第3节DNA的复制3Word文档格式.docx
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六.教学过程:
1.对DNA分子复制的推测:
沃森和克里克提出遗传物质自我复制的假说:
P52
2.DNA半保留复制的实验证据P52
3复制过程:
a.解旋:
边解旋边复制
DNA分子利用细胞提供的能量,在解旋酶的作用下,把两条扭成螺旋的双螺旋解开。
b.以解开的每段母链为模板,以周围环境中游离的脱氧核苷酸为原料,在有关酶的作用下,按照碱基互补酸对原则,合成出与母链互补的子链。
c.随着解旋过程的进行,新合成的子链不断延伸,同时每条子链与其对应的母链互相般绕成螺旋结构,形成一个新的DNA分子。
复制:
概念:
以亲代DNA分子为模板,半保留复制合成子代DNA
时间:
有丝分裂间期、减数分裂第一次分裂前的间期
条件:
模板、原料、能量、酶
原则:
碱基互补配对,双螺旋结构基础
过程:
解旋、合成、延伸、盘绕
特点:
①边解旋边复制,多个起始点同时进行;
②半保留复制(即新合成的DNA分子双链为“一母一子”)
意义:
亲代的遗传信息传递给子代,使后代保持了一定的连续性,从而保证了亲子代间的性状相似
例题点拨,1条染色单体含有1个双链DNA分子,那么,四分体时期的1条染色体含有()
A.4个双链DNA分子B.2个双链DNA分子C.2个单链DNA分子D.1个双链DNA分子例题2:
如已知某一条全部N原子被15N标记的DNA分子(0代)(假如该DNA分子中某种碱基为M),转移到含14N的培养基中培养(复制)若干代,其结果分析如下:
世代
DNA分
子总数
脱氧核苷
酸链总数
含15N链占
全部链之比
含14N链占
需要环境提供此碱基数
1
2
4
1/2
8
1/4
3
16
1/8
n
变式训练1下图中a、b两条曲线有丝分裂间期细胞内两种物质的变化,下列叙述正确的是()
A.曲线a表示脱氧核苷酸的数量变化,曲线b表示DNA聚合酶的活性变化
B.曲线a表示脱氧核苷酸的活性变化,曲线b表示DNA聚合酶的数量变化
C.曲线b表示脱氧核苷酸的数量变化,曲线a表示DNA聚合酶的活性变化
D.曲线b表示脱氧核苷酸的数量变化,曲线a表示DNA聚合酶的活性变化
4.应用
1.细胞生物和非胞生物的核酸、碱基、核苷酸数目:
细胞生物依次是2、5、8;
非胞生物依次是1、4、4;
2.解旋酶、聚合酶的具体作用:
解旋酶作用是通过打开氢键从而使DNA分子解开双螺旋;
聚合酶的作用是将上下脱氧核苷酸连接。
(此处在脱氧核苷酸中每个脱氧核糖上连一个磷酸、一个碱基;
而在DNA分子中错误!
链接无效。
。
)3.碱基互补配对原则的应用:
(1)基本工具:
①A=TC=G
②A1+A2=T1+T2A1=T2A2=T1
C1+C2=G1+G2C1=G2C2=G1
③A1=Um=T2
T1=Am=A2总1+总2=总
C1=Gm=G2总1=总2=总m=1/2总
G1=Cm=C2
(2)具体应用
DNA半保留复制的应用
(1)一个DNA分子复制n代,生成的子代DNA分子的数目为2n个;
此公式也适用于噬菌体或细菌的增殖,因为这两者每个个体只含有一个DNA分子。
(2)一个DNA分子复制n代,生成的子代DNA分子中含母链(0代DNA分子链)的子代DNA分子占子代DNA分子总数的比例为2/2n;
推导过程如下:
①无论复制几代,含有母链的始终只有2个DNA分子;
②复制n代生成的子代DNA分子总数是2n个
2n个
(3)一个DNA分子复制n代,要从环境中获得某种脱氧核苷酸或碱基的数目为(2n-1)×
X;
(X是指一个DNA分子中该种脱氧核苷酸或碱基的数目)推导过程如下:
(参上图)
2n个
1个(2n-1)个
1n代时所生成的所有DNA可看作原来的1个亲代DNA分子和另外新形成的(2n-1)个DNA组成;
2新形成的DNA分子与亲代DNA分子完全相同,若原来亲代DNA分子中含某种脱氧核苷酸或碱基的数目为X,则新形成(2n-1)个DNA需从环境中获得某种脱氧核苷酸或碱基的数目为(2n-1)×
X
例题点拨3:
以放射性元素32P标记噬菌体的DNA,35S标记噬菌体的蛋白质,让这种噬菌体去侵染普通的大肠杆菌(含31P、32S),经过复制到第四代时,问:
①子代产生多少个噬菌体?
