2016届《创新设计》高考生物大一轮复习精讲课件必修2第2单元遗传的分子基础-19DNA分子的复制

基础回顾考点探究基础课时案19DNA分子的复制基础回顾考点探究2016备考·最新考纲DNA分子的复制(Ⅱ)基础回顾考点探究一、DNA分子复制1．场所真核细胞：主要是，其次还有、原核细胞：和质粒病毒：在中完成DNA复制细胞核线粒体叶绿体拟核寄主细胞基础回顾考点探究2．时间发生于细胞分裂或病毒增殖时，真核生物DNA复制发生于有丝分裂期及减数分裂的。3．过程间第一次分裂前的间期基础回顾考点探究4．复制的意义将遗传信息从亲代传给了子代，从而保持了前后代遗传信息的和。稳定性连续性基础回顾考点探究深度思考1．蛙的红细胞和哺乳动物成熟红细胞，是否都能进行上图所示的DNA分子的复制？提示蛙的红细胞进行无丝分裂，可进行DNA分子的复制；哺乳动物成熟的红细胞已丧失细胞核，也无各种细胞器，不能进行DNA分子的复制。基础回顾考点探究2．若上图为核DNA复制过程，则图中刚形成的两个子DNA位置如何？其上面对应片段中基因是否相同？两个子DNA将于何时分开？提示染色体复制后形成两条姐妹染色单体，刚复制产生的两个子DNA分子即位于两姐妹染色单体中，由着丝点相连，其对应片段所含基因在无突变等特殊变异情况下应完全相同，两子DNA分子将于有丝分裂后期或减数第二次分裂后期着丝点分裂时，随两单体分离而分开，分别进入两个子细胞中。基础回顾考点探究二、DNA复制过程中的计算问题1．DNA半保留复制图解DNA分子复制为半保留复制，若将一个全部N原子被15N标记的DNA转移到含14N的培养基中培养(复制)若干代，其结果分析(如下图)。基础回顾考点探究2．相关计算(1)子代DNA分子数为个。①含有亲代链的DNA分子数为个。②不含亲代链的DNA分子数为个。③含子代链的DNA有个。④全含亲代链的DNA有个。(2)子代脱氧核苷酸链数为条。①亲代脱氧核苷酸链数为条。②新合成的脱氧核苷酸链数为条。2n22n－22n02n＋122n＋1－2基础回顾考点探究(3)消耗的脱氧核苷酸数①若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，经过n次复制需要消耗该脱氧核苷酸数为个。②第n次复制所需该脱氧核苷酸数为个。m·(2n－1)m·2n－1基础回顾考点探究3．判断正误(1)DNA复制时，严格遵循A—U、C—G的碱基互补配对原则()(2)DNA复制时，两条脱氧核糖核苷酸链均可作为模板()(3)脱氧核苷酸必须在DNA酶的作用下才能连接形成子链()(4)子代DNA分子中模板链与另一DNA分子中新合成的子链碱基序列完全相同()(5)影响细胞呼吸(ATP供给)的所有因素都可能影响DNA复制()答案(1)×(2)√(3)×(4)√(5)√基础回顾考点探究考点一DNA分子复制的过程、特点及相关计算[典例引领]【典例1】一个双链均被32P标记的DNA由5000个碱基对组成，其中腺嘌呤占20%，将其置于只含31P的环境中复制3次。下列叙述不正确的是()A．该DNA分子中含有氢键的数目为1.3×104个B．复制过程需要2.4×104个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸C．子代DNA分子中含32P的单链与含31P的单链之比为1∶7D．子代DNA分子中含32P与只含31P的分子数之比为1∶3基础回顾考点探究解析该DNA分子中A－T碱基对的数目为5000×2×20%＝2000个，G－C碱基对的数目为5000－2000＝3000个，则该DNA分子中含有的氢键数目为2000×2＋3000×3＝1.3×104个；该复制过程需要的胞嘧啶脱氧核苷酸数为(23－1)×3000＝21000个；子代中含32P的单链与含31P的单链之比为2∶(23×2－2)＝1∶7；子代中含32P与只含31P的DNA分子数之比为2∶(23－2)＝1∶3。