第3节(学案)　DNA的复制

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1.学习目标

（1）概述dna分子的复制方式：半保留复制。

（2）说出dna半保留复制的实验证据：利用同位素示踪技术证明dna的复制是半保留复制。

（3）概述dna复制的模板、原料、条件、过程和复制的时间。

①dna复制的模板：以解开的dna的两条单链分别作为模板。

②dna复制的原料：四种脱氧核苷酸是dna复制的原料。

③dna复制的条件：dna复制需要模板、原料、能量和酶等基本条件。

④dna复制的过程：边解旋边复制。

⑤dna分子复制的时间：有丝分裂的间期和减数分裂第一次分裂的间期。

（4）阐明dna复制的意义：将遗传信息从亲代传给了子代，从而保证了遗传信息的连续性。

2.学习建议

本节的学习重点是dna分子的复制过程。在掌握dna分子结构的基础上，认真分析dna半保留复制的实验，进一步掌握dna分子的半保留复制方式，明确dna复制的条件是模板、原料、能量和酶。

结合dna双螺旋结构模式图，掌握dna边解旋边复制的过程，即亲代的dna在解旋酶的作用下，把两条螺旋的双链解开，形成两条单链，解旋酶的主要作用是断开碱基对之间的氢键。以解开的两条母链作模板，按照碱基互补配对的原则，以周围环境中的脱氧核苷酸为原料，各自合成与母链互补的一条子链。合成的每个dna分子中由一条母链和一条子链构成，这种复制方式称为半保留复制。

自我测评

一、选择题

1.现有一待测核酸样品，经检测后，对碱基个数统计和计算得到下列结果：

（a t）/（g c） 1，（a g）/（t c） 1。根据此结果，该样品（　）。

a.无法被确定是脱氧核糖核酸还是核糖核酸

b.可被确定为双链dna

c.无法被确定是单链dna还是双链dna

d.可被确定为单链dna

2.dna分子在细胞的什么时期自我复制？（　）

a.有丝分裂前期或减数第一次分裂前期

b.有丝分裂中期或减数第一次分裂中期

c.有丝分裂后期或减数第一次分裂后期

d.有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期

3.dna复制需要（　）。

a.能量　　b.酶和模板　　c.脱氧核苷酸　　d.包括上述三项

4.具有100个碱基对的1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（　）。

a.60个　　b.80个　　c.120个　　d.180个

5.下列有关dna分子复制的叙述中，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

6.某dna分子有2 000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酸的数量是（　）。

a.200个　　b.300个　　c.400个　　d.800个

7.dna分子的半保留复制方式使（　）。

a.分子结构具有相对稳定性

b.能精确进行自我复制，保证代与代之间的连续性

c.能够精确地指导蛋白质合成

d.产生可遗传变异的机会

8.生物体内各组织的细胞所含的遗传物质均相同，根本原因是（　）。

a.全部细胞均来源于同一个细胞　　b.体细胞分裂时同源染色体分离

c.dna复制和染色单体分离　　　　　d.染色体加倍

9.某dna分子的一条单链中(a+g)/(t+c)=0.4，上述比例在其互补单链中和整个dna分子中分别是（　）。

a.0.4和0.4　　b.0.4和0.6　　c.0.6和1.0　　d.2.5和1.0

10.一个双链dna分子为第一代，经过3次自我复制，在第四代dna分子中，有几条第一代脱氧核苷酸的长链?()

a.2　　b.4　　c.8　　d.16

11.下列有关双链dna的叙述中，错误的是（　）。

a.若一条链上a和t的数目相等，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，则另一条链上a的数目小于t

c.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 4

d.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

12.下列有关dna复制过程的叙述中，正确的顺序是（　）。

①互补碱基对之间氢键断裂②互补碱基对之间氢键合成

③dna分子在解旋酶的作用下解旋④以解旋后的母链为模板进行碱基互补配对

⑤子链与母链盘旋成双螺旋结构

a.①③④②⑤　　b.③①⑤④②

c.①④②⑤③　　d.③①④②⑤

二、非选择题

13.康贝格(kornberg)曾以噬菌体为引子，用四种脱氧核苷酸为原料，加入适量atp和dna聚合酶，在试管中把游离的脱氧核苷酸合成了噬菌体dna，这种半人工合成的dna也能够在寄主(细菌)体内繁殖。请据此回答下面的问题。

(1)该实验说明的问题是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

(2)加入atp的目的是　　　　　　　，说明该过程是　　　　　　　　　　　　　　。

(3)加入dna聚合酶的目的是　　　　　　　　　　　　　　。

(4)若dna是在细菌细胞内合成，则其场所是　　　　　　　；若在真菌细胞内合成，其场所可能是
　　　　　　　；若在高等植物叶肉细胞内合成，其场所又可能是　　　　　　　。

14.在试管中合成dna的实验过程是：先把含高能磷酸基团的化合物和四种脱氧核苷酸放入一支试管中，还要加入从某种生物体内提取的dna聚合酶等酶系，最后放入一点带15n标记的dna分子。根据下述实验结果，回答问题。

(1)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）的比率与15n标记dna的一样，这说明新dna分子是

　　　　　　　。

(3)生化分析可知，新合成的dna分子中，带有15n标记的dna约占总量的50％，这个事实说明：

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

15.含有32p或31p的磷酸，两者化学性质几乎相同，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g0代细胞移至含有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、g2代细胞。再从g0、g1、g2代细胞中提取出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，因此在离心管内的分布不同。若①、②、③分别表示轻、中、重三种dna分子的位置，如右图所示。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数的比例是　　　　　　　　　。

(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。

参考答案

【自我测评】

一、选择题

1.c　2.d　3.d　4.d　5.c　6.a　7.b　8.c　9.d　10.a　11.c　12.d

二、非选择题

13.（1）在一定条件下，dna具有自我复制的功能

（2）为dna复制提供能量　　一个耗能过程

（3）促进dna新链的合成

（4）原核细胞的核区　细胞核、线粒体　细胞核、线粒体、叶绿体

14.（1）碱基互补配对原则（2）以标记dna为模板复制出来的

（3）dna复制是半保留复制

15.（1）a　b　d（2）0 1 1（3）31p 　31p和32p

（4）半保留复制  遗传物质（信息）