第3章 第3节 DNA的复制-【名师导航】2025-2026学年高中生物必修2 遗传与进化教师用书配套课件(人教版)
2026-03-26
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88页
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教辅
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 高中生物学人教版必修2 遗传与进化 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 第3节 DNA的复制 |
| 类型 | 课件 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | PPTX |
| 文件大小 | 2.71 MB |
| 发布时间 | 2026-03-26 |
| 更新时间 | 2026-03-26 |
| 作者 | 山东众旺汇金教育科技有限公司 |
| 品牌系列 | 名师导航·高中同步 |
| 审核时间 | 2025-11-09 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54794129.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该高中生物学课件聚焦DNA复制的核心知识点,涵盖复制方式推测、半保留复制实验证据、过程及相关计算。通过“推测—实验验证—过程解析”脉络,以自主梳理构建预习体系,合作探究驱动模型分析,形成递进式学习支架,帮助学生衔接前后知识。
其亮点在于以假说—演绎法解析实验证据(如大肠杆菌同位素标记与离心结果),培养科学思维;通过全保留与半保留复制模型对比、复制泡与半不连续复制分析,落实探究实践。网络构建与分层作业(基础诊断、素养测评)强化结构与功能观,学生提升实验推理与计算能力,教师可直接用于分层教学与知识体系梳理。
内容正文:
第3章 基因的本质
第3节 DNA的复制
课
标
要
求
概述DNA分子通过半保留方式进行复制。
第3节 DNA的复制
知识点1 对DNA复制的推测及DNA半保留复制的实验证据
1.对DNA复制的推测
(1)半保留复制
①提出者:____________。
沃森和克里克
②假说内容:DNA复制时,DNA双螺旋解开,互补的碱基之间的____断裂,解开的两条单链分别作为复制的模板,游离的__________根据____________原则,通过形成____,结合到作为模板的单链上。
③结果:新合成的每个DNA分子中,都保留了原来DNA分子中的一条链。
(2)全保留复制
DNA复制以DNA双链为模板,子代DNA的双链都是新合成的。
氢键
脱氧核苷酸
碱基互补配对
氢键
知识点1
数智分层作业
课堂检测
知识点2
第3节 DNA的复制
2.DNA半保留复制的实验证据
(1)实验方法:运用__________技术和____技术。
(2)实验材料:________。
(3)实验原理:离心后的条带15N/15N-DNA、14N/14N-DNA、15N/14N-DNA分别分布于离心管的__部、__部、__部。
同位素标记
离心
大肠杆菌
下
上
中
知识点1
数智分层作业
课堂检测
知识点2
第3节 DNA的复制
(4)实验过程
15NH4Cl
14NH4Cl
DNA
知识点1
数智分层作业
课堂检测
知识点2
第3节 DNA的复制
(5)实验结果
①提取亲代DNA→离心→位置靠近试管____。
②繁殖一代后,提取DNA→离心→位置____。
③繁殖两代后,提取DNA→离心→一条带位置____,另一条带的位置______。
(6)实验结论:DNA的复制是以__________________。
底部
居中
居中
更靠上
半保留的方式进行的
知识点1
数智分层作业
课堂检测
知识点2
第3节 DNA的复制
[提醒]
(1)本实验所用15N为无放射性同位素,不能通过检测放射性获取实验结果,只能依据15N和14N DNA的相对分子质量区分。
(2)本实验所用离心技术为密度梯度离心,其原理为用一定的介质在离心管内形成一连续或不连续的密度梯度,将细胞混悬液或匀浆置于介质的顶部,通过重力或离心力场的作用使细胞分层、分离。不同于分离细胞器所用的差速离心法。
知识点1
数智分层作业
课堂检测
知识点2
第3节 DNA的复制
1.证明DNA复制方式的实验只能用同位素标记N。 ( )