②子代噬菌体的DNA中P元素的含量情况如何?
③复制n次后,子代DNA中含有亲本DNA链的占几分之几?
变式训练2关于DNA分子复制的叙述,错误的是()
A.复制发生在细胞分裂间期B.边解旋边复制
C.复制需要氨基酸和酶D.复制遵循碱基互补配对原则
3.DNA分子的双链在复制时解旋,这时下述哪一对碱基从氢键连接处分开()
A.鸟嘌呤与胸腺嘧啶B.鸟嘌呤与尿嘧啶C.鸟嘌呤与胞嘧啶D.腺嘌呤与尿嘧啶
4.在DNA复制过程中,保证复制准确无误进行的关键步骤是()
A.破坏氢键并使DNA双链分开B.游离核苷酸与母链碱基互补配对
C.配对的游离核苷酸连接成子链D.子链与模板母链盘旋成双螺旋结构
5.一个DNA分子复制后,新形成的子代DNA分子链是()
A.DNA母链的片段 B.和DNA母链之一完全相同
C.和DNA母链都相同 D.和DNA母链稍有不同
例题点拨4.在氮源为14N的培养基上生长的大肠杆菌,其DNA分子均为14N-DNA(对照),在氮源为15N的培养基上生长的大肠杆菌其DNA分子均为15N-DNA(亲代)。
将亲代大肠杆菌转移到含14N的培养基中,在连续繁殖两代(Ⅰ和Ⅱ),用某种离心方法分离得到的结果如下图所示。
请分析:
(1)与实验结果可推测第一代(Ⅰ)细菌DNA分子中一条链是;
另一条链是。
(2)将第一代(Ⅰ)细菌转移到含15N的培养基上繁殖一代,将所得到的细菌的DNA用同样的方法分离。
请参照上图,将DNA分子可能出现在试管中的位置在上图中标出。
变式训练6;
含有32P或31P的磷酸,两者的化学性质几乎相同,都可参与DNA分子的组成,但32P比31P质量大,现将某哺乳动物的细胞放在含有31P磷酸的培养基中,连续培养数代后得到G0代细胞。
然后将代细胞移至含32P磷酸的培养基中培养,经过第1、2次细胞分裂后,分别得到G1和G2代细胞。
再从G0、G1、G2代细胞中提出DNA,经密度梯度离心后得到结果如下图。
由于DNA分子质量不同,因此在离心管内分布不同。
若①、②、③分别表示轻、、中、重三种DNA分子的位置,请回答:
(1)G0、G1、G2三代DNA离心后的试管分别是图中的:
G0、G1、G2。
(2)G2代在①、②、③三条带中DNA数的比例______________。
(3)图中①、②两条带中DNA分子所含的同位素磷分别是:
条带①,条带②。
(4)上述实验结果证明DNA的复制方式是。
DNA的自我复制能使生物的保持相对稳定。
7.某双链DNA分子共含有含氮碱基1400个,其中一条单链上A+T/G+C=2∶5,问该DNA分子连续复制两次,共需游离的T的数目是()
A.300个 B.400个 C.600个 D.1200个
8.具有A个碱基对的DNA分子片段,含有m个腺嘌呤,该片段完成第n次复制需要多少个游离的胞嘧啶核苷酸()
A.2n(A-m)B.(2n-1)(A-m)C.(2n-1)(A/2-m)D.2n(A/2-m)
9.将用15N标记的一个DNA分子放在含有14N的培养基中让其复制三次,则含有15N的DNA分子占全部DNA分子的比例和占全部DNA单链的比例依次是()
A.1/2、1/4 B.1/4、1/8 C.1/4、1/16D.1/8、1/8
10.一个DNA分子连续复制4次,则子代DNA分子中含有最初亲本DNA母链的占()
A.1/2B.1/8C.1/16D.1/24
11.某DNA分子有2000个脱氧核苷酸,已知它的一条单链上碱基A∶G∶T∶C=1∶2∶3∶4,若该分子复制一次,则需要腺嘌呤脱氧核苷酸的数目是()
A.200个B.300个C.400个D.800个
12.在遗传工程中,若有一个控制有利性状的DNA分子片段为
要人工复制,使其数量增多,复制的条件是()
①ATGTG或TACAC模板链②A、U、G、C碱基③A、T、C、G碱基④核糖
⑤脱氧核糖⑥酶⑦ATP⑧磷酸⑨DNA解旋酶
A.①③④⑦⑧⑨B.①②④⑥⑦⑧C.①②⑤⑥⑦⑨D.①③⑤⑥⑦⑧
13实验室模拟DNA复制所需的一组条件是(C)
①有关酶②能量③DNA模板④RNA⑤脱氧核苷酸⑥适宜的温度和酸碱度⑦适宜的光照
A.①②③B.③④⑤⑥C.①②③⑤⑥D.①②④⑤⑥
14.在试管内合成DNA的实验过程是:
