高中生物第3节 DNA的复制课文ppt课件

这是一份高中生物第3节 DNA的复制课文ppt课件，共60页。PPT课件主要包含了知识自主梳理，学习目标检测，答案A，答案C，答案B，答案CD，重点题型突破，答案D，课后课时作业等内容，欢迎下载使用。

1．(目标1)下列关于DNA半保留复制的实验，说法错误的是(　　)A．可以将本实验中15N标记的原料改为32P标记的原料，用同样的方法研究复制方式B．半保留复制的结果是子代DNA各自含有亲代DNA的一条母链C．复制过程中有氢键的断裂和形成过程D．子一代的结果就可以区分是全保留复制还是半保留复制
解析　本实验采用的是离心技术，观察DNA分布的位置，因此不能采用不稳定的同位素进行追踪，应采用N元素，因为15N和14N是两种稳定同位素，只是质量不同，A错误；复制过程中伴随解旋氢键会断裂，形成子代DNA过程中碱基互补配对又形成氢键，C正确；子一代的结果就可以区分是全保留复制还是半保留复制，如果是全保留复制，子一代不会出现中带，D正确。
A．上图中两种酶的功能并不相同B．该过程需要4种游离的脱氧核苷酸C．两条子链的延伸方向都是由左到右D．复制后可形成两条一样的子代DNA
解析　解旋酶的作用是使氢键断裂，DNA聚合酶的作用是催化磷酸二酯键的形成，在DNA复制中使单个脱氧核苷酸连接在子链的3′­端，A正确；在DNA复制的过程中，子链复制的过程只能由5′→3′方向合成，因此两条子链合成时延伸的方向是相反的，C错误；复制结束后，两条母链分别和两条子链各组合成一个新的DNA分子，这样一个DNA分子就复制成两个相同的子代DNA分子，D正确。
3．(目标2)下列关于DNA复制的叙述，正确的是(　　)A．DNA复制时，严格遵循A—U、C—G的碱基互补配对原则B．DNA子链的合成方向都是由5′→3′C．DNA分子全部解旋后才开始进行DNA复制D．脱氧核苷酸必须在DNA酶的作用下才能连接形成子链
解析　DNA复制时，严格遵循A—T、C—G的碱基互补配对原则，A错误；DNA的复制是边解旋边复制，C错误；脱氧核苷酸必须在DNA聚合酶的作用下才能连接形成子链，D错误。
A．第一次分裂的子代DNA应为⑤B．第二次分裂的子代DNA应为①C．第三次分裂的子代DNA应为③D．亲代的DNA应为⑤
解题分析　亲代DNA为15N/15N，如图⑤；经第一次分裂所形成的子代DNA应均为15N/14N，应如图②所示；第二次分裂的子代DNA为15N/14N和14N/14N，且数量比为1∶1，如图①所示；第三次分裂的子代DNA为15N/14N和14N/14N，且数量比为1∶3。
[例2]　探究DNA复制的方式采用了假说—演绎法，下列说法不正确的是(　　)A．提出假说：DNA复制是半保留复制B．演绎推理：亲代为15N/15N—DNA，密度最大，应位于试管底部；子一代为15N/14N—DNA，密度居中，应位于试管中部；子二代为15N/14N—DNA和14N/14N—DNA，密度分别居中、最小，应位于试管中部和上部C.实验结论：DNA的复制是以半保留的方式进行的D．演绎推理的过程即实验验证过程
解题分析　演绎推理过程是根据假说进行演绎推理，推出预测的结果。
题型二　DNA复制的过程、特点[例3]　研究发现，线虫染色体上DNA具有多起点双向复制的特点。复制时，先在DNA的复制原点(Ori)部位结合相关因子，形成复制复合体，然后再进行DNA复制，复制复合体可以大大提高DNA复制的效率。下列叙述错误的是(　　)A．真核生物DNA上Ori的数目多于该生物的染色体数目B．复制复合体中含有解旋酶，能打开模板DNA分子中的氢键C．复制复合体中含有DNA聚合酶，能够催化磷酸二酯键的形成D．每个细胞周期中Ori处可起始多次以保证子代DNA的快速合成
解题分析　由题可知，1个DNA分子上有多个Ori，而一条染色体只含有1个或者2个DNA分子，因此DNA上的Ori数目多于染色体的数目，A正确；在一个细胞周期中，DNA只复制一次，Ori只起始一次，D错误。
解题分析　解旋酶使DNA双链解开，该过程需要消耗ATP，B正确；DNA复制的时候只能从5′­端向3′­端延伸，C错误。
A．从图中可看出大肠杆菌细胞中DNA复制是单起点双向复制的B．DNA复制分配到两个子细胞时，其上的基因不遵循基因分离定律C．复制第n次需要胞嘧啶的数目是2n－1(m－a)/2D.复制n次形成的被3H标记的脱氧核苷酸单链为2n＋1－2