2.在证明DNA复制方式的实验中,从第一代开始的细菌DNA分子中至少有一条链含14N。 ( )
3.DNA半保留复制的证明过程使用了假说—演绎法。 ( )
×
√
√
知识点1
数智分层作业
课堂检测
知识点2
第3节 DNA的复制
提示:1.× DNA的组成元素有C、H、O、N、P,这几种元素都有同位素,所以标记任何一种元素都可以。
2.√ 3.√
知识点1
数智分层作业
课堂检测
知识点2
第3节 DNA的复制
探究DNA的复制方式
科学家曾提出DNA复制方式的三种假说:全保留复制、半保留复制和分散复制(复制完成后,亲代DNA双链被切成片段后,分散进入子代复制品的每条链中),如图所示。
知识点1
数智分层作业
课堂检测
知识点2
第3节 DNA的复制
请据图回答下列问题:
1.可以用______________区分来自模板DNA的母链与新合成的DNA子链。通过对DNA进行____,观察其在离心管中的分布。
2.若DNA复制的方式是全保留复制,请你预期实验结果并完善表格:
大肠杆菌 DNA在离心管中的位置及比例 DNA分子所含N的类型
亲代 下部,100% 15N/15N-DNA
同位素标记技术
离心
知识点1
数智分层作业
课堂检测
知识点2
第3节 DNA的复制
大肠
杆菌 DNA在离心管中
的位置及比例 DNA分子所含N的类型
第一代 下部______,上部______ __________________________
第二代 下部______,上部______ __________________________
50%
50%
15N/15N-DNA、14N/14N-DNA
25%
75%
15N/15N-DNA、14N/14N-DNA
知识点1
数智分层作业
课堂检测
知识点2
第3节 DNA的复制
3.若DNA复制的方式是分散复制,则第一代和第二代出现条带的数量及位置如何?
提示:第一代只出现1条中带,第二代只出现1条位于中带和轻带之间的条带。
4.科学家的实验结果显示第一代只出现一条中带,这个结果排除了哪种复制方式?
提示:排除了全保留的复制方式。
知识点1
数智分层作业
课堂检测
知识点2
第3节 DNA的复制
5.科学家的实验结果显示第二代出现了一条中带和一条轻带,这个结果可以进一步将哪种复制方式排除掉?
提示:排除了分散复制的方式。
知识点1
数智分层作业
课堂检测
知识点2
第3节 DNA的复制
1.(链接P54思考·讨论)科学家以大肠杆菌为实验材料,设计如下的巧妙实验:①在含15N的培养液中培养大肠杆菌若干代,使其DNA均被15N标记,离心结果如图Ⅰ;②转至含14N的培养液继续培养;③取出每代大肠杆菌的DNA样本,离心。某生物小组绘制可能结果图Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ。下列有关叙述错误的是( )
知识点1
数智分层作业
课堂检测
知识点2
第3节 DNA的复制
A.培养液的pH、溶液浓度等理化性质会影响大肠杆菌繁殖一代所需的时间
B.本实验使用的研究方法有同位素标记法、密度梯度离心法
C.图Ⅱ可表示转入含l4N的培养液中繁殖的第二代
D.图Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ能证明DNA复制的方式是半保留复制
√
知识点1
数智分层作业
课堂检测
知识点2
第3节 DNA的复制
C [培养液的pH、溶液浓度等理化性质会影响大肠杆菌繁殖一代所需的时间,A正确;本实验使用的研究方法有同位素标记法、密度梯度离心法,B正确;转入含l4N的培养液中繁殖的第二代,得到4个DNA分子,其中2个DNA分子的两条链均为14N,另外2个DNA分子一条链为14N、一条链为15N,故图Ⅳ可表示转入含l4N的培养液中繁殖的第二代,C错误;图Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ根据DNA条带的位置能证明DNA复制的方式是半保留复制,D正确。]
2.研究人员将1个含14N-DNA的大肠杆菌转移到以15NH4Cl为唯一氮源的培养液中,培养24 h后提取子代大肠杆菌的DNA。将DNA解开双螺旋,变成单链:然后进行密度梯度离心,试管中出现两种条带(如图)。下列说法错误的是( )
知识点1
数智分层作业
课堂检测
知识点2
第3节 DNA的复制
A.由结果可推知DNA在24 h内复制3次
B.解开DNA双螺旋的实质是破坏核苷酸之间的氢键
C.根据条带的数目和位置可以确定DNA的复制方式为半保留复制
D.若直接将子代DNA进行密度梯度离心也能得到两条带
√
知识点1
数智分层作业