先把高能磷酸基团接到四种脱氧核苷酸上,然后将这四种三磷酸脱氧核苷酸放入一支试管内,加入从某种生物体内提取的DNA聚合酶系,最后放入一点带15N标记的人体DNA,根椐下述实验结果回答问题:
(1)由生化分析得知:
新合成的DNA分子中,A=T,G=C;
这个事实说明DNA的合成遵循
。
(2)新合成的DNA分子中,A+T/G+C的比例与15N标记的人体DNA中的该比例一样,这说明新DNA分子是。
(3)生化分析得知,新合成的DNA分子中带有15N标记的DNA约占50%。
这个事实说明
(4)一段时间后测得容器内共有8个DNA分子,此段时间内DNA分子共进行了次复制?
在第四代的8个DNA分子中,不含15N的DNA、一条链中含15N的DNA和两条链都含15N的DNA数目之比是。
七、DNA的复制一课一练
单项选择题
1.科学家将含人的α-抗胰蛋白酶基因的DNA片段,注射到羊的受精卵中,该受精卵发育的羊能分泌含α-抗胰蛋白酶的奶,这一过程没有涉及
A.DNA按照碱基互补配对原则自我复制B.DNA以其一条链为模板合成RNA
C.RNA以自身为模板自我复制D.按照RNA密码子的排列顺序合成蛋白质
2.有3个核酸分子,经分析共有5种碱基,8种核苷酸,4条多核苷酸链,它的组成是
A.一个DNA分子,两个RNA分子B.三个DNA分子,一个RNA分子
C.三个DNA分子D.三个RNA分子
3.信使RNA的核苷酸序列与哪条核苷酸序列互补
A.DNA分子两条链的核苷酸序列互补B.DNA分子一条链的核苷酸序列互补
C.某一转运RNA分子的核苷酸序列互补D.所有的转运RNA分子的核苷酸序列互补
4.经分析测定,在T2噬菌体的化学成分中,60%是蛋白质,40%是DNA;
S仅存在于蛋白质分子中,99%的P存在于DNA分子中。
现欲做T2噬菌体侵染细菌的实验,以证明DNA是亲子代之间具有连续性的物质,用于标记噬菌体的同位素是
A.32PB.35SC.14C和18OD.32P和35S
5.DNA分子中一条链的碱基摩尔数之比为A∶C∶G∶T=1∶1.5∶2∶2.5,则其互补链中嘌呤碱基与嘧啶碱基的摩尔数之比为
A.5∶4B.4∶3C.3∶2D.3∶4
6.下面关于转运RNA和氨基酸相互关系的说法正确的是
A.每种氨基酸都有它特定的一种转运RNAB.每种氨基酸都可由几种转运RNA携带
C.一种转运RNA可以携带几种结构相似的氨基酸
D.一种氨基酸可由一种或几种特定的转运RNA来将它带到核糖体上
7.某基因含有腺嘌呤的分子数为15%,含胞嘧啶的碱基对占全部碱基对的
A.15%B.35%C.70%D.85%
8.春天植物向外发出幼叶时要进行旺盛的细胞分裂,其细胞的分裂方式和DNA复制的情况是
A.无丝分裂,DNA不复制B.减数分裂,DNA在细胞核中复制C.有丝分裂,DNA在细胞核中复制D.有丝分裂,DNA在细胞核、线粒体和叶绿体中都进行复制
9.下列关于遗传信息传递的叙述,不正确的是
A.遗传信息可通过细胞分裂向子细胞中传递B.遗传信息可通过减数分裂和有性生殖向下代传递C.通过有丝分裂和无性生殖,遗传信息也可以向下代传递D.在同一生物个体中,遗传信息不能传递
10.下列叙述不正确的是
A.只含有RNA的生物,遗传物质是RNAB.只含有DNA的生物,遗传物质是DNAC.既有DNA又有RNA的生物,遗传物质是DNA和RNAD.既有DNA又有RNA的生物,遗传物质是DNA不是RNA
11.DNA分子复制时,解旋酶作用于下列哪一组结构
12.反应“
在人体细胞内发生的部位是
A.高尔基体B.细胞质基质C.核糖体D.细胞核
13.复制与转录的主要区别是
A.场所B.模板C.产物不同D.碱基互补配对原则
14.某信使RNA有碱基240个,与之有关的DNA片段,蛋白质的叙述正确的是
A.DNA中至少含480个碱基,蛋白质中至少有80个氨基酸B.DNA中最多含480个碱基,蛋白质中最多含有80个氨基酸C.DNA中至少含480个碱基,蛋白质中至多含有80个氨基酸D.DNA中最多含480个碱基,蛋白质中至少有80个氨基酸
15.某双链DNA分子一条链上的
的碱基比率为0.3,那么,在整个DNA分子中A∶T∶G∶C的比值为
