高中生物高考2023年高考生物一轮复习（新人教新高考） 第6单元 第3课时　DNA的复制课件PPT

这是一份高中生物高考2023年高考生物一轮复习（新人教新高考） 第6单元 第3课时　DNA的复制课件PPT，共60页。PPT课件主要包含了梅塞尔森，斯塔尔，假说演绎法，同位素标记，全部重带，全部中带，叶绿体，2过程，4特点，完全相同等内容，欢迎下载使用。

概述DNA分子通过半保留方式进行复制。
1.DNA复制方式的实验证据(1)实验者：美国生物学家 和 。(2)研究方法： 。(3)实验材料：大肠杆菌。(4)实验技术： 技术和离心技术。(5)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密度居中。(6)实验假设： 。
梳理归纳 夯实必备知识
DNA以半保留的方式复制
(7)实验预期：离心后应出现3条DNA带。重带(密度最大)：两条链都为15N标记的亲代双链DNA；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；轻带(密度最小)：两条链都为14N标记的子代双链DNA。
(8)实验过程及分析①实验过程
②实验分析a.立即取出：提取DNA→离心→ 。b.细胞分裂一次(即细菌繁殖一代)取出：提取DNA→离心→ 。c.细胞再分裂一次(即细菌繁殖
(9)实验结论： 。
DNA的复制是以半保留的方式进行的
2.DNA的复制(1)概念、时间、场所
(3)结果：一个DNA分子形成了两个 的DNA分子。
__________________________
边解旋边复制半保留复制
(5)DNA准确复制的原因DNA具有独特的 结构，为复制提供精确的模板， 原则，保证了复制能准确地进行。(6)DNA复制的意义：DNA通过复制，将 从亲代细胞传递给子代细胞，从而保持了 的连续性。
下列为DNA复制的有关图示，A→B→C表示大肠杆菌的DNA复制，D→E→F表示哺乳动物的DNA分子复制。图中黑点表示复制起点，“→”表示复制方向，“⇨”表示时间顺序。
①若A中含有48 502个碱基对，而子链延伸速率是105个碱基对/min，假设DNA分子从头到尾复制，理论上此DNA分子复制约需30 s，而实际上只需约16 s，根据A→C过程分析，这是因为 。②哺乳动物体细胞中的DNA分子展开可达2 m之长，若按A～C图的方式复制，至少需要8 h，而实际上只需约6 h，根据D～F图分析，原因是 。
DNA分子从多个起点(双向)复制
③A～F图均有以下特点：延伸的子链紧跟着解旋酶，这说明DNA分子复制的特点是 。④哺乳动物成熟的红细胞能否进行上述过程？ 。
3.“图解法”分析DNA复制相关计算
(1)将含有15N的DNA分子放在含有14N的培养液中连续复制n次，则：
含15N的DNA分子： 个只含15N的DNA分子： 个含14N的DNA分子： 个只含14N的DNA分子： 个
②脱氧核苷酸链共2n＋1条
含15N的脱氧核苷酸链： 条含14N的脱氧核苷酸链： 条
(2)DNA分子复制过程中消耗的脱氧核苷酸数①若亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，经过n次复制需要消耗该种脱氧核苷酸数为__________。②第n次复制需要消耗该种脱氧核苷酸数为 。
考向一　DNA复制过程及实验证据辨析1.图示DNA复制过程，下列叙述正确的是A.DNA复制过程中不需要引物，也不需要能量B.新形成的两条单链复制的方向不同且均为连　续复制C.该过程在蛙的红细胞和哺乳动物的红细胞均能发生D.复制后的两个DNA分子位于一条或两条染色体上
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2.(2022·北京丰台区高三模拟)14N和15N是N元素的两种稳定同位素，含15N的DNA比含14N的DNA密度大。为探究DNA复制的方式，科学家先用含有15NH4Cl的培养液培养大肠杆菌，繁殖若干代得到的大肠杆菌，其DNA几乎都被15N标记；再将大肠杆菌转移到含有14NH4Cl的普通培养液中培养。收集不同时期的大肠杆菌，提取DNA并进行离心处理，离心后试管中DNA的位置如图所示。下列推测不合理的是A.子代DNA的两条链可能都含有15NB.1号带中的DNA的氮元素都是14NC.实验结果证明DNA复制方式为半保留复制D.3号带的DNA为亲代大肠杆菌的DNA