课堂检测
知识点2
第3节 DNA的复制
C [由于14N单链∶15N单链=1∶7且最初应该有两个含有14N的单链,推出DNA分子有8个,复制了3次,A正确;DNA分子双链之间的碱基按照互补配对原则配对且形成氢键,解开DNA双螺旋的实质是破坏核苷酸之间的氢键,B正确;将DNA解开双螺旋,变成单链,根据条带的数目和位置只能判断DNA单链的标记情况,但无法判断DNA的复制方式,C错误;DNA复制3次,有2个DNA是含15N和14N的中带,有6个DNA都是含15N的重带,共两条条带,D正确。]
知识点2 DNA复制的过程
1.DNA复制:以__________为模板合成__________的过程。
2.发生时期:在真核生物中,这一过程是在______________期,随着染色体的复制而完成的。
亲代DNA
子代DNA
细胞分裂前的间
3.过程
解旋酶
解开的每一条母链
DNA聚合酶
脱氧核苷酸
数智分层作业
课堂检测
知识点1
知识点2
第3节 DNA的复制
4.结果:一个DNA分子形成了两个________的DNA分子。
5.特点
(1)过程:____________。
(2)结果:__________。
完全相同
边解旋边复制
半保留复制
数智分层作业
课堂检测
知识点1
知识点2
第3节 DNA的复制
教材隐性知识
1.(P55图3-10)DNA复制过程中一条子链的延伸是连续的,另一条子链的延伸是不连续的,这种复制特点称为____________。
2.(P56拓展应用T2)果蝇DNA复制时可以观察到多个大小不等的复制泡,说明DNA的复制是________________进行的。
半不连续复制
从多个起点非同步
数智分层作业
课堂检测
知识点1
知识点2
第3节 DNA的复制
6.准确复制的原因
(1)DNA独特的______结构,为复制提供了精确的模板。
(2)通过____________,保证了复制能够准确地进行。
7.意义:将________从亲代细胞传递给子代细胞,从而保持了遗传信息的______。
双螺旋
碱基互补配对
遗传信息
连续性
数智分层作业
课堂检测
知识点1
知识点2
第3节 DNA的复制
微思考
DNA的子链是朝着哪个方向延伸的?
提示:根据教材P55“图3-10”可知,DNA的两条子链均是朝着3′端延伸的。
数智分层作业
课堂检测
知识点1
知识点2
第3节 DNA的复制
1.真核细胞的DNA复制只发生在细胞核中。 ( )
2.DNA复制时,双螺旋的两条链全部解开后,才开始子链的合成。 ( )
3.解旋酶和DNA聚合酶的作用部位均为氢键。 ( )
4.DNA解旋后的每一条脱氧核苷酸链都可以作为DNA复制的模板。 ( )
×
×
×
√
数智分层作业
课堂检测
知识点1
知识点2
第3节 DNA的复制
提示:1.× 也可以发生在线粒体、叶绿体中。
2.× DNA复制是一个边解旋边复制的过程。
3.× DNA聚合酶作用部位为磷酸二酯键。
4.√
数智分层作业
课堂检测
知识点1
知识点2
第3节 DNA的复制
分析DNA复制的特点和相关计算
1.下列为原核生物与真核生物DNA复制的有关图示,据图分析以下问题。
数智分层作业
课堂检测
知识点1
知识点2
第3节 DNA的复制
(1)从DNA复制的起点和方向角度分析,原核生物DNA复制的特点是______________,真核生物的DNA复制特点是______________。
(2)在复制速率相同的前提下,图中真核生物的DNA是从____开始复制的,这种复制方式的意义是______________________。
单起点双向复制
多起点双向复制
右边
提高了DNA复制的效率
数智分层作业
课堂检测
知识点1
知识点2
第3节 DNA的复制
2.与DNA复制相关的计算
假设将一个全部被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:
数智分层作业
课堂检测
知识点1
知识点2
第3节 DNA的复制
(1)DNA分子数
①子n代DNA分子总数为____个。
②含15N的DNA分子数为__个。
③含14N的DNA分子数为____个。
④只含15N的DNA分子数为__个。
⑤只含14N的DNA分子数为____________个。
2n
2
2n
0
(2n-2)
数智分层作业
课堂检测
知识点1
知识点2
第3节 DNA的复制
(2)脱氧核苷酸链数
①子代DNA中脱氧核苷酸链数=________条。
②亲代脱氧核苷酸链数=__条。