A.1∶1∶1∶1B.1∶1∶1.5∶1.5C.1.5∶1.5∶5∶5D.5∶5∶1.5∶1.5
16.生化实验测定表明,DNA分子的碱基比率A+T/G+C的值,及碱基序列存在着种间差异,这说明DNA分子结构具有
A.相对稳定性B.可变性C.多样性D.特异性
17.下列说法正确的是
A.细胞中的所有的DNA都是染色体的组成成分B.真核生物细胞中的遗传物质都是DNA,病毒中的遗传物质都是RNAC.证实DNA是遗传物质的实验,都是设法把DNA与蛋白质分开,单独地、直接地去观察DNA的作用D.噬菌体侵染细菌的实验只证明DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质没有证明出来
18.将猪的生长激素基因,转入鲇鱼的受精卵中,在鲇鱼的个体发育过程中产生了生长激素,使鲇鱼比同种正常鱼增大3~4倍。
此项研究所遵循的原理是
19.一个基因平均由1×
103个核苷酸对构成,玉米体细胞中有20条染色体,生殖细胞里的DNA合计约有7×
109个苷酸对,因此每条染色体平均有基因的个数是
A.3.5×
106B.3.5×
105C.7×
105D.1.4×
106
20.在氮源为14N的培养基上生长的大肠杆菌,其中DNA分子均为14N—DNA,在氮源为15N培养基上生长的大肠杆菌,其中DNA分子均为15N—DNA。
若将14N—DNA、15N—DNA以及14N、15N—DNA混在一起,用某种方法离心分离,其结果如上图所示。
现将15N—DNA转移到含14N的培养基上,再连续繁殖两代(Ⅰ和Ⅱ)后,将所得DNA采用同样的方法进行离心分离,则结果可用图下列哪一图表示
21.DNA分子中胸腺嘧啶的数量为M,占总碱基数的比例为q,若此DNA分子连续复制n次需要的鸟嘌呤脱氧核苷酸为
A.(2n-1)MB.M(1/2q-1)C.(2n-1)M(1-2q)/2qD.(2n-1)M/2nq
22.某基因中含有78对碱基,由它控制合成的多肽链在形成过程中,脱去的水分子数、形成的肽键数及至少含有的游离氨基和羧基数目依次是
A.25、25、77、77B.77、77、1、1C.51、51、1、1D.25、25、1、1
23.科学家将某种细菌在含有15N的培养基中繁殖了多代后,再接种到14N的培养基上,下列有关实验的叙述不正确的是
A.本实验可证明DNA是否能以半保留的方式进行复制B.在14N培养基上经第一次分裂,所得后代的DNA含15N和14N的量各占一半C.N是合成DNA的基本化学元素D.在14N培养基上经二次分裂所得的后代的半数是含15N的DNA,另一半细菌则是只含14N的DNA
24.碱基互补配对原则适用下列哪组生命活动过程
A.DNA复制和遗传信息的转录B.遗传信息的转录和遗传密码的翻译C.遗传物质复制、遗传信息的转录和密码的翻译D.生物体的一切生命活动过程
25.一个DNA分子中,G和C之和占全部碱基数的46%,又知在该DNA分子中的一条链中,A和C分别占碱基数的28%和22%,则该DNA分子的另一条链中,A和C分别占碱基数的
A.28%、22%B.22%、28%C.23%、27%D.26%、24%
26.以最后被分成单链的双链DNA分子在体外转录出信使RNA,每一单链DNA都与信使RNA进行了碱基比的分析和比较,在表中列出了碱基的资料,问双链DNA的哪一链是信使RNA合成的模板
A
T或U
G
C
DNA-1
27.0
32.5
18.5
32.0
DNA-2
32.7
26.5
22.1
18.4
DNA-3
28.0
33.0
17.0
21.0
DNA-4
25.0
35.0
19.0
23.0
信使RNA
A.DNA-1B.DNA-2C.DNA-3D.DNA-4
27.一种RNA病毒引起艾滋病,被称为HIV病毒。
HIV病毒的RNA在宿主细胞内的逆转录酶的作用下,能转录为DNA。
下列叙述正确的是
①感染了HIV病毒的细胞中,病毒DNA被合成了②感染了HIV病毒的细胞中,病毒RNA被合成了③病毒DNA被转录翻译为病毒蛋白质
A.①②B.②③C.①③D.①②③
28.人胰岛细胞能产生胰岛素,但不能产生血红蛋白,据此推测胰岛细胞中