答案B基础回顾考点探究【典例2】(2014·上海卷)某亲本DNA分子双链均以白色表示，以灰色表示第一次复制出的DNA子链，以黑色表示第二次复制出的DNA子链，该亲本双链DNA分子连续复制两次后的产物是()基础回顾考点探究解析DNA的复制方式为半保留复制，复制后不存在亲代的DNA分子(双链均为白色)，排除A、B项；第二次复制后得到的4个DNA分子中，每个DNA分子各有1条链是第二次复制形成的(黑色)，排除C项。进一步分析可知D项符合题意。答案D基础回顾考点探究1．DNA的复制(1)复制方式：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)。(2)过程特点：边解旋边复制。(3)影响DNA复制的外界条件基础回顾考点探究(4)DNA复制的准确性①一般情况下，DNA分子能准确地进行复制。原因：DNA具有独特的双螺旋结构，能为复制提供精确的模板；通过碱基互补配对，保证了复制能够准确地进行。②在特殊情况下，在外界因素和生物内部因素的作用下，可以造成碱基配对发生差错，引发基因突变。基础回顾考点探究2．DNA复制相关计算时4个易错点(1)“DNA复制了n次”和“第n次复制”的区别，前者包括所有的复制，但后者只包括最后一次复制。(2)碱基的数目单位是“对”还是“个”。(3)在DNA复制过程中，无论复制了几次，含有亲代脱氧核苷酸单链的DNA分子都只有两个。(4)另外，还要看清是“DNA分子数”还是“链数”，“含”还是“只含”等关键词，以免掉进陷阱。基础回顾考点探究[跟进题组]1．(2014·浙江温州八校联考，19)用15N标记含有100个碱基对的DNA分子，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。下列结果不可能的是()A．含有14N的DNA分子占7/8B．含有15N的脱氧核苷酸链占1/16C．复制过程中需游离腺嘌呤脱氧核苷酸600个D．复制后共产生16个DNA分子基础回顾考点探究解析DNA进行的是半保留复制，又因所用培养基含14N，所以后代含14N的DNA分子占100%，A错误；1个DNA分子连续复制4次会得到16个DNA分子，32条脱氧核苷酸链，其中有2条脱氧核苷酸链为母链(含15N)，位于两个子代DNA分子中，故含15N的脱氧核苷酸链占1/16，B、D正确；DNA分子中不配对的两种碱基之和等于碱基总数的一半，C与A不配对，故该DNA中A有200×12－60＝40个，而该DNA分子连续复制4次会得到16个DNA，相当于新合成15个DNA分子，故需要游离腺嘌呤脱氧核苷酸15×40＝600(个)，C正确。答案A基础回顾考点探究2．如图为真核细胞DNA复制过程的模式图，据图分析，下列相关叙述错误的是()基础回顾考点探究A．由图示得知，DNA分子复制的方式是半保留复制B．解旋酶能使双链DNA解开，但需要消耗ATPC．从图中可以看出合成两条子链的方向是相反的D．DNA在复制过程中是先进行解旋，后半保留复制解析DNA分子的复制是边解旋边复制。答案D基础回顾考点探究考点二DNA分子半保留复制[典例引领]【典例】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、分散复制三种。究竟是哪种复制方式呢？下面设计实验来证明DNA的复制方式。基础回顾考点探究实验步骤：a．在氮源为14N的培养基中生长的大肠杆菌，其DNA分子均为14N－DNA(对照)。b．在氮源为15N的培养基中生长的大肠杆菌，其DNA分子均为15N－DNA(亲代)。c．将亲代15N大肠杆菌转移到氮源为14N的培养基中，再连续繁殖两代(Ⅰ和Ⅱ)，用密度梯度离心法分离，不同相对分子质量的DNA分子将分布在试管中的不同位置上。