③新合成的脱氧核苷酸链数=________________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________________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____________个。
2n+1
2
(2n+1-2)
m·(2n-1)
m·2n-1
数智分层作业
课堂检测
知识点1
知识点2
第3节 DNA的复制
√
1.(链接P55图3-10)DNA通过复制,将遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞,从而保持遗传信息的连续性。下图为DNA复制过程模式图,下列相关说法正确的是( )
A.复制时两条子链的延伸方向相反
B.该过程中需要解旋酶和RNA聚合酶
C.亲代DNA的双螺旋结构全部打开再复制
D.合成的两条子链的碱基序列可互补配对
数智分层作业
课堂检测
知识点1
知识点2
第3节 DNA的复制
D [DNA双链是反向平行的,且子链的合成方向都是从5′端→3′端,因此复制时两条子链的延伸方向相同,A错误;该复制过程中需要解旋酶和DNA聚合酶,B错误;DNA分子复制过程是边解旋边复制,不需要把DNA双螺旋结构全部打开再复制,C错误;复制时合成的两条子链是分别以两条母链为模板合成的,故合成的两条子链可互补配对,D正确。]
√
2.一个双链均被32P标记的DNA置于只含31P的环境中复制3次。下列叙述不正确的是( )
A.DNA复制是一个边解旋边复制的过程
B.复制时在DNA聚合酶的催化下利用四种核糖核苷酸合成子链
C.子代DNA分子中含32P的单链与含31P的单链之比为1∶7
D.子代DNA分子中含32P与含31P的分子数之比为1∶4
数智分层作业
课堂检测
知识点1
知识点2
第3节 DNA的复制
B [DNA分子的复制是边解旋边复制、且是半保留复制,A正确;复制时在DNA聚合酶的催化下利用四种游离的脱氧核糖核苷酸为原料合成子链,B错误;由题意可知,被32P标记的DNA单链是2条,含有31P的单链是2×8-2=14条,因此子代DNA分子中含32P的单链与含31P的单链之比为1∶7,C正确;子代DNA分子中含32 P的DNA分子数是2个,含31 P 的分子数是8个,二者之比是1∶4,D正确。]
数智分层作业
课堂检测
知识点1
知识点2
第3节 DNA的复制
1.DNA的复制:指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。
2.DNA复制需要DNA模板、4种脱氧核苷酸为原料以及酶和能量。
3.DNA复制的特点是边解旋边复制和半保留复制。
4.DNA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。
5.DNA通过复制,保持了遗传信息的连续性。
数智分层作业
课堂检测
知识点1
知识点2
第3节 DNA的复制
课堂检测 素养测评
√
1.科学家将DNA双链被15N标记的大肠杆菌接种到含14NH4Cl的普通培养液中培养,繁殖两代后提取DNA并离心,试管中( )
A.只出现15N/14N-DNA带
B.出现15N/14N-DNA带和14N/14N-DNA带
C.只出现15N/15N-DNA带
D.出现15N/15N-DNA带和14N/14N-DNA带
B [根据题干分析,DNA双链均被15N标记的大肠杆菌转移到含有14NH4Cl的普通培养液中,繁殖两代,其中子一代大肠杆菌的DNA分子共2个,均为1条链含14N、1条链含15N;子二代大肠杆菌的DNA分子共4个,其中2个DNA分子为1条链含14N、1条链含15N,另外2个DNA分子为2条链均含14N,因此试管中出现15N/14N-DNA带和14N/14N-DNA带,B正确。]
√
2.用15N同位素标记细菌的DNA分子,再将其放入含14N的培养基上连续繁殖4代,图中(注:a:只含15N;b:同时含14N和15N;c:只含14N。)三种DNA分子的比例正确的是( )
A B
C D
数智分层作业
课堂检测
知识点1
知识点2
第3节 DNA的复制
D [DNA由两条单链构成,DNA复制的特点是半保留复制,用15N同位素标记细菌的DNA分子,再将其放入含14N的培养基上,复制一次后所有DNA均只有一条单链为15N、一条单链为14N。假定原来只有一个DNA分子,经过四代繁殖,会形成16个DNA分子,最初的具有15N同位素标记的两条单链会分配到2个DNA分子中,其余DNA都只有14N,即2个DNA分子同时含有15N和14N,14个DNA分子只含有14N,D正确。]
