高中生物例题与探究第三单元第一章第三节DNA的复制学案含解析中图版必修2.pdf

DNA 的复制DNA 的复制 典题精讲典题精讲 例 1 例 1 下列说法不正确的是（ ） A.DNA 分子的解旋发生在复制过程中 B.DNA 分子复制属于半保留复制 C.DNA 复制需要原料、酶等条件 D.DNA 复制新形成的子链与原母链的核苷酸序列相同 思路解析：思路解析：DNA 分子解旋复制，DNA 复制是半保留复制，因为新合成的每个 DNA 分子都 保留了原来 DNA 分子中的一条链。DNA 复制需要能量、四种脱氧核苷酸的原料及酶等条件。 所以 A、B、C 都是正确的，D 是错误的，新合成的子链与母链应为互补的核苷酸顺序。 答案：答案：D 绿色通道 ：绿色通道 ： 本题考查有关 DNA 复制的知识。要掌握 DNA 复制的过程、所需要的条件以及 特点。 变式训练 变式训练 下列关于 DNA 复制的正确顺序是（ ） 互补碱基对之间氢键断裂 互补碱基对之间形成氢键 DNA分子从一端解旋 以解旋后的母链为模板进行碱基互补配对 子链与母链盘旋成双螺旋结构 A.B. C.D. 思路解析：思路解析：此题考查了 DNA 复制过程。DNA 的复制过程为：解旋碱基配对盘旋。 答案：答案：D 例 2 例 2 一个 DNA 分子复制完毕后，新形成的 DNA 子链（ ） A.是 DNA 母链的片段 B.和 DNA 母链之一完全相同 C.和 DNA 母链相同，但 T 被 U 代替 D.和 DNA 母链稍有不同 思路解析：思路解析：DNA 复制是半保留复制，在解旋酶的作用下，DNA 分子被解成两条脱氧核苷 酸长链，以这两条链为母链，按照碱基互补配对原则，在酶的作用下，分别合成一条子链。 新合成的 DNA=母链（旧链）+子链（新链） ，每条子链与对应的母链碱基互补，与不对应的 母链碱基排列顺序完全相同。 答案：答案：B 绿色通道：绿色通道：要求理解 DNA 分子半保留复制特点及碱基互补配对原则等相关知识。 变式训练 变式训练 DNA 分子复制时，解旋的两条母链中（ ） A.仅一条作为复制模板 B.两条都作为模板并复制出两个不同的 DNA 分子 C.两条都作为模板并复制出两个相同的 DNA 分子 D.两条都作为模板，各自合成一条子链；然后两条母链重新结合为原来的双螺旋分子， 两个新链结合成一个全新的 DNA 分子 思路解析：思路解析：复制过程是边解旋边复制，并且两条新链同时作模板。 答案：答案：C 例 3 例 3 具有 1 000 个碱基对的某个 DNA 分子区段，内含 600 个腺嘌呤，若连续复制两次， 则需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸的数目为（ ） A.400 B.600 C.1 200D.1 800 思路解析：思路解析： （1） 1 000 个碱基对中有腺嘌呤 600 个，则有胞嘧啶 C=（1 000×2-600×2） /2=400 个；（2）第一次复制，1DNA2DNA，两个 DNA 分子完全相同，因而需游离的胞嘧啶 脱氧核苷酸 400 个。第二次复制，2DNA4DNA，与第一次复制同理，需 800 个胞嘧啶脱氧核 苷酸，两次复制共需 1 200 个胞嘧啶脱氧核苷酸。 本题的另一种解法是 ： 由 1 个 DNA 分子经两次复制， 最终形成 4 个 DNA 分子， 除原来的 1 个 DNA 分子碱基含量外， 净增加 3 个 DNA 分子， 因此需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸 400× （22-1） =1 200 个。 本题是 DNA 复制中比较典型的问题， 意在考查学生两方面的知识 ： 一是 DNA 复制的过程， 它是严格按照碱基互补配对原则进行的；二是 DNA 复制的结果，DNA 无论复制多少次，最终 形成的子代 DNA 分子与亲代 DNA 分子完全相同。 在物质的量上， 实际上是以亲代 DNA 中物质 的量为基准，成倍地增加。