基础回顾考点探究实验预测：(1)如果与对照(14N/14N)相比，子代Ⅰ能分辨出两条DNA带：一条________带和一条________带，则可以排除________。(2)如果子代Ⅰ只有一条中密度带，则可以排除________，但不能肯定是________。(3)如果子代Ⅰ只有一条中密度带，再继续做子代ⅡDNA密度鉴定：若子代Ⅱ可以分出________和________，则可以排除分散复制，同时肯定半保留复制；如果子代Ⅱ不能分出________密度两条带，则排除________，同时确定为________。基础回顾考点探究解析从题目中的图示可知，深色为亲代DNA的脱氧核苷酸链(母链)，浅色为新形成的子代DNA的脱氧核苷酸链(子链)。因此全保留复制后得到的两个DNA分子，一个是原来的两条母链重新形成的亲代DNA分子，一个是两条子链形成的子代DNA分子；半保留复制后得到的每个子代DNA分子的一条链为母链，一条链为子链；分散复制后得到的每个子代DNA分子的单链都是由母链片段和子代片段间隔连接而成的。基础回顾考点探究答案(1)轻(14N/14N)重(15N/15N)半保留复制和分散复制(2)全保留复制半保留复制还是分散复制(3)一条中密度带一条轻密度带中、轻半保留复制分散复制基础回顾考点探究实验探究DNA的复制方式1．实验材料：大肠杆菌。2．实验方法：放射性同位素标记法和密度梯度离心法。3．实验假设：DNA以半保留的方式复制。4．实验过程(如图)基础回顾考点探究5．实验预期：离心后应出现3条DNA带(如上图)。(根据标记情况作答)(1)重带(密度最大)：15N标记的亲代双链DNA(15N/15N)。(2)中带(密度居中)：一条链为15N，另一条链为14N标记的子代双链DNA(15N/14N)。(3)轻带(密度最小)：两条链都为14N标记的子代双链DNA(14N/14N)。6．实验结果：与预期的相符。7．实验结论：DNA分子的复制方式是“半保留复制”。基础回顾考点探究名师点睛如图为将15N标记的DNA分子放入14N培养基中连续培养两代的情况如下：基础回顾考点探究[跟进题组]1．将一个用15N标记的DNA放到14N的培养基上培养，让其连续复制三次，将每次复制产物置于试管内进行离心，图中分别代表复制1次、2次、3次后的分层结果是()A．c、e、fB．a、e、bC．a、b、dD．c、d、f基础回顾考点探究解析DNA分子的复制特点是半保留复制，一个用15N标记的DNA在14N的培养基上培养，复制1次后，每个DNA分子的一条链含15N，一条链含14N，离心后全部位于中密度带，对应图中的c；复制2次后，产生4个DNA分子，其中含15N、14N的DNA分子为2个，只含14N的DNA分子为2个，离心后一半位于中密度带，一半位于低密度带，对应图中的e；复制3次后，产生8个DNA分子，其中含15N、14N的DNA分子为2个，只含14N的DNA分子为6个，离心后少部分位于中密度带，大部分位于低密度带，对应图中的f。答案A基础回顾考点探究2．细菌在15N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14N培养基中培养，抽取亲代及子代的DNA经高速离心分离，如图①～⑤为可能的结果，下列叙述错误的是()A．子一代DNA应为②B．子二代DNA应为①C．子三代DNA应为④D．亲代的DNA应为⑤基础回顾考点探究解析由题意可知，子一代的DNA应为全中(14N、15N)，即图②；子二代DNA应为1/2中(14N、15N)、1/2轻(14N、14N)，即图①；子三代DNA应为1/4中(14N、15N)、3/4轻(14N、14N)，即图③，而不是全轻(14N、14N)，即图④；亲代的DNA应为全重(15N、15N)，即图⑤。答案C