3.某DNA分子中碱基(A+T)/(G+C)=0.4,下图为该DNA分子复制示意图。下列叙述错误的是( )
数智分层作业
课堂检测
知识点1
知识点2
第3节 DNA的复制
A.酶1为解旋酶,作用于氢键,该过程需要消耗能量
B.复制形成的两条子链中碱基(A+T)/(G+C)= 2.5
C.DNA子链的延伸方向为5′→3′,后随链合成是不连续的
D.由图可知DNA复制具有半保留复制、边解旋边复制等特点
√
数智分层作业
课堂检测
知识点1
知识点2
第3节 DNA的复制
B [酶1为解旋酶,作用于氢键,使DNA双链解开,该过程需要消耗能量,A正确;DNA复制遵循碱基互补配对原则,子链与模板链的碱基互补,已知某DNA分子中碱基(A+T)/(G+C)=0.4,则复制形成的两条子链中碱基(A+T)/(G+C)的值也应为0.4,B错误;复制时DNA聚合酶只能沿模板链的3′端往5′端方向移动,DNA子链的延伸方向为5′→3′,据图可知,后随链合成是不连续的,C正确;由图可知DNA复制具有半保留复制(新形成的每个DNA都有一条链来自模板)、边解旋边复制等特点,D正确。]
4.(不定项)如图为某含有5 000个碱基对的DNA复制示意图。该DNA中含有腺嘌呤1 200个,复制泡是DNA正在复制的部分,复制叉是尚未解开螺旋的亲代双链DNA同新合成的两个子代DNA交界处,下列相关叙述正确的是( )
数智分层作业
课堂检测
知识点1
知识点2
第3节 DNA的复制
A.图中DNA复制叉和复制泡产生于细胞分裂前的间期
B.多个复制泡的存在说明DNA多起点复制,可提高复制效率
C.该DNA分子中嘌呤之间的氢键数比嘧啶之间的氢键数少
D.该DNA分子第三次复制时,消耗鸟嘌呤的数量是15 200个
√
√
√
数智分层作业
课堂检测
知识点1
知识点2
第3节 DNA的复制
ABD [图中DNA复制叉和复制泡是DNA复制过程中产生的,而DNA复制发生在分裂间期,因此图示的结构产生于细胞分裂前的间期,A正确;多个复制泡的存在说明DNA复制表现为多起点复制,进而可提高复制效率,B正确;DNA分子中的氢键产生于嘌呤和嘧啶碱基之间,因而不能说DNA分子中嘌呤之间的氢键数比嘧啶之间的氢键数少,C错误;某DNA含有5 000个碱基对,且含有腺嘌呤1 200个,DNA分子中嘌呤数等于嘧啶数,等于碱基总数的50%,因此该DNA分子中含鸟嘌呤的数目为3 800,则该DNA分子第三次复制时,相当于新合成4个DNA分子,则消耗鸟嘌呤的数量是3 800×4=15 200个,D正确。]
5.甲图中DNA分子有α和β两条链,将甲图中某一片段放大后如乙图所示,结合所学知识回答下列问题:
数智分层作业
课堂检测
知识点1
知识点2
第3节 DNA的复制
(1)甲图中,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,该过程在绿色植物根尖分生区细胞中进行的场所有________________。
(2)指出乙图③中的子链是________。
(3)子代DNA分子中只有一条链来自亲代DNA分子,由此说明DNA的复制具有____________的特点。
解旋
DNA聚合
细胞核、线粒体
Ⅱ、Ⅲ
半保留复制
数智分层作业
课堂检测
知识点1
知识点2
第3节 DNA的复制
(4)已知原来DNA中有100个碱基对,其中A有40个,则复制4次,在复制过程中将需要________个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸参加。
(5)一个双链均被15N标记的DNA分子,利用含14N的4种脱氧核苷酸为原料连续复制4次,则含14N的DNA分子占总数的____________,含15N的DNA分子占总数的________,只含14N的DNA分子占总数的________,只含15N的DNA分子占总数的________。
900
1(或100%)
1/8
7/8
0
数智分层作业
课堂检测
知识点1
知识点2
第3节 DNA的复制
[解析] (1)甲图中,A和B均是DNA分子复制过程中所需要的酶,DNA复制过程中需要用到解旋酶(使双链解开)和DNA聚合酶(将脱氧核苷酸聚合成核苷酸链),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是解旋酶,B是DNA聚合酶,该过程(复制)在绿色植物根尖分生区细胞(有线粒体,无叶绿体)中进行的场所有细胞核和线粒体。
(2)DNA复制时,DNA解螺旋,分别以DNA的两条链为模板按照碱基互补配对原则合成新的子链,乙图中③中的子链是Ⅱ和Ⅲ链。
