1、第 3 节 DNA 的复制知识点一 对 DNA 复制的推测1.沃森和克里克在发表了 DNA 分子双螺旋结构的论文后,又提出了 DNA 自我复制的假说。下列有关假说内容的叙述不正确的是 ( )A.DNA 复制时,双螺旋解开,互补的碱基之间的氢键断裂B.以解开的两条单链为模板,以游离的脱氧核苷酸为原料,依据碱基互补配对原则完成 DNA的自我复制C.形成的双链 DNA 分子包括一条模板单链和一条新链D.形成的两个 DNA 分子是由两条母链、两条子链分别结合而成的2.DNA 分子的半保留复制是指 ( )A.DNA 分子中的一条链进行复制,另一条链不复制B.DNA 分子中的一半复制,另一半不复制C.每一
2、个子代 DNA 分子均保留了其亲代 DNA 分子中的一条单链D.一个 DNA 分子复制后产生两个 DNA 分子,一个为亲代 DNA 分子, 另一个为子代 DNA 分子3.细菌在含 15N 的培养基中繁殖数代后 ,使细菌 DNA 的含氮碱基皆含有 15N,然后再移入含14N 的培养基中培养,提取其子代的 DNA 经高速离心分离,图 L3-3-1 中为可能的结果,下列叙述错误的是 ( )图 L3-3-1A.第一次分裂的子代 DNA 应为B.第二次分裂的子代 DNA 应为C.第三次分裂的子代 DNA 应为D.亲代的 DNA 应为知识点二 DNA 复制的过程4.2018西宁月考 下列有关 DNA 复制
3、的说法中,正确的是 ( )A.只有一条链可以作为模板B.所需要的原料是 4 种游离的脱氧核苷酸C.场所只有细胞核D.只发生在有丝分裂间期5.DNA 分子片段复制情况如图 L3-3-2 所示,图中 a、b、c、d 均表示脱氧核苷酸链的片段。下列说法错误的是 ( )图 L3-3-2A.b 和 c 的碱基序列可以互补B.a 和 c 的碱基序列可以互补C.a 中(A+G)/(T+C )的值与 d 中 (A+G)/(T+C)的值一般不相同D.a 中(A+T)/(G+C)的值与 b 中(A+T)/(G+C)的值相同知识点三 DNA 复制的相关计算6.用 15N 标记含有 100 个碱基对的 DNA 分子,
4、其中有胞嘧啶 60 个,该 DNA 分子在含 14N 的培养基中连续复制 4 次。其结果不可能是 ( )A.含有 15N 的 DNA 分子占 1/8B.含有 14N 的 DNA 分子占 7/8C.消耗游离的腺嘌呤脱氧核苷酸 600 个D.形成了 16 个 DNA 分子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 标记的细菌内, 连续繁殖三代,子代噬菌体中含有 32P、 15N 的噬菌体分别占子代噬菌体总数的百分数为 ( )A.100%、100% B.25%、50% C.50%、 50% D.25%、08.2018龙岩月考 如图 L3-3-3 为某一 DNA 分
5、子片段,下列说法正确的是 ( )图 L3-3-3A.解旋酶可作用于处B.“G”是鸟嘌呤核糖核苷酸C.不同 DNA 分子的碱基种类相同,(A+T )/(C+G)的比例也相同D.把此 DNA 分子放在含 14N 的培养液中复制 2 代,子代中含 15N 的 DNA 分子占 1/49.2018滨州期中 DNA 复制执照因子( RLF)在真核细胞中参与启动 DNA 复制的过程, 是一种随 DNA 复制的完成便失去活性的蛋白质分子,已知 RLF 不能通过核孔进入细胞核, 其存在能严格控制真核细胞 DNA 在一个细胞周期当中只复制一次。据此分析,下列说法错误的是( )A.RLF 在分裂间期发挥作用B.RL
6、F 的失活发生在分裂间期C.RLF 是在核糖体上合成的D.DNA 重新获取 RLF 发生在 DNA 复制前10.BrdU 可替代胸腺嘧啶脱氧核苷酸掺入 DNA 复制时的子链中。在经特殊染色的染色单体中,若 DNA 只有一条单链掺有 BrdU,则显深色,若 DNA 的两条单链都掺有 BrdU,则显浅色, 无BrdU 的 DNA 不显色。将某肿瘤细胞置于含 BrdU 的培养基中培养至第二次分裂中期,经染色、制片,在显微镜下观察每条染色体的姐妹染色单体的显色情况, 相关分析正确的是 ( )A.1/2 的染色体显深色,1/2 的染色体显浅色B.1/4 的染色体显深色 ,3/4 的染色体显浅色C.每条染
7、色体中,一条染色单体显深色 ,一条染色单体显浅色D.一半染色体中,一条染色单体显深色,一条染色单体显浅色11.有 100 个碱基对的某双链 DNA 分子片段,含 60 个胞嘧啶脱氧核苷酸 ,若连续复制 n 次,则在第 n 次复制时需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸个数以及 n 次复制共需游离的腺嘌呤脱氧核苷酸个数依次是 ( )A.402n-1,402n-1 B.40n-1,40nC.40(2n-1),40(2n-1) D.402n-1,40(2n-1)12.图 L3-3-4 表示真核细胞 DNA 分子的复制过程模式图,请根据图示过程回答问题:图 L3-3-4(1)由图示得知,1 个 DNA 分子复制出
