3.3 DNA的复制-【晨读晚练】2024-2025学年高一生物知识速记与提升（人教版2019必修2）

3.3 DNA的复制 （必背要点+必知重难+知识检测） 一、对DNA分子复制的推测 1.半保留复制假说：沃森和克里克在发表DNA分子双螺旋结构的论文后，根据DNA分子结构提出了 的假说：DNA分子复制时，DNA分子的 将解开，互补的碱基之间的 ，解开的 作为复制的模板，游离的 依据 原则，通过形成 ，结合到作为模板的单链上。由于新合成的每个DNA分子中，都保留了 ，因此，这种复制方式被称做 复制。即下图 所示复制方式。 2.全保留复制假说：沃森和克里克的假说提出后，也有人持不同观点，提出全保留复制等不同假说。全保留复制是指 。即上图 所示复制方式。 二、DNA半保留复制的实验证据 1.实验材料及方法：1958年，美国生物学家梅塞尔森和斯塔尔以 为实验材料，运用 技术，设计了一个巧妙的证明DNA半保留复制的实验。 2.背景知识：15N和14N是N元素的两种稳定同位素,这两种同位素的相对原子质量不同， ，因此，利用 技术可以在试管中区分 。 3.实验过程：以含有15NH4Cl培养液来培养大肠杆菌，让大肠杆菌繁殖若干代，这时,大肠杆菌的DNA几乎都是 标记的。然后将大肠杆菌转移到14NH4Cl的普通培养液中。在 收集大肠杆菌并提取DNA，再将提取的DNA进行离心，记录离心后试管中 。 4.实验预期：假设DNA是以半保留方式复制的，对离心后试管中DNA的位置就需要运用 来预测，下图为证明DNA复制方式的实验示意图，请你以“N/1N-DNA”的形式写出图中序号①～⑧处DNA分子： 。（P54“思考•讨论”讨论1） 5.实验结果：科学家完成上述实验的结果是：亲代大肠杆菌的DNA经离心处理后，试管中出现一条DNA带，位置靠近试管的底部，说明其密度最大，是 DNA(用 表示)；将转移培养后第一代细菌的DNA离心后,试管中也只有一条带，但位置居中，说明其密度居中，是 (用 表示)；将第二代细菌的DNA离心后，试管中出现两条带，一条带位置居中，为15N/14N-DNA,另一条带的位置更靠上，说明其密度最小，是 DNA(用 表示)。 6.实验结论：实验结果证明： 。 三、DNA分子复制的过程 1.概念、时间：DNA的复制是指 的过程。在真核生物中，这一过程是在 ，随着 的复制而完成的。 2.过程：复制开始时，在细胞提供的 的驱动下， (图中序号 )将DNA双螺旋的两条链解开，这个过程叫做 ，既下图中序号 对应过程。然后， (图中序号 )等以解开的每一条 为模板，以细胞中游离的4种 (图中序号 )为原料，按照 原则，各自合成与母链互补的一条 。随着模板链 过程的进行，新合成的子链也在不断地延伸。同时，每条新链与其对应的 盘绕成 结构。这样，复制结束后，一个DNA分子就形成了两个 的DNA分子。图中⑤⑥⑦⑧序号处对应碳原子的序号依次是： 。新复制出的两个子代DNA分子，通过 分配到子细胞中去。 3.特点：DNA分子的复制是一个 的过程，复制需要 等基本条件。DNA分子独特的 结构，为复制提供了精确的 ，通过 ，保证了复制能够准确地进行。 4.意义：DNA分子通过复制，将 从亲代传给了子代，从而保持了 的连续性。 一.与DNA复制有关的计算 1.将一个全部被15N标记的双链DNA分子(亲代)转移到含14N的培养液中培养n代，结果如下图所示。 从图中可以得到如下规律： (1)DNA分子数 ①子n代DNA分子总数为2n个。 ②含15N的DNA分子数为　2　个。 ③含14N的DNA分子数为2n个。 ④只含15N的DNA分子数为　0　个。 ⑤只含14N的DNA分子数为2n－2个。 (2)脱氧核苷酸链数 ①子代DNA中脱氧核苷酸链数为2n＋1条。 ②亲代脱氧核苷酸链数为　2　条。 ③新合成的脱氧核苷酸链数为2n＋1－2条。 (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次复制需消耗游离的该脱氧核苷酸数为m·(2n－1)个。 ②若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，在第n次复制时，需消耗游离的该脱氧核苷酸数为m·2n－1个。 2.DNA复制相关计算题的四个关键点 (1)复制次数：“DNA复制了n次”和“第n次复制”的区别是前者包括所有的复制，后者只包括最后一次复制。 (2)碱基数目：注意碱基的数目单位是“对”还是“个”。 (3)复制模板：在一个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都只有两个。 (4)关键词语：看清是“DNA数”还是“链数”，“含”还是“只含”等。 二.DNA的复制起点和复制方向 1.复制起点和复制叉 复制是从DNA上的特定部位开始的，这一部位称为复制起点。复制起点一般A、T含量较高。因为A、T之间有2个氢键，G、C之间有3个氢键，解开A—T碱基对所需的能量比解开G—C碱基对所需的能量少。复制时，双链DNA在复制起点处打开，沿两条张开的单链模板合成DNA新链，尚未解开螺旋的亲代双链DNA同新合成的两条子代双链DNA的交界处，称为复制叉。两个复制叉之间形成的空间称为复制泡。 2.复制方向 (1)原核生物：单起点双向复制 (2)真核生物：多起点双向复制 在复制速率相同的前提下，图中DNA是从其最右边开始复制的，这种复制方式提高了DNA复制的效率。 三.DNA的半不连续复制 1．DNA的半不连续复制模型 DNA半保留复制时，DNA的两条链都能作为模板，同时合成两条新的互补链。DNA的两条链是反向平行的，但是，生物体内所有已知的DNA聚合酶只能催化5′→3′方向的延伸。 DNA的半不连续复制模型(如图所示)，以图中b链为模板时，最终合成的互补链实际上是由许多沿5′→3′方向合成的DNA片段连接起来的。 2．前导链和后随链的复制特点 DNA复制过程中，当以a链为模板时，DNA聚合酶可以沿5′→3′方向连续合成新的互补链，这条新的互补链称为前导链。 当以b链为模板时，DNA聚合酶也是沿5′→3′方向合成新链片段，但是与前导链的复制方向正好相反，待复制叉向前移动相应的距离后，DNA聚合酶又重复这一过程，随着复制叉的移动会形成许多不连续的片段，这些片段被称为冈崎片段，最后这些冈崎片段在DNA连接酶的作用下被连接成一条完整的子链，这条子链称为后随链。 在生物细胞中，这种前导链的连续复制和后随链的不连续复制是普遍存在的，称为DNA分子的半不连续复制。 （限时：15min） 一、单选题 1．如图为科学家设计的DNA合成的同位素示踪实验，利用大肠杆菌探究DNA的复制过程下列叙述正确的是（    ） A．通过比较试管②和①的结果不能证明DNA复制为半保留复制 B．实验中采用了放射性同位素标记和密度梯度离心的研究方法 C．可用噬菌体代替大肠杆菌进行上述实验，且提取DNA更方便 D．大肠杆菌在含有的培养液中生长若干代，细胞只有DNA含 2．下图为DNA复制示意图，下列有关叙述错误的是（    ） A．新合成的子链延伸方向是从5'端向3'端 B．解旋酶使DNA螺旋的双链完全打开后再开始复制 C．若DNA中含C—G碱基对比例高，解旋时会消耗更多能量 D．DNA复制保证了亲代与子代之间遗传信息的连续性 3．下图为果蝇核DNA复制的电镜照片，箭头所指的部位形成一个“气泡”结构叫做DNA复制泡。下列分析正确的是（    ） A．果蝇的一个DNA上有多个复制起点 B．复制泡越大说明复制起始时间较晚 C．复制泡出现的时期为有丝分裂后期 D．出现复制泡说明复制过程出现错误 4．DNA复制时，一条子链的合成是连续的，称为前导链；另一条子链的合成是不连续的（先合成一些小片段，最后连成一条完整的长链），称为后随链。下列叙述错误的是（    ） A．DNA复制是一个边解旋边复制的过程，发生在细胞分裂前的间期 B．前导链合成所需的嘌呤碱基数目等于后随链合成所需的嘌呤碱基数目 C．根据新合成子链的延伸方向，可判断图中b和c处是模板链的3'端 D．前导链合成方向与复制叉移动方向一致，后随链的合成方向与之相反 5．