考向二　DNA复制过程的有关计算3.某DNA分子片段中共含有3 000个碱基，其中腺嘌呤占35%。现将该DNA分子片段用15N标记过的四种游离脱氧核苷酸为原料复制3次，将全部复制产物进行密度梯度离心，得到图甲结果；如果将全部复制产物加入解旋酶处理后再离心，则得到图乙结果。下列有关分析正确的是A.X层与Y层中DNA分子质量比大于1∶3B.Y层中含15N标记的鸟嘌呤有3 600个C.X层中含有的氢键数是Y层的1/3倍D.W层与Z层的核苷酸数之比是4∶1
4.(2022·广东高三模拟)一个被15N标记的、含1 000个碱基对的DNA分子片段，其中一条链中T＋A占30%，若将该DNA分子放在含14N的培养基中连续复制3次，相关叙述正确的是A.该DNA分子的另一条链中T＋A占70%B.该DNA分子中含有A的数目为400个C.该DNA分子第3次复制时需要消耗2 800个GD.经3次复制后，子代DNA分子中含14N的比例为7/8
考向三　DNA复制与细胞分裂的关系5.将马蛔虫(2n＝4)的甲、乙两个精原细胞核DNA双链用32P标记，接着置于不含32P的培养液中培养，在特定的条件下甲细胞进行两次连续的有丝分裂、乙细胞进行减数分裂。下列相关叙述正确的是A.甲在第一个细胞周期后，含32P的细胞数为2，且每个细胞中含有32P的染色体　数为0～4B.甲在第二个细胞周期后，含32P的细胞数为2～4，且每个细胞含有32P的染色　体数为0～4C.乙在减数分裂Ⅰ后，含32P的细胞数为2，且每个细胞中含有32P的染色体数为　0～2D.乙在减数分裂Ⅱ后，含32P的细胞数为2～4，且每个细胞中含有32P的染色体　数为0～2
6.(2019·浙江4月选考，25)在含有BrdU的培养液中进行DNA复制时，BrdU会取代胸苷掺入到新合成的链中，形成BrdU标记链。当用某种荧光染料对复制后的染色体进行染色，发现含半标记DNA(一条链被标记)的染色单体发出明亮荧光，含全标记DNA(两条链均被标记)的染色单体荧光被抑制(无明亮荧光)。若将一个细胞置于含BrdU的培养液中，培养到第三个细胞周期的中期进行染色并观察。下列推测错误的是A.1/2的染色体荧光被抑制B.1/4的染色单体发出明亮荧光C.全部DNA分子被BrdU标记D.3/4的DNA单链被BrdU标记
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1.(2021·山东，5)利用农杆菌转化法，将含有基因修饰系统的T－DNA插入到水稻细胞M的某条染色体上，在该修饰系统的作用下，一个DNA分子单链上的一个C脱去氨基变为U，脱氨基过程在细胞M中只发生一次。将细胞M培育成植株N。下列说法错误的是A.N的每一个细胞中都含有T－DNAB.N自交，子一代中含T－DNA的植株占3/4C.M经n(n≥1)次有丝分裂后，脱氨基位点为A－U的细胞占1/2nD.M经3次有丝分裂后，含T－DNA且脱氨基位点为A－T的细胞占1/2
2.(2021·浙江，22)在DNA复制时，5-溴尿嘧啶脱氧核苷(BrdU)可作为原料，与腺嘌呤配对，掺入新合成的子链。用Giemsa染料对复制后的染色体进行染色，DNA分子的双链都含有BrdU的染色单体呈浅蓝色，只有一条链含有BrdU的染色单体呈深蓝色。现将植物根尖放在含有BrdU的培养液中培养，取根尖用Giemsa染料染色后，观察分生区细胞分裂中期染色体的着色情况。下列推测错误的是A.第一个细胞周期的每条染色体的两条染色单体都呈深蓝色B.第二个细胞周期的每条染色体的两条染色单体着色都不同C.第三个细胞周期的细胞中染色单体着色不同的染色体均为1/4D.根尖分生区细胞经过若干个细胞周期后，还能观察到深蓝色的染色单体
3.(2021·浙江，14)含有100个碱基对的一个DNA分子片段，其中一条链的A＋T占40%，它的互补链中G与T分别占22%和18%，如果连续复制2次，则需游离的胞嘧啶脱氧核糖核苷酸数量为A.240个 B.180个C.114个 D.90个
4.(2018·海南，15)现有DNA分子的两条单链均只含有14N(表示为14N14N)的大肠杆菌，若将该大肠杆菌在含有15N的培养基中繁殖两代，再转到含有14N的培养基中繁殖一代，则理论上DNA分子的组成类型和比例分别是A.有15N14N和14N14N两种，其比例为1∶3B.有15N15N和14N14N两种，其比例为1∶1C.有15N15N和14N14N两种，其比例为3∶1D.有15N14N和14N14N两种，其比例为3∶1
5.(2021·辽宁，7)下列有关细胞内的DNA及其复制过程的叙述，正确的是A.子链延伸时游离的脱氧核苷酸添加到3′－端B.子链的合成过程不需要引物参与C.DNA每条链的5′－端是羟基末端D.DNA聚合酶的作用是打开DNA双链