8、乙、丙 2 个 DNA 分子, 其方式是 。 (2)解旋酶能使双链 DNA 解开,但需要细胞提供 。图中解旋酶和 DNA 聚合酶分别作用于 键和 与 之间的磷酸二酯键。 (3)从图中可以看出,合成两条子链的方向 。 (4)真核细胞中 DNA 复制的场所为 ;在复制完成后,乙、丙分开的时期包括 。 (5)某一 DNA 片段由 500 对碱基组成,G+C 占碱基总数的 44%,若该 DNA 片段连续复制 3 次, 则第 3 次复制时,需游离的腺嘌呤脱氧核苷酸分子个数为 。 13.图 L3-3-5 中甲所示的 DNA 分子有 a 和 d 两条链,将图甲中某一片段放大后如图乙所示,结合所学知识回答下列
9、问题:图 L3-3-5(1)从图甲可看出 DNA 复制的方式是 。 (2)图甲中,A 和 B 均是 DNA 分子复制过程中所需要的酶,其中 B 能将单个的脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链,从而形成子链,则 A 是 酶,B 是 酶。 (3)图甲所示过程在绿色植物叶肉细胞中进行的场所有 。 (4)图乙中,7 是 。DNA 分子的基本骨架由 交替连接而成;DNA 分子两条链上的碱基通过 连接成碱基对, 并且遵循 原则。 14.DNA 的复制方式可以通过设想来进行预测,可能的情况是全保留复制、半保留复制、分散复制,这三种情况可用图 L3-3-6 表示。图 L3-3-6(1)根据图 L3-3-6 对三种复制
10、方式作出可能的假设 :如果是全保留复制, 则一个 DNA 分子形成两个 DNA 分子,其中一个是 而另一个是 ; 如果是半保留复制,则新形成的两个 DNA 分子各有 ; 如果是分散复制,则新形成的 DNA 分子中 。 (2)究竟是哪种复制方式呢?请同学们设计实验来探究 DNA 的复制方式。实验步骤:步骤一: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)。步骤二: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)。步骤三:将亲代 15N-大肠杆菌转移到含 14N 的培养基中连续繁殖两代( 和),用密度梯度离心法分
11、离。实验结果预测:如果与对照( 14N/14N)相比, 子代能分出两种条带: ,则可以排除 。 如果子代只有一条 ,则可以排除 ,有可能是 。 如果子代只有一条中带,再继续对子代进行 DNA 密度鉴定。若子代可以分出 和 ,则可以排除 ,同时肯定为 ;如果子代不能分出 带,则排除 。 第 3 节 DNA 的复制1.D 解析 沃森和克里克提出的 DNA 自我复制的假说为半保留复制 ,即形成双链的 DNA 分子包括一条母链和一条子链。2.C 解析 DNA 分子复制时,分别以两条解开的链为模板 ,合成两条新链, 每条子链和相应的母链构成一个新的 DNA 分子,因此每一个子代 DNA 分子均保留了其亲
12、代 DNA 分子中的一条单链,故选 C 项。3.A 解析 细菌第一次分裂,DNA 复制一次,经半保留复制产生的两个子代 DNA 分子均为15N/14N DNA,离心后应位于中带。4.B 解析 DNA 复制时两条链都作为模板。DNA 的基本组成单位是脱氧核苷酸, 复制时以4 种游离的脱氧核苷酸为原料。DNA 复制的场所主要是细胞核。DNA 复制的时期一般是有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期。5.B 解析 由题意可知,a 和 d 的碱基序列互补,a 和 b 的碱基序列也互补, b 和 d 的碱基序列相同,c 和 a 的碱基序列相同,b 和 c 的碱基序列互补;由于 a 和 d 的碱基序列互补,
13、因此二者中(A+G)/(T+C)的值一般不相同;由于 a 和 b 的碱基序列互补,因此二者中(A+T )/(G+C)的值相同。6.B 解析 由于 DNA 的复制是半保留复制,经过 4 次复制形成了 16 个 DNA 分子, 其中有 2个 DNA 分子的一条链含有 15N,另一条链含有 14N,其余 14 个 DNA 分子的两条链全部含有14N。该 DNA 分子中含有 100 个碱基对,其中有胞嘧啶 60 个, 由此计算出含有鸟嘌呤 60 个, 腺嘌呤和胸腺嘧啶各有 40 个,复制 4 次需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸的数量为 40(24-1)=600(个)。7.A 解析 噬菌体在细菌内以细菌的物质