A.只有胰岛素基因B.比人受精卵中的基因要少C.既有胰岛素基因,也有血红蛋白基因和其他基因D.有胰岛素基因和其他基因,但没有血红蛋白基因
29.对于中心法则,经科学家深入研究后,发现生物中还存在着逆转录现象,它是指遗传信息的传递从
A.蛋白质→RNAB.RNA→DNAC.DNA→RNAD.DNA→DNA
30.已知一段双链DNA中碱基的对数和腺嘌呤的个数,能否知道这段DNA中4种碱基的比例和(A+C)∶(T+G)的值
A.能B.否C.只能知道(A+C)∶(T+G)的值D.只能知道四种碱基的比例
31.具有100个碱基对的一个DNA分子区段,内含40个胸腺嘧啶,如果连续复制两次,则需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸为
A.60个B.80个C.120个D.180个
32.对一个基因的正确描述是
①基因是DNA分子上特定的片段②它的分子结构首先是由摩尔根发现③它决定某一遗传性状或功能④它的化学结构不会发生变化
A.①和②B.①和③C.③和④D.①和④
33.已知某物种的细胞中含有26个DNA分子,其中有2个DNA分子各含有24000个碱基,由这两个DNA分子所控制合成的多肽链中,最多含有多少种氨基酸
A.8000B.4000C.16000D.20
34.噬菌体外壳的合成场所是
A.细菌的核糖体B.噬菌体的核糖体C.噬菌体基质D.细菌的核区
35.女性子宫瘤细胞中最长的DNA分子可达36mm,DNA复制速度约为4μm/min,但复制过程仅需40min左右即完成,这是因为
A.边解旋边复制B.每个复制点双向复制,使子链迅速延伸C.以半保留方式复制D.复制起点多,分段同时复制
36.生物体内的蛋白质千差万别,其原因不可能是
A.组成肽键的化学元素不同B.组成蛋白质的氨基酸种类和数量不同
C.氨基酸排列顺序不同D.蛋白质空间结构不同
37.由n个碱基组成的基因,控制合成由1条多肽链组成的蛋白质,氨基酸的平均相对分子质量为a,则该蛋白质的相对分子质量最大为
A.
B.
C.na-18(n-1)D.
38.已知一段信使RNA有碱基300个那么转录此RNA的基因中,胞嘧啶和腺嘌呤的总数是
A.150个B.300个C.450个D.900个
39.以某DNA分子片段为模板,转录成一个RNA分子,其中A和U碱基分别占全部碱基的16%和32%,那么这段DNA分子中胸腺嘧啶占全部碱基的
A.48%B.32%C.24%D.16%
40.下列关于双链DNA的叙述错误的是
A.若一条链上A和T数目相等,则另一条链上的A和T数目也相等B.若一条链上A的数目大于T,则另一长链上A的数目小于TC.若一条链上的A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4,则另一条链也是A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4D.若一条链上的A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4,则另一条链为A∶T∶G∶C=2∶1∶4∶3
二、非选择题
41.在含4种游离的脱氧核苷酸、酶和ATP的条件下,分别以不同生物的DNA为模板合成新的DNA。
问:
(1)分别以不同生物的DNA为模板合成的各个新DNA之间,(A+C)∶(T+G)的值是否相同?
为什么?
________________________________________________________。
(2)分别以不同生物的DNA为模板合成的各个新DNA之间存在差异,这些差异是什么?
___________________________________________________________。
(3)在一个新合成的DNA中,(A+T)∶(C+G)的值是否与它的模板DNA任一单链的相同?
42.某生物的DNA分子中共有核苷酸200个,C占19%,此DNA分子连续复制三次,需吸收鸟嘌呤脱氧核苷酸___________个。
此DNA转录形成的信使
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