一、易错辨析1.DNA复制时，严格遵循A—T、C—G的碱基互补配对原则，并且新合成的DNA分子中两条链均是新合成的(　　)2.DNA分子复制时，解旋酶与DNA聚合酶不能同时发挥作用(　　)3.在一个细胞周期中，DNA复制过程中的解旋发生在两条DNA母链之间(　　)4.DNA分子复制过程中的解旋在细胞核中进行，复制在细胞质中进行 (　　)5.原核细胞内DNA的合成都需要DNA片段作为引物(　　)6.在DNA的复制过程中，只需要解旋酶和DNA聚合酶(　　)
二、填空默写1.DNA复制的特点是 。2.DNA精确复制的原因： 提供了复制的模板，_________________保证了复制的精确进行。3.与DNA复制有关的碱基计算(1)一个DNA连续复制n次后，DNA分子总数为 。(2)第n代的DNA分子中，含原DNA母链的有2个，占 。(3)若某DNA分子中含碱基T为a，则连续复制n次，所需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为 ；第n次复制时所需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为 。
边解旋边复制、半保留复制
4.果蝇DNA形成多个复制泡的原因是_____________________________________________________________________________________________________。
果蝇的DNA有多个复制起点，可从不同起点开始DNA的复制，由此加快了DNA复制的速率，为细胞分裂做好准备
一、选择题1.原核生物和真核生物均存在单链DNA结合蛋白(SSB)，SSB与DNA单链区域结合，能阻止DNA聚合和保护单链的部分不被核酸酶水解。下列相关叙述正确的是A.细胞中SSB与DNA单链结合的区域是可变的B.核酸酶催化DNA分子相邻碱基之间的氢键断裂C.SSB在原核细胞的有丝分裂前的间期参与DNA的复制D.原核细胞和真核细胞合成SSB时均需线粒体提供能量
2.真核生物染色体上DNA具有多起点双向复制的特点，在复制原点(ri)结合相关的复合体，进行DNA的复制。下列叙述正确的是A.真核生物DNA上ri多于染色体的数目B.ri上结合的复合体具有打开磷酸二酯键的作用C.DNA子链延伸过程中，结合的复合体促进氢键形成D.每个细胞周期ri处可起始多次以保证子代DNA快速合成
3.(2022·湖北十堰高三模拟)有人将大肠杆菌的DNA聚合酶、4种脱氧核苷三磷酸dNTP(即dN－Pα～Pβ～Pγ，其中Pγ用32P标记)、微量的T2噬菌体DNA混合液在有Mg2＋存在的条件下于37 ℃静置30 min，检测是否能合成DNA分子以及放射性。下列关于该实验的叙述，正确的是A.无DNA合成，原DNA中无放射性，因为实验装置中未提供能量B.有DNA合成，新DNA中无放射性，新DNA碱基序列与T2噬菌体的DNA相同C.有DNA合成，新DNA中有放射性，新DNA碱基序列与T2噬菌体的DNA相同D.有DNA合成，新DNA中有放射性，新DNA碱基序列与大肠杆菌的DNA相同
4.(2022·吉林松原市高三模拟)某果蝇的基因型为AaBb，将其DNA的两条链均被32P标记的精原细胞放在普通培养基中培养。该精原细胞形成了4个有三种基因型(AB、aB、ab)的精子。下列相关叙述正确的是A.该精原细胞发生了同源染色体非姐妹染色单体间的互换导致三种基因　型精子的产生B.处于减数分裂Ⅱ前期的细胞中DNA数/染色体数＝2C.产生的三种基因型的配子中的DNA都有一条链被32P标记D.在减数分裂Ⅰ后期，移向细胞两极的染色体形态大小都相同
5.真核生物的DNA分子中有多个复制起始位点，可以大大提高DNA复制速率。中科院李国红团队通过研究揭示了一种精细的DNA复制起始位点的识别调控机制，该成果入选2020年中国科学十大进展。下列叙述错误的是A.DNA复制起始位点是解旋酶与DNA的初始结合位点B.DNA的两条链在复制起始位点解旋后都可以作为复制模板C.可将外源的尿嘧啶核糖核苷酸掺入新合成的DNA链中来鉴定复制起始　位点D.DNA复制时可能是从复制起始位点开始同时向两个方向进行
6.(2022·山东青岛期末)为探究大肠杆菌DNA复制的过程，在DNA复制开始时，将大肠杆菌放在含低剂量3H标记的脱氧胸苷(3H－dT)的培养基中，3H－dT可掺入正在复制的DNA分子中，使其带有放射性标记。短时间后，将大肠杆菌转移到含高剂量3H－dT的培养基中培养一段时间。收集、裂解细胞，抽取其中的DNA进行放射性自显影检测，结果如下图所示。据图不能作出的推测是A.复制起始区在低放射性区域B.DNA复制方式为半保留复制C.DNA复制从起始点向两个方向延伸D.3H－dT由低剂量转为高剂量的时间间隔对结果影响较大