DNA复制保证了亲子代间遗传信息的连续性，真核生物染色体上DNA 分子复制过程示意图如图所示。下列有关叙述正确的是（    ） A．b链延伸的方向为 d链延伸的方向为5'→3' B．在 DNA 聚合酶的作用下 b链和c链的延伸都是连续的 C．图中DNA 分子复制是从多个起点复制的，最终可得到不同的DNA 分子 D．图中 DNA分子环1、环2和环3同时进行复制 二、非选择题 6．根据DNA复制的有关知识回答问题。 （1）用15N标记含有100个碱基对的DNA分子，其中有胞嘧啶60个，若该DNA分子在含14N的培养液中连续复制4次，则结果不可能是( ) A．含有15N的DNA分子占1/8                     B．含有14N的DNA分子占7/8 C．复制过程中需游离的腺嘌呤脱氧核苷酸600个    D．复制后共有16个DNA分子 （2）具有N个碱基对的一个DNA分子片段中，含有m个腺嘌呤脱氧核苷酸。 ①该片段完成n次复制需要 个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸。 ②该片段完成第n次复制需要 个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸。 A．（2n-1）（N-m）      B．2n-1（N-m）        C．2n-1（N/2-m）     D．2n（N/2-m） 4 / 4 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 3.3 DNA的复制 （必背要点+必知重难+知识检测） 一、对DNA分子复制的推测 1.半保留复制假说：沃森和克里克在发表DNA分子双螺旋结构的论文后，根据DNA分子结构提出了遗传物质自我复制的假说：DNA分子复制时，DNA分子的双螺旋将解开，互补的碱基之间的氢键断裂，解开的两条单链作为复制的模板，游离的脱氧核苷酸依据碱基互补配对原则，通过形成氢键，结合到作为模板的单链上。由于新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链，因此，这种复制方式被称做半保留复制。即下图甲所示复制方式。 2.全保留复制假说：沃森和克里克的假说提出后，也有人持不同观点，提出全保留复制等不同假说。全保留复制是指DNA复制以DNA双链为模板，子代DNA的双链都是新合成的。即上图乙所示复制方式。 二、DNA半保留复制的实验证据 1.实验材料及方法：1958年，美国生物学家梅塞尔森和斯塔尔以大肠杆菌为实验材料，运用同位素示踪技术，设计了一个巧妙的证明DNA半保留复制的实验。 2.背景知识：15N和14N是N元素的两种稳定同位素,这两种同位素的相对原子质量不同，含15N的DNA比含14NDNA密度大，因此，利用离心技术可以在试管中区分含有不同N元素的DNA。 3.实验过程：以含有15NH4Cl培养液来培养大肠杆菌，让大肠杆菌繁殖若干代，这时,大肠杆菌的DNA几乎都是15N标记的。然后将大肠杆菌转移到14NH4Cl的普通培养液中。在不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA，再将提取的DNA进行离心，记录离心后试管中DNA的位置。 4.实验预期：假设DNA是以半保留方式复制的，对离心后试管中DNA的位置就需要运用演绎推理来预测，下图为证明DNA复制方式的实验示意图，请你以“N/1N-DNA”的形式写出图中序号①～⑧处DNA分子：①15N/14N-DNA、②15N/14N-DNA、③14N/14N-DNA、④15N/14N-DNA、⑤14N/14N-DNA、⑥15N/14N-DNA、⑦14N/14N-DNA、⑧15N/14N-DNA。（P54“思考•讨论”讨论1） 5.