因此，复制 n 次的 DNA 分子，其净增加的 DNA 分子数为 2n-1 个， 需要周围环境中物质的量等于亲代 DNA 中含有该物质的量与净增加的 DNA 分子数（2n-1）的 乘积。即：增加量=亲代 DNA 分子中该物质的量×（2n-1） 。 答案：答案：C 黑色陷阱 ：黑色陷阱 ： 遇到 DNA 复制的题目，有的人往往从 DNA 每条单链所含有的相应配对碱基入 手，按每条单链逐个计算。这种方法虽然也能最终得出正确结论，但比较复杂，涉及的未知 数多，错误率高。况且在复制次数较少时尚且能一步一步算出，一旦复制次数较多，将使问 题极端复杂，导致最后结论错误。 变式训练 变式训练 对从某种生物组织中提取的 DNA 进行分析， 得知其分子中四种碱基的比例是 ： G 与 C 之和占全部总碱基数的 46，其中一条链（称 H 链）的碱基中，28是腺嘌呤，22是 胞嘧啶。问：与 H 链对应的链中，腺嘌呤占该链全部总碱基数的百分比是（ ） A.22B.24 C.26D.28 思路解析：思路解析：利用 DNA 的碱基互补配对原则，由整个 DNA 分子 G+C=46%，可知在单链 DNA 分子中，G+C 也为 46%，则单链中，A+T=54%，由 H 链中 A 为 28%可知，在该链中，T 占 26%， 所以对应的另一条链中，A 为 26%。如下图所示。解这类题目最好先画出 DNA 分子的两条链 和碱基符号，并标出已知碱基的含量，这样较为直观，也更易找到解题的方法。 答案：答案：C 问题探究问题探究 问题 问题 怎样掌握 DNA 的复制？ 导思：导思：理解 DNA 复制时要注意以几点： （1）在 DNA 复制时：边解旋、边合成、边复制，多个起始点同时进行，节省时间、 效率高。新 DNA 分子双链为“一母一子” ，因此复制更为精确，致使遗传信息更加稳定。 稳定的遗传信息从亲代传递给子代，从而使生物的前后代保持了一定的连续性。但是，这并 不意味着复制时毫无差错，否则，自然界便没有了变异，生物界就不会向前发展。 （2）因 DNA 复制采用半保留的方式，所以一个 DNA 分子经几代复制后的所有 DNA 中， 只有两个 DNA 分子含有原 DNA 链。 但所有 DNA 与原 DNA 所带的信息 （脱氧核苷酸的排列顺序） 完全相同（变异除外） 。 （3）DNA 复制的场所主要在细胞核，时间是细胞分裂间期。但在细胞质中也存在着 DNA 复制， 如线粒体和叶绿体中的 DNA 也要复制， 而且这些 DNA 复制的时间不一定在细胞分裂的 间期。DNA 复制的特点有两点：边解旋边复制和半保留复制。半保留复制是指：新复制出的 两个 DNA 分子中，有一条链是旧的，即原来 DNA 的另一条链是新合成的。半保留复制的特点 被用于计算新链和旧链在复制若干代后所占的比例。 （4）DNA 复制需要满足 4 项基本条件：模板、原料、能量和酶。 探究：探究：从以下几方面去掌握： （1）复制的概念：（略） （2）复制的时间：体细胞有丝分裂间期，原始生殖细胞减数第一次分裂的间期。 （3）复制的条件： 模板亲代 DNA 分子的 2 条脱氧核苷酸单链分别作模板。 原料4 种脱氧核苷酸。 能量ATP 供能。 酶解旋酶、DNA 聚合酶等整个酶系统，并不仅仅是解旋酶一种。 另外，还需相对稳定的细胞内部条件：一定的温度、pH 等。 （4）复制的过程：边解旋边复制。 （不是 2 条母链完全解开后才合成新的子链） DNA 的解旋：亲代 DNA 分子，利用细胞提供的能量，在解旋酶的作用下，氢键断裂，部 分双螺旋链解旋为两条平行双链。 （5）复制的特点：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（模板链） 。 （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“精确性”：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，因此能确保复制的完成。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，这种稳定性与可变性的统 一，是生物遗传和变异的物质基础和根本原因。