内容正文:
DNA的复制
【核心考点梳理】
一.DNA复制的推测
1.(1)提出者:沃森和克里克。
(2)假说内容:
①解旋:DNA复制时,DNA双螺旋解开,互补的碱基之间的氢键断裂。
②复制
③特点:新合成的每个DNA分子中,都保留了原来DNA分子中的一条链,因此,这种复制方式称作半保留复制。
2.DNA半保留复制的实验证据
(1)实验材料:大肠杆菌。
(2)实验方法:运用同位素标记技术。
(3)实验过程演示:
(4)实验预期
①亲代DNA分子中两条链均含15N,DNA分子密度高。
②复制一次产生的DNA分子中,一条链含 14N,另一条链含 15N,DNA分子密度居中。
③复制两次产生的DNA分子中,有两个DNA分子双链均含14N,DNA分子密度较低;另两个DNA分子中一条链含 15N,另一条链含 14N。
3.探究及拓展:若为全保留复制
二.DNA的复制过程
(1)概念、时间、场所
(2)过程
(3)结果:一个DNA分子形成了两个完全相同的DNA分子。
(4)特点
(5)DNA准确复制的原因
DNA具有独特的双螺旋结构,为复制提供精确的模板,碱基互补配对原则,保证了复制能准确地进行。
(6)DNA复制的意义:DNA通过复制,将遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞,从而保持了遗传信息的连续性。
3.DNA复制相关计算
(1)将含有15N的DNA分子放在含有14N的培养液中连续复制n次,则:
①子代DNA共2n个
②脱氧核苷酸链共2n+1条
(2)DNA分子复制过程中消耗的脱氧核苷酸数
①若亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个,经过n次复制需要消耗该种脱氧核苷酸数为m·(2n-1)。
②第n次复制需要消耗该种脱氧核苷酸数为m·2n-1。
4.与染色体的关系
复制产生的两个子代核DNA分子位于一对姐妹染色单体上,由着丝粒连在一起,在有丝分裂后期或减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂时分开,分别进入两个子细胞中,如下图所示:
说明:有丝分裂与减数分裂都只复制一次,有丝分裂分裂一次,减数分裂分裂两次,分裂完成时细胞中染色体或DNA分子的数目不同,但对于单个染色体或DNA 结果相同,即每条染色单体被标记,着丝粒分离后,每条染色体被标记;每个DNA分子均有一条单链被标记。若复制2次,对于对于单个染色体或DNA 结果相同,即每条染色体被标记,着丝粒分离后,一半染色体被标记;一半的DNA分子有一条单链被标记。1次
在判断分裂方式时,可依据染色体的标记情况判断。注意:减数分裂后细胞内的染色体数要减半。
【必备知识基础练】
一、单选题
1.为了进一步检验DNA是遗传物质,赫尔希和蔡斯分别用32P、35S标记T₂噬菌体,然后将大肠杆菌和被标记的噬菌体置于培养液中培养。一段时间后,分别进行搅拌、离心,并进行放射性检测。下列叙述正确的是( )
A.在35S标记的实验组中,搅拌不充分导致沉淀物的放射性降低
B.在35S标记的实验组中,培养时间过短导致上清液中放射性增强
C.在32P标记的实验组中,噬菌体需先在含32P的液体培养基中培养
D.在32P标记的实验组中,只有少数子代噬菌体能检测出放射性
2.将大肠杆菌培养在N15的培养基中,当其DNA中的氮元素全部替换为N15后,将其转移至N14的培养基中,繁殖一代后立即提取其DNA,进行密度梯度离心,离心结果更可能为( )
A. B. C. D.
3.DNA复制过程中,复制区的双螺旋分开,从此处形成两条子代双链,这两个相接区域形成的“Y”字型结构称为复制叉,如图甲所示。双向延伸的DNA在电镜下呈“θ”型,称为复制泡,如图乙所示。下列叙述错误的是( )
A.在图甲中,两条子链的延伸方向均为5′→3′
B.由图乙可推知,复制环越大,复制启动的时间越早
C.由图乙可知,DNA复制起点的两侧都能形成复制叉
D.图乙片段中有3种解旋酶参与催化DNA分子中氢键的断裂
【答案】D
4.如图为某DNA分子片段,假设该DNA分子中有5000对碱基,A+T占碱基总数的34%,若该DNA分子在含14N的培养基中连续复制2次,下列叙述正确的是( )
A.复制时作用于③处的酶为DNA聚合酶
B.DNA分子复制2次需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸13200个
C.④处指的是腺嘌呤
D.子代中含15N的DNA分子占1/2
5.同位素标记法是常用的生物学实验方法,下列相关叙述正确的是( )
A.用15N标记DNA分子,通过测定放射性,证明DNA分子的复制方式是半保留复制
B.用小球藻做14CO2示踪实验,不同时间点对放射性进行分析可研究暗反应的途径
C.将实验用小白鼠放入含有18O2的培养箱中饲养,其呼出的二氧化碳不含C18O2
D.用35S和32P分别标记T2噬菌体中蛋白质的羧基、DNA的碱基,探索遗传物质的本质
6.下列关于DNA复制的叙述