实验结果：科学家完成上述实验的结果是：亲代大肠杆菌的DNA经离心处理后，试管中出现一条DNA带，位置靠近试管的底部，说明其密度最大，是15N标记的亲代双链DNA(用15N/15N-DNA表示)；将转移培养后第一代细菌的DNA离心后,试管中也只有一条带，但位置居中，说明其密度居中，是只有一条单链被15N标记的子代双链DNA (用15N/14N-DNA表示)；将第二代细菌的DNA离心后，试管中出现两条带，一条带位置居中，为15N/14N-DNA,另一条带的位置更靠上，说明其密度最小，是两条单链都没有被15N标记的子代双链DNA(用14N/14N-DNA表示)。 6.实验结论：实验结果证明：DNA的复制是以半保留的方式进行的。 三、DNA分子复制的过程 1.概念、时间：DNA的复制是指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。在真核生物中，这一过程是在细胞分裂前的间期，随着染色体的复制而完成的。 2.过程：复制开始时，在细胞提供的能量的驱动下，解旋酶(图中序号①)将DNA双螺旋的两条链解开，这个过程叫做解旋，既下图中序号②对应过程。然后，DNA聚合酶(图中序号③)等以解开的每一条母链为模板，以细胞中游离的4种脱氧核苷酸(图中序号④)为原料，按照碱基互补配对原则，各自合成与母链互补的一条子链。随着模板链解旋过程的进行，新合成的子链也在不断地延伸。同时，每条新链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构。这样，复制结束后，一个DNA分子就形成了两个完全相同的DNA分子。图中⑤⑥⑦⑧序号处对应碳原子的序号依次是：3’、5’、5’、3’。新复制出的两个子代DNA分子，通过细胞分裂分配到子细胞中去。 3.特点：DNA分子的复制是一个边解旋边复制的过程，复制需要模板、原料、能量和酶等基本条件。DNA分子独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板，通过碱基互补配对，保证了复制能够准确地进行。 4.意义：DNA分子通过复制，将遗传信息从亲代传给了子代，从而保持了遗传信息的连续性。 一.与DNA复制有关的计算 1.将一个全部被15N标记的双链DNA分子(亲代)转移到含14N的培养液中培养n代，结果如下图所示。 从图中可以得到如下规律： (1)DNA分子数 ①子n代DNA分子总数为2n个。 ②含15N的DNA分子数为　2　个。 ③含14N的DNA分子数为2n个。 ④只含15N的DNA分子数为　0　个。 ⑤只含14N的DNA分子数为2n－2个。 (2)脱氧核苷酸链数 ①子代DNA中脱氧核苷酸链数为2n＋1条。 ②亲代脱氧核苷酸链数为　2　条。 ③新合成的脱氧核苷酸链数为2n＋1－2条。 (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次复制需消耗游离的该脱氧核苷酸数为m·(2n－1)个。 ②若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，在第n次复制时，需消耗游离的该脱氧核苷酸数为m·2n－1个。 2.DNA复制相关计算题的四个关键点 (1)复制次数：“DNA复制了n次”和“第n次复制”的区别是前者包括所有的复制，后者只包括最后一次复制。 (2)碱基数目：注意碱基的数目单位是“对”还是“个”。 (3)复制模板：在一个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都只有两个。 (4)关键词语：看清是“DNA数”还是“链数”，“含”还是“只含”等。 二.DNA的复制起点和复制方向 1.复制起点和复制叉 复制是从DNA上的特定部位开始的，这一部位称为复制起点。复制起点一般A、T含量较高。因为A、T之间有2个氢键，G、C之间有3个氢键，解开A—T碱基对所需的能量比解开G—C碱基对所需的能量少。复制时，双链DNA在复制起点处打开，沿两条张开的单链模板合成DNA新链，尚未解开螺旋的亲代双链DNA同新合成的两条子代双链DNA的交界处，称为复制叉。