14、为原料合成 DNA 和蛋白质, DNA 的复制属于半保留复制,繁殖三代后,所有的子代噬菌体的 DNA 分子中均含有 32P,其蛋白质均含有 15N,A 项正确。8.D 解析 解旋酶作用于氢键。题图为 DNA 片段,因此 “G”是鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸。一般情况下,所有 DNA 分子都含有 A、C、G 和 T 四种碱基 ,且在双链 DNA 分子中,互补碱基两两相等,即 A=T,C=G,则 (A+G)/(C+T)=1,但不同 DNA 中(A+T) /(C+G)的比例一般不同。题图所示的 DNA 分子一条分子含 14N,一条链含 15N,将其放在含 14N 的培养液中复制两代得到4 个 DNA 分子
15、,根据 DNA 分子半保留复制的特点,其中有一个 DNA 分子的一条链含有 14N,另一条链含有 15N,其他 3 个 DNA 分子均只含 14N,因此子代中含 15N 的 DNA 分子占 1/4。9.D 解析 在细胞周期中,DNA 复制发生在间期,而 RLF 在真核细胞中参与启动 DNA 复制,故 RLF 在分裂间期发挥作用。RLF 是一种随 DNA 复制的完成便失去活性的蛋白质分子,而DNA 复制完成也是发生在间期,故 RLF 的失活发生在分裂间期。RLF 是一种蛋白质分子, 是在核糖体上合成的。已知 RLF 不能通过核孔进入细胞核,故在分裂期 ,核膜解体后, RLF 和染色体才能结合,使
16、染色体获得 DNA 分子复制所需的执照,故答案选 D 项。10.C 解析 DNA 的复制是半保留复制,因此,第一次分裂中期所有 DNA 均只有一条单链掺有 BrdU,另一条单链无 BrdU。第二次分裂中期的每条染色体中, 一条染色单体上的 DNA 的两条单链都掺有 BrdU,故显浅色;另一条染色单体上的 DNA 的两条单链中 ,一条单链掺有 BrdU,另一条单链无 BrdU,故显深色。11.D 解析 某 DNA 分子片段有 100 个碱基对,即 200 个碱基,其中有 60 个胞嘧啶脱氧核苷酸,由于在 DNA 中 A+G=C+T=1/2 碱基总数,所以该 DNA 中的胸腺嘧啶脱氧核苷酸个数为
17、40,而复制 n 次完成后共形成 2n 个 DNA,则第 n 次复制时需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸个数为402n-1,n 次复制共需游离的腺嘌呤脱氧核苷酸个数为 40(2n-1)。12.(1)半保留复制 ( 2)能量( ATP) 氢 磷酸 脱氧核糖 (3) 相反(4)细胞核、线粒体和叶绿体 有丝分裂后期、减数第二次分裂后期 (5 )1120解析 (1)DNA 复制方式是半保留复制。(2 )复制过程中需要消耗能量 (ATP)。解旋酶作用于碱基间的氢键,使双链解开。DNA 聚合酶作用于磷酸与脱氧核糖之间的磷酸二酯键, 以游离的脱氧核苷酸为原料合成脱氧核苷酸链。(3 )DNA 的两条链是反向平行的。(
18、 4)真核细胞中DNA 复制的场所包括细胞核、线粒体和叶绿体。两个子代 DNA 随着姐妹染色单体的分离而分离,所以乙、丙分开是在着丝点分裂的时候,也就是有丝分裂后期、减数第二次分裂后期。(5)由题意可知 A=T=500228%=280(个)。第 3 次复制时需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸分子数为 28022=1120(个) 。13.(1)半保留复制 ( 2)解旋 DNA 聚合 ( 3)细胞核、线粒体、叶绿体 ( 4)胸腺嘧啶脱氧核苷酸 脱氧核糖和磷酸 氢键 碱基互补配对解析 (1)从图甲可看出 DNA 复制的方式是半保留复制。(2) A 是解旋酶,B 是 DNA 聚合酶。(3)绿色植物叶肉细胞中
19、DNA 分子复制的场所有细胞核、线粒体、叶绿体。( 4)图乙中,7 是胸腺嘧啶脱氧核苷酸。DNA 分子的基本骨架由脱氧核糖和磷酸交替连接而成;DNA 分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,并且遵循碱基互补配对原则。14.(1)亲代的 DNA 新形成的 DNA 一条链来自亲代 DNA 分子, 另一条链是新形成的 每一条链中的一些是母链片段而另一些则是子链片段(2)一条为轻带( 14N/14N),一条为重带( 15N/15N) 半保留复制和分散复制 中带 全保留复制 半保留复制或分散复制 1/2 中带 1/2 轻带 分散复制 半保留复制 中、轻 半保留复制解析 本题对 DNA 复制的可能方式进行逐一假设,并对实验的可能结果进行推理。解题的关键是要明确 14N 和 15N 标记的 DNA 的密度不同,所以进行密度梯度离心后,会在离心管不同位置出现轻( 14N/14N)、中( 14N/15N)、重( 15N/15N)三种条带,不同的复制方式离心后出现的条带情况不同,从而可判断 DNA 分子的复制方式。