解题分析　亲代DNA分子中含胞嘧啶(m－2a)/2个，复制第n次，需要合成2n－2n－1＝2n－1个DNA分子，所以共需胞嘧啶的数目是2n－1(m－2a)/2，C错误；复制n次共形成2n个DNA分子，含2n·2＝2n＋1个脱氧核苷酸单链，其中被3H标记的单链为2n＋1－2，D正确。
题后归纳有关DNA复制相关计算的两个注意点(1)分析被标记物质所占的比例时，应注意求的是DNA数，还是脱氧核苷酸链数；看准是“含”还是“只含”；还应注意培养液中化学元素的不同。(2)在计算消耗脱氧核苷酸数时要明确是经过n次复制还是第n次复制。
解题分析　含有一对同源染色体的精原细胞，每个DNA分子的双链均用15N标记，以14N的脱氧核苷酸为原料，依据DNA分子的半保留复制，在减数分裂前的间期DNA完成复制后，每个亲代DNA分子经过复制形成的2个子代DNA分子都有1条链含有15N、另一条链含有14N，这两个DNA分子分别存在于同1条染色体所含有的2条姐妹染色单体上；
减数分裂Ⅰ结束所形成的2个次级精母细胞中的每条染色单体都含有15N；在减数分裂Ⅱ后期，着丝粒分裂，染色单体分离成为染色体，分别移向细胞两极，所以减数分裂Ⅱ结束所形成的4个精细胞都含有15N；精细胞变形发育形成精子。可见，含15N标记的DNA的精子所占的比例是100%。
解题分析　洋葱根尖细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养液中完成一个细胞周期后，每个细胞中的每条染色体上的DNA分子中有且只有一条链被3H标记，然后转入不含3H标记的培养液中继续培养，待培养至第一个细胞周期的分裂中期时，每条染色体中只有一条染色单体被标记，而且该染色单体的DNA分子中只有一条链被3H标记。
A.全保留复制是指两个子代DNA中，一个DNA含两条母链，一个DNA含两条全新的子链B.半保留复制是指新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链C.DNA每复制一次，会使子代DNA的数目增加一倍D.DNA的复制过程是边解旋边复制
解析　由图可知，全保留复制是指两个子代DNA中，一个DNA含两条母链，一个DNA含两条全新的子链，A不符合题意；由图可知，半保留复制指子代DNA链中，一条为母链，一条为子链，B不符合题意；由图可知，DNA每复制一次，会使子代DNA的数目增加一倍，C不符合题意；由图无法得出DNA复制是边解旋边复制的过程这一结论，D符合题意。
解析　DNA的每一条链都作为DNA复制的模板，需要的原料是四种脱氧核苷酸，需要DNA聚合酶，不需要DNA水解酶。
A.该过程表示的是DNA复制，该过程需要解旋酶和DNA聚合酶B.根尖分生区细胞进行有丝分裂或减数分裂时均可发生图中所示的过程C.a链和c链中的碱基序列相同，b链和c链属于互补链D.该过程遵循的碱基配对方式是A—T、T—A、G—C、C—G
解析　图示为DNA分子复制过程，该过程需要DNA聚合酶和解旋酶的催化，A正确；根尖分生区细胞不能进行减数分裂过程，B错误；DNA分子复制的方式是半保留复制，a链和d链属于互补链，a链和b链属于互补链，c链和d链属于互补链，故a链和c链中的碱基序列相同，b链和c链属于互补链，C正确；DNA分子复制过程中遵循的碱基配对方式有A—T、T—A、G—C、C—G，D正确。
A.DNA聚合酶只能催化子链从5′→3′延伸B.DNA的复制为边解旋边复制，多起点双向复制C.一个DNA分子上出现多个复制泡可提高DNA复制效率D.图2中酶甲为解旋酶，酶乙为DNA聚合酶或RNA聚合酶
解析　根据图示，DNA聚合酶在母链上从3′→5′移动，说明其只能催化子链从5′→3′延伸，A正确；图2中酶甲为解旋酶，酶乙为DNA聚合酶，D错误。
5．双脱氧核苷酸常用于DNA测序，其结构与脱氧核苷酸相似，能参与DNA的合成，且遵循碱基互补配对原则。DNA合成时，在DNA聚合酶作用下，若连接上的是双脱氧核苷酸，子链延伸终止；若连接上的是脱氧核苷酸，子链延伸继续。在人工合成体系中，有适量的序列为GTACATACGTA的单链模板、胸腺嘧啶双脱氧核苷酸和4种脱氧核苷酸。则以该单链为模板合成出的不同长度的子链最多有(　　)A.2种 B．3种 C．4种 D．5种