两个复制叉之间形成的空间称为复制泡。 2.复制方向 (1)原核生物：单起点双向复制 (2)真核生物：多起点双向复制 在复制速率相同的前提下，图中DNA是从其最右边开始复制的，这种复制方式提高了DNA复制的效率。 三.DNA的半不连续复制 1．DNA的半不连续复制模型 DNA半保留复制时，DNA的两条链都能作为模板，同时合成两条新的互补链。DNA的两条链是反向平行的，但是，生物体内所有已知的DNA聚合酶只能催化5′→3′方向的延伸。 DNA的半不连续复制模型(如图所示)，以图中b链为模板时，最终合成的互补链实际上是由许多沿5′→3′方向合成的DNA片段连接起来的。 2．前导链和后随链的复制特点 DNA复制过程中，当以a链为模板时，DNA聚合酶可以沿5′→3′方向连续合成新的互补链，这条新的互补链称为前导链。 当以b链为模板时，DNA聚合酶也是沿5′→3′方向合成新链片段，但是与前导链的复制方向正好相反，待复制叉向前移动相应的距离后，DNA聚合酶又重复这一过程，随着复制叉的移动会形成许多不连续的片段，这些片段被称为冈崎片段，最后这些冈崎片段在DNA连接酶的作用下被连接成一条完整的子链，这条子链称为后随链。 在生物细胞中，这种前导链的连续复制和后随链的不连续复制是普遍存在的，称为DNA分子的半不连续复制。 （限时：15min） 一、单选题 1．如图为科学家设计的DNA合成的同位素示踪实验，利用大肠杆菌探究DNA的复制过程下列叙述正确的是（    ） A．通过比较试管②和①的结果不能证明DNA复制为半保留复制 B．实验中采用了放射性同位素标记和密度梯度离心的研究方法 C．可用噬菌体代替大肠杆菌进行上述实验，且提取DNA更方便 D．大肠杆菌在含有的培养液中生长若干代，细胞只有DNA含 【答案】A 【分析】 DNA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。 （1）对三种复制作出可能的假设：①如果是全保留复制，则一个DNA分子复制形成两个DNA分子，其中一个是亲代的，而另一个是新形成的。②如果是半保留复制，则新形成的两个DNA分子，各有一条链来自亲代DNA分子，另一条链是新形成的。③如果是分散复制，则新形成的DNA分子中每条链中一些片段是母链而另一些则是子链片段。 （2）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，实验步骤：①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）。②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）。③将亲代15N大肠杆菌转移到含14N的培养基中，再连续繁殖两代（Ⅰ和Ⅱ），用密度梯度离心方法分离各代细菌的DNA。实验预测：①如果与亲代（15N/15N）相比，子代Ⅰ能分辨出两条DNA带，即一条轻带（14N/14N）和一条重带（15N/15N），则可以排除半保留复制和分散复制；②如果子代Ⅰ只有一条中等密度带，则可以排除全保留复制但不能肯定是半保留复制或分散复制；③如果子代Ⅰ只有一条中等密度带，再继续做子代ⅡDNA密度鉴定，若子代Ⅱ可以分出中等密度带和轻密度带，则可以排除分散复制，同时肯定半保留复制；④如果子代Ⅱ不能分出中等和轻密度两条带，则排除半保留复制，同时确定为分散复制。 由于15N与14N的原子量不同，形成的DNA的相对质量不同。如果DNA分子的两条链都是15N，DNA分子的相对质量最大，离心后分布在试管的下端；如果DNA分子的两条链含有14N，相对质量最轻，离心后分布在试管上端；如果DNA分子的一条链是14N，另一条链是15N，相对分子质量介于二者之间，离心后分布在试管中部；若DNA分子的复制是分散复制，不论复制几次，离心后的条带只有一条，根据实验出现的条带推知DNA分子的复制方式。 