随有氢键的断裂和重新形成

B．DNA复制时伴随有磷酸二酯键的断裂和重新形成

C．DNA复制时伴随有高能磷酸键的断裂和重新形成

D．DNA复制时伴随有双螺旋结构的破坏与重新形成

解析：

选B　DNA复制时需要先在解旋酶的作用下破坏碱基对之间的氢键，复制完成时模板母链与子链之间形成氢键，然后重新螺旋化；

在复制过程中要消耗能量，能量由高能化合物来提供，所以伴随有高能磷酸键的断裂和重新形成；

复制时只在DNA聚合酶的作用下伴随有磷酸二酯键的形成，而没有磷酸二酯键的断裂。

DNA复制过程中有关数量计算

[例2]　某DNA分子中含有1000个碱基对（被32P标记），其中有胸腺嘧啶400个。

若将该DNA分子放在只含被31P标记的脱氧核苷酸的培养液中让其复制两次，其结果不可能是（　　）

A．含32P的DNA分子占1/2

B．含31P的DNA分子占1/2

C．子代DNA分子相对分子量平均比原来减少1500

D．共消耗鸟嘌呤脱氧核苷酸1800个

[精讲精析]　该DNA分子在含31P的培养液中复制两次，可得到22个DNA分子，其中含31P的DNA分子占100%；

含32P的DNA分子占2/4＝1/2。

因为DNA复制为半保留复制，亲代DNA分子的两条链只可能进入两个子代DNA分子中；

22个DNA分子中有两个DNA分子的每条链都只有31P，还有两个DNA分子都是一条链含31P，另一条链含32P。

前两个DNA分子相对分子质量比原DNA分子共减少了4000，后两个DNA分子比原DNA分子共减少了2000，这样4个DNA分子的相对分子量平均比原来减少了6000/4＝1500；

在1000个碱基对的DNA分子中，胸腺嘧啶400个，则含有鸟嘌呤个数（1000×

2－400×

2）/2＝600（个），复制两次所消耗鸟嘌呤脱氧核苷酸数目为600×

（22－1）＝1800（个）。

[答案]　B

DNA复制消耗脱氧核苷酸数的计算

（1）方法：

①若一亲代DNA分子含有某种含氮碱基的脱氧核苷酸m个，经过n次复制需要消耗该脱氧核苷酸数为m·

（2n－1）个。

②第n次复制所需该脱氧核苷酸数为m·

2n－1。

（2）步骤：

2．用15N标记含有100个碱基对的DNA分子，其中的胞嘧啶60个，该DNA分子在14N的培养基中连续复制四次。

其结果不可能是（　　）

A．含有15N的DNA分子占1/8

B．含有14N的DNA分子占7/8

C．复制过程中需腺嘌呤脱氧核苷酸600个

D．复制结果共产生16个DNA分子

选B　15N标记的DNA分子在14N的培养基上复制四次后，产生16个DNA分子，其中含15N的DNA分子有两个，占1/8，含14N的DNA分子有16个，所以B错；

复制过程中需腺嘌呤脱氧核苷酸为（24－1）×

40＝600（个）。

[课堂回扣练习]

一、概念原理识记题

1．下列关于DNA复制条件的叙述，不正确的是（　　）

A．DNA复制时只有DNA的一条链作模板

B．以4种游离的脱氧核苷酸为原料

C．DNA复制过程需要消耗能量

D．没有酶的催化，细胞DNA复制无法进行

选A　DNA复制是指DNA分子利用细胞提供的能量，在解旋酶的作用下将双链解开，以解开的两条链为模板，在DNA聚合酶作用下，利用细胞中游离的4种脱氧核苷酸为原料，合成与母链互补的子链，每条子链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构，最终形成与亲代DNA分子相同的子代DNA的过程。

2．保证准确无误地进行DNA复制的关键步骤是（　　）

A．解旋酶促使DNA的两条链分离

B．游离的脱氧核苷酸与母链碱基进行互补配对

C．配对的脱氧核苷酸之间连接成与母链互补的子链

D．模板母链与互补子链盘绕成双链结构

选B　DNA具有独特的双螺旋结构，能为复制提供模板；

碱基具有互补配对的能力，能够使复制准确无误。

二、易错易混辨析题

3．某双链DNA分子含m对碱基，其中腺嘌呤有a个。

该DNA在连续复制时，对所