解析　根据碱基互补配对原则，单链模板序列为GTACATACGTA，其合成的子链为CATGTATGCAT。因为双脱氧核苷酸能使子链延伸终止，所以在胸腺嘧啶双脱氧核苷酸存在时，能形成CAT/GT/AT/GCAT/(“/”表示子链延伸终止处)，由此可见，可以形成4种不同长度的子链。
知识点三　与DNA复制相关的计算6.某一DNA中，A为200个，复制数次后消耗周围环境中含A的脱氧核苷酸3000个，该DNA已经复制了几次(　　)A.4次 B．3次 C．5次 D．6次
解析　某DNA中含有腺嘌呤是200，复制n次后消耗腺嘌呤脱氧核苷酸3000个，则有关系式200×(2n－1)＝3000，解得n＝4。
7．一个不含放射性元素的噬菌体，在脱氧核苷酸被32P标记及氨基酸被15N标记的细菌体内，连续繁殖三代，含有32P和15N标记的噬菌体分别占子代噬菌体总数的比例为(　　)A.100%、100% B．25%、50%C.50%、50% D．25%、0
解析　噬菌体侵染细菌后在亲代噬菌体的DNA的作用下，以细菌细胞内的脱氧核苷酸和氨基酸为原料合成子代噬菌体的DNA和蛋白质外壳。细菌细胞内脱氧核苷酸被32P标记，氨基酸被15N标记，则后代每个噬菌体都含有32P和15N。
知识点四　DNA复制与细胞分裂8.用32P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32P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32P标记的染色体条数分别是(　　)A.中期20和20、后期40和20B.中期20和10、后期40和20C.中期20和20、后期40和10D.中期20和10、后期40和10
解析　玉米的一个正常细胞中含有的染色体条数为20，有丝分裂过程中只有后期染色体加倍(40)，其他时期染色体条数与体细胞都相同(20)，故无论经过几次分裂，在有丝分裂中期染色体条数都是20，后期染色体条数都是40。据分析可知有丝分裂中期、后期染色体条数分别为20和40条；由于DNA分子的半保留复制，第一次有丝分裂完成时，每个DNA分子中都有1条链被32P标记；第二次有丝分裂中期时，每条染色体含有2个DNA分子，一个DNA分子两条链均含31P，一个DNA分子一条链被32P标记，一条链含31P，故被标记的染色体为20条，而后期由于染色单体的分开，染色体加倍为40条，被标记的染色体只有一半，即20条，A正确。
A.图中酶A能使甲解旋，酶B在c链的形成及c链和d链的连接过程中发挥作用B.若该DNA分子含1000个碱基对，其中鸟嘌呤300个，第三次复制时需要消耗游离的腺嘌呤脱氧核苷酸4900个C.若图示过程发生在细胞核内，乙、丙分开的时期为减数分裂Ⅱ后期D.DNA中脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成双螺旋结构的骨架
解析　图中酶A为解旋酶，能使DNA分子解开双螺旋，酶B为DNA聚合酶，在合成新的子链c链的过程中发挥作用，但在子代DNA的c链和d链的连接过程中不发挥作用，A错误；据碱基互补配对原则，该DNA分子含1000个碱基对，其中鸟嘌呤300个，由于A＋G＝1/2碱基总数，则腺嘌呤为1000－300＝700(个)，第三次复制时需要消耗游离的腺嘌呤脱氧核苷酸＝(23－22)×700＝2800(个)，B错误；图示DNA复制过程发生在洋葱根尖细胞的细胞核内，洋葱根尖分生区细胞只进行有丝分裂，乙、丙分开的时期为有丝分裂后期，C错误。
A.X层全部是仅含14N的DNAB.X层中含有的DNA数是Y层的1/3C.W层与Z层的核苷酸链数之比为7∶1D.W层中15N标记的胞嘧啶3150个
解析　由于DNA分子复制为半保留复制，所以X层全部是含14N和15N的DNA，A错误；DNA分子复制了3次，产生2个DNA分子含14N和15N，6个DNA分子只含15N，所以X层中含有的DNA数是Y层的1/3，B正确；由于DNA分子复制了3次，产生了8个DNA分子，含16条脱氧核苷酸链，其中含15N标记的有14条链，所以W层与Z层的核苷酸链之比为14∶2＝7∶1，C正确；由于DNA分子复制了3次，产生了8个DNA分子，含16条脱氧核苷酸链，其中含15N标记的有14条链，相当于7个DNA，每个DNA含有3000个碱基，腺嘌呤占35%，因此胞嘧啶占15%，共450个，所以W层中含15N标记胞嘧啶为450×7＝3150(个)，D正确。