7.一个双链均被32P标记的噬菌体DNA上有x个碱基对，其中腺嘌呤有m个。用这个噬菌体侵染只含31P的大肠杆菌，共释放出128个子代噬菌体。下列叙述正确的是A.该过程至少需要64(x－m)个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸B.噬菌体增殖需要细菌提供原料、模板和酶等C.只含31P与含32P的子代噬菌体的比例为63∶1D.该DNA分子含有3×(x－2m)/2＋2m个氢键
8.如图为科学家设计的DNA合成的同位素标记实验，利用大肠杆菌探究DNA的复制过程。下列叙述正确的是A.通过比较试管②和①的结果不能证　明DNA复制为半保留复制B.实验中采用了放射性同位素标记和　密度梯度离心的研究方法C.可用噬菌体代替大肠杆菌进行上述　实验，且提取DNA更方便D.大肠杆菌在含有15NH4Cl的培养液中生长若干代，细胞只有DNA含15N
9.如图1表示的是细胞内DNA复制过程，图2表示图1中RNA引物去除并修复的过程。相关叙述不正确的是A.两条子链合成过程所需的RNA引物　数量不同B.酶1、2可催化RNA降解，去除引物C.酶3是DNA聚合酶，催化游离的核糖　核苷酸连接到DNA单链上D.酶4是DNA连接酶，催化两个DNA单链片段的连接
10.将DNA分子双链被3H标记的蚕豆(2n＝12)根尖移入普通培养液(不含放射性元素)中，再让细胞连续进行有丝分裂。某普通培养液中的子代细胞处于第三次有丝分裂中期，根据图示，判断该细胞中染色体的标记情况最可能是A.12个bB.6个a,6个bC.6个b,6个cD.b＋c＝12个，但b和c数目不确定
11.用荧光标记的特定的DNA片段作为探针，与染色体上对应的DNA片段结合可在染色体上定位特定的基因。探针与染色体上待测基因结合的原理如图所示，下列叙述错误的是A.合成探针的原料是脱氧核苷酸B.此处煮沸的作用相当于解旋酶的作用C.复性时，探针与基因杂交遵循碱基互补　配对原则D.对成熟叶肉细胞进行基因标记时，一条　染色体上可观察到两个荧光点
二、非选择题12.如图1、2分别为DNA分子结构及复制示意图。请据图回答下列问题：
(1)1953年沃森和克里克提出了DNA双螺旋结构模型。该模型认为：DNA分子中的________________交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧。图1中由①②③构成的④称为_________________。
(2)从图2可以看出，DNA复制有多个起点，其意义在于_______________；图中所示的A酶为______酶，作用于DNA结构中的氢键。DNA复制所需基本条件主要包括_____________________(至少答出两项)等。从图2还可以看出DNA复制时，一条子链是连续合成的，而另一条子链是______________，即先形成短链片段再通过__________酶相互连接。
(3)若将某动物精原细胞的全部DNA分子用32P标记，置于不含32P的培养液中培养，经过减数分裂产生的4个子细胞中含被标记染色体的子细胞比例为________。
13.(2022·湖南永州质检)科学家为了探究DNA复制方式，先用含有15NH4Cl的原料来培养大肠杆菌若干代作为亲本，再将亲本大肠杆菌转移到含14NH4Cl原料中培养，收集不同时期的大肠杆菌并提取DNA，再将提取的DNA进行离心，记录离心后试管中DNA的位置。(1)用含有15NH4Cl的原料来培养大肠杆菌若干代作为亲本，培养若干代的目的是__________________________________________。(2)有科学家认为DNA的复制是全保留复制，复制形成的两条子链结合在一起，两条模板链重新结合在一起。若是全保留复制，则实验结果是：子一代的DNA位置是________________________。
保证用于实验的大肠杆菌的DNA上都含有15N
一半在重带，一半在轻带
(3)科学家进行实验，得到的实验结果是：子一代的DNA位置全在中带，子二代的DNA位置一半在中带一半在轻带。这个结果否定了全保留复制，你对此的解释是____________________________________________________________________________________________________。
DNA的复制是半保留复制，子一代DNA为15N/14N－DNA，子二代DNA一半为15N/14N－DNA，一半为14N/14N－DNA