【详解】A、比较试管①和②的结果，DNA分别为全重和全中，半保留复制和分散复制子一代DNA都是全中，所以不能证明DNA复制为半保留复制，A正确； B、本实验应用了14N和15N，14N和15N都没有放射性，所以本实验采用了同位素标记和密度梯度离心的研究方法，B 错误； C、噬菌体是病毒，没有细胞结构，不能在培养液中独立生活和繁殖，因而不能代替大肠杆菌进行实验，C错误； D、蛋白质和核酸等物质都含有N元素，所以大肠杆菌在含有15NH4C1的培养液中生长若干代，细胞中含15N的物质有DNA、RNA、蛋白质等，D错误。 2．下图为DNA复制示意图，下列有关叙述错误的是（    ） A．新合成的子链延伸方向是从5'端向3'端 B．解旋酶使DNA螺旋的双链完全打开后再开始复制 C．若DNA中含C—G碱基对比例高，解旋时会消耗更多能量 D．DNA复制保证了亲代与子代之间遗传信息的连续性 【答案】B 【分析】DNA分子的复制时间：有丝分裂和减数分裂间期；条件：模板（DNA的双链）、能量（ATP水解提供）、酶（解旋酶和DNA聚合酶等）、原料（游离的脱氧核苷酸）；过程：边解旋边复制；结果：一条DNA复制出两条DNA；特点：半保留复制。 【详解】A、DNA分子复制时引物与模板的3'端结合，子链的延伸方向是5′→3′，A正确； B、DNA分子的复制特点是边解旋边复制，解旋酶能使DNA两条螺旋的双链打开，B错误； C、C—G碱基对含有氢键的数量较多，若DNA中含C—G碱基对比例高，解旋时会消耗更多能量，C正确； D、DNA半保留复制方式能够精确地指导子代DNA的合成，因此能保持亲代与子代之间遗传信息的连续性，D正确。 3．下图为果蝇核DNA复制的电镜照片，箭头所指的部位形成一个“气泡”结构叫做DNA复制泡。下列分析正确的是（    ） A．果蝇的一个DNA上有多个复制起点 B．复制泡越大说明复制起始时间较晚 C．复制泡出现的时期为有丝分裂后期 D．出现复制泡说明复制过程出现错误 【答案】A 【分析】图为果蝇DNA的电镜照片，图中的泡状结构叫作DNA复制泡，是DNA上正在复制的部分，果蝇DNA形成多个复制泡，而且复制泡大小不同，可能的原因是DNA分子的复制为多起点复制。 【详解】A、图为果蝇DNA的电镜照片，图中的泡状结构叫作DNA复制泡，是DNA上正在复制的部分，果蝇的一个DNA上有多个复制起点，A正确； B、果蝇DNA形成多个复制泡，而且复制泡大小不同，较小的复制泡复制起始时间较晚，B错误； C、分裂间期主要进行DNA复制和有关蛋白质合成，复制泡出现的时期为间期，C错误； D、复制泡是正常的生理现象，说明DNA分子的复制为多起点复制，并不是复制过程出现了错误，D错误。 4．DNA复制时，一条子链的合成是连续的，称为前导链；另一条子链的合成是不连续的（先合成一些小片段，最后连成一条完整的长链），称为后随链。下列叙述错误的是（    ） A．DNA复制是一个边解旋边复制的过程，发生在细胞分裂前的间期 B．前导链合成所需的嘌呤碱基数目等于后随链合成所需的嘌呤碱基数目 C．根据新合成子链的延伸方向，可判断图中b和c处是模板链的3'端 D．前导链合成方向与复制叉移动方向一致，后随链的合成方向与之相反 【答案】B 【分析】DNA分子复制的方式是半保留复制，一条子链的合成是连续的，另一条子链的合成是不连续的。DNA在复制过程中，边解旋边进行半保留复制。 【详解】A、DNA复制是一个边解旋边复制的过程，发生在细胞分裂前的间期，其复制方式为半保留复制，A正确； B、前导链和后随链是互补的，依据碱基互补配对原则可推知：前导链合成所需的嘌呤碱基数目等于后随链合成所需的嘧啶碱基数目，B错误； C、DNA聚合酶只能将脱氧核苷酸加到子链的3′端，根据新合成子链的延伸方向，可判断图中b和c处是模板链的3′端，C正确； D、由图可知：前导链（是连续合成的子链）合成方向与复制叉移动方向一致，后随链的合成方向与之相反，D正确。 5．DNA复制保证了亲子代间遗传信息的连续性，真核生物染色体上DNA 分子复制过程示意图如图所示。下列有关叙述正确的是（    ） A．b链延伸的方向为 d链延伸的方向为5'→3' B．