内容正文:
2.2.2.2 DNA分子的复制及相关计算
一、DNA分子的复制
1. 方式推测
沃森和克里克提出假说:DNA分子复制方式为 。
2. 实验证据
(1)实验方法: 和离心技术。
(2)实验原理:含15N的双链DNA密度大,含14N的双链DNA密度小,一条链含14N、一条链含15N的双链DNA密度居中。
(3)实验假设: 。
半保留复制
同位素标记技术
DNA以半保留的方式复制
(4)实验预期结果:离心后应出现3条DNA带。
重带(密度最大):两条链都被15N标记的亲代双链DNA;
中带(密度居中):一条链被14N标记,另一条链被15N标记的子代双链DNA;
轻带(密度最小):两条链都被14N标记的子代双链DNA。
(6)过程分析:立即取出,提取DNA→离心→ 。繁殖一代后取出,提取DNA→离心→ 。繁殖两代后取出,提取DNA→离心→
。
(7)实验结论: 。
全部重带
全部中带
1/2轻带、1/2中带
DNA的复制是以半保留的方式进行的
(5)实验过程
3. 复制过程(1)概念:以 为模板合成 的过程。
(2)时间: 。
(3)图解
能量
解旋
DNA双螺旋的两条链
脱氧核苷酸
DNA聚合酶
双螺旋结构
亲代DNA
子代DNA
细胞分裂前的间期
(4)特点: 。
(5)方式: 。
(6)结果:形成两个完全相同的DNA分子。
(7)意义:将 从亲代传递给子代,从而保持了 的连续性。
(8)准确复制的原因: ,为复制提供了精确的模板;通过 ,保证了复制能够准确地进行。
二、基因的概念:基因通常是具有 的DNA片段。对RNA病毒,基因就是有遗传效应的 片段。
边解旋边复制
半保留复制
遗传信息
遗传信息
DNA独特的双螺旋结构
碱基互补配对
遗传效应
RNA
考向1 考查DNA半保留复制的实验证据
例题1.1958年,科学家设计了DNA复制的同位素示踪实验,实验的培养条件与方法:(1)在含15N的培养基中培养若干代,使DNA均被15N标记,离心结果如下图的甲;(2)转至含14N的培养基中培养,每20 min繁殖一代;(3)取出每代大肠杆菌的DNA样本,离心。下图的乙、丙、丁是某学生画的结果示意图。下列有关推论,正确的是( )
A.出现丁的结果需要60 min
B.乙是转入含14N的培养基中繁殖一代的结果
C.转入培养基中繁殖3代后含有14N的DNA占3/4
D.丙的结果出现后,将此时的DNA热变性后
离心分析可得出半保留复制的结论
D
变式1.图表示利用大肠杆菌探究DNA复制方式的实验,下列叙述正确的是( )
A.可用噬菌体代替大肠杆菌
进行上述实验
B.试管③中b带的DNA的
两条链均含有14N
C.仅比较试管②和③的结果不能证明DNA复制为半保留复制
D.可用(NH4SO4、(NH4SO4分别代替15NH4Cl、14NH4Cl进行上述实验
C
考向2 考查DNA复制的过程
例题2.下图为DNA复制过程,下列叙述正确的是( )。
A.DNA复制过程中不需要引物,
也不需要能量
B.新形成的两条单链复制的方
向不同且均为连续复制
C.该过程在蛙的红细胞和哺乳
动物的红细胞中均能发生
D.复制后的两个DNA分子位于一条或两条染色体上
D
变式2.(2021·辽宁高考)下列有关细胞内的DNA及其复制过程的叙述,正确的是( )
A.子链延伸时游离的脱氧核苷酸添加到3′端
B.子链的合成过程不需要引物参与
C.DNA每条链的5′端是羟基末端
D.DNA聚合酶的作用是打开DNA双链
A
考向3 考查DNA分子复制的相关计算
例题3.某病毒的DNA分子共有碱基600个,其中一条链的碱基比例为A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4,在侵染宿主细胞时共消耗了嘌呤类碱基2 100个,相关叙述错误的是( )
A.该病毒DNA在宿主细胞中进行半保留复制
B.子代病毒的DNA中(A+T)/(C+G)=7/3
C.该病毒DNA第3次复制需要360个腺嘌呤脱氧核苷酸
D.该病毒在宿主细胞内复制产生了8个子代DNA
B
A B C D
A B C