在 DNA 聚合酶的作用下 b链和c链的延伸都是连续的 C．图中DNA 分子复制是从多个起点复制的，最终可得到不同的DNA 分子 D．图中 DNA分子环1、环2和环3同时进行复制 【答案】B 【分析】DNA分子的复制过程是首先DNA分子在解旋酶的作用下解旋成两条单链，解开的两条链分别为模板，在 DNA 聚合酶的作用下，按照碱基互补配对原则形成子链，子链与模板链双螺旋成新的 DNA 分子，DNA分子是边解旋边复制的过程。 分析题图可知，真核细胞的 DNA分子的复制具有多起点且双向复制的特点，这种复制方式加速了复制过程；另外，DNA在复制时，子链中一条链是连续复制，另一条链是不连续复制。 【详解】A、子链的延伸方向均是5'→3'，A错误； B、据图可知，在DNA聚合酶的作用下b链和c链的延伸都是连续的，B正确； C、图中DNA分子的复制是从多个起点复制的，DNA模板相同，最终获得的DNA分子也相同，C错误； D、依据题图可知，图中的三个复制起点复制的 DNA 片段的长度不同，环比较大的表示复制开始的时间较早，因此 DNA分子复制的起始时间不同，D错误。 二、非选择题 6．根据DNA复制的有关知识回答问题。 （1）用15N标记含有100个碱基对的DNA分子，其中有胞嘧啶60个，若该DNA分子在含14N的培养液中连续复制4次，则结果不可能是( ) A．含有15N的DNA分子占1/8                     B．含有14N的DNA分子占7/8 C．复制过程中需游离的腺嘌呤脱氧核苷酸600个    D．复制后共有16个DNA分子 （2）具有N个碱基对的一个DNA分子片段中，含有m个腺嘌呤脱氧核苷酸。 ①该片段完成n次复制需要 个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸。 ②该片段完成第n次复制需要 个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸。 A．（2n-1）（N-m）      B．2n-1（N-m）        C．2n-1（N/2-m）     D．2n（N/2-m） 【答案】 B A B 【分析】由于DNA的复制方式是半保留复制，经过4次复制形成的16个DNA分子中，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分子中含有胞嘧啶60个，则含有鸟嘌呤60个，腺嘌呤和胸腺嘧啶各40个，复制4次，需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸的数目为40×（24-1）=600个. 【详解】（1）A、DNA复制为半保留复制，不管复制几次，子代DNA都有2个含15N，所以含有15N的DNA分子占1/8，A不符合题意； B、由于DNA分子的复制是半保留复制，最终只有2个子代DNA各含1条15N链，1条14N链，其余DNA都只含14N，故全部子代DNA都含14N，B符合题意； C、该DNA分子有胞嘧啶60个，则A为40个，故复制过程中需腺嘌呤脱氧核苷酸：（24-1）×40=600，C不符合题意； D、复制4次后产生24=16个DNA分子，D不符合题意。 故选B。 （2）根据题意可知，该DNA分子片段含有的胞嘧啶脱氧核苷酸数为（2N-2m）/2=N-m， ①该片段完成n次复制，共产生2n个DNA分子，新增DNA分子（2n-1）个，故其完成n次复制需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸（2n-1）（N-m）个，A项符合题意。 ②该片段完成n-1次复制时共产生DNA分子2n-1个，若再完成一次复制（也就是第n次复制），新增DNA分子数为2n-1个，故其完成第n次复制需要游离的胞嘧啶脱氧核普酸2n-1（N-m）个，B项符合题意。 4 / 4 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$