(3)子代DNA分子中只有一条链来自亲代DNA分子,由此说明DNA的复制具有半保留复制的特点。
(4)DNA双链中,A与T配对,且数目相等,G与C配对,且数目相等,已知原来DNA中有100个碱基对,其中A有40个,故C有(100×2-40×2)÷2=60,故复制4次,在复制过程中将需要(24-1)×60=900个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸参加。
(5)一个双链均被15N标记的DNA分子,利用含14N的4种脱氧核苷酸为原料连续复制4次,会得到24即16个DNA分子,DNA的复制需要以含14N的4种脱氧核苷酸为原料合成新的子链,DNA的复制具有半保留复制的特点,故所有的DNA分子中均含有14N,故含14N的DNA分子占总数的100%;含15N的DNA分子有2个,占总数的2/16即1/8;只含14N的DNA分子占总数的(16-2)/16即7/8;只含15N的DNA分子是不存在的,即只含15N的DNA分子占总数的0。
课时分层作业(12) DNA的复制
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
题组一 DNA半保留复制的实验证据
1.科学家将15N标记的大肠杆菌置于以14NH4Cl为唯一氮源的培养基中培养若干代(至少一代),然后提取DNA进行密度梯度离心,已知15N/15N-DNA离心后为重带,15N/14N-DNA离心后为中带,14N/14N-DNA离心后为轻带。离心后的DNA分子在试管中的位置可能是( )
A.①② B.①④
C.②③ D.③④
√
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
数智分层作业
课堂检测
知识点1
知识点2
第3节 DNA的复制
B [将15N标记的大肠杆菌置于以14NH4Cl为唯一氮源的培养基中培养,若培养一代,则全为15N/14N-DNA,即结果④;若至少培养两代,则部分为15N/14N-DNA,部分为14N/14N-DNA,即结果①。A、C、D错误,B正确。]
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
√
2.15N和14N是氮元素的两种同位素,这两种同位素的相对原子质量不同。科学家先用含有15NH4Cl的培养液培养大肠杆菌,让大肠杆菌繁殖若干代,然后将大肠杆菌转移到含有14NH4Cl的普通培养液中。在不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA进行离心,记录离心后试管中DNA的位置。下列相关叙述错误的是( )
A.该实验探究选择的科学方法为假说—演绎法
B.离心后通过观察放射性的含量和位置来观察子代DNA的分布情况
C.若转移培养后的第一代只出现了一条居中的DNA条带,这个结果首先排除了DNA的全保留复制方式
D.假设DNA是半保留复制,将转移后培养的第二代细菌的DNA离心后试管中将出现两条带,一条带位置居中,另一条带位置更靠上
题号
1
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5
2
4
6
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7
数智分层作业
课堂检测
知识点1
知识点2
第3节 DNA的复制
B [探究DNA复制的方法为假说—演绎法,根据实验结果证明DNA的复制方式是半保留复制,A正确;15N不具有放射性,结果是通过观察DNA的相对位置来区分不同DNA的,15N/15N-DNA、15N/14N-DNA、 14N/14N-DNA依次分布在重带、中带、轻带,B错误;若转移培养后的第一代只出现了一条居中的DNA条带,即均为15N/14N-DNA,说明DNA的复制方式不是全保留复制,否则会出现重带即15N/15N-DNA,C正确;假设DNA是半保留复制,将亲代大肠杆菌(15N/15N-DNA)在含14N的培养液中连续培养二代(复制了二次),在第二代大肠杆菌提取的DNA中含15N的链有2个,该代一共4个DNA分子,2个DNA是15N/14N-DNA,为杂合链,2个DNA是 14N/14N-DNA,分别分布在中带和轻带,故两条条带一条居中,一条更靠上,D正确。]
题号
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7
√
题组二 DNA复制的过程
3.DNA复制保证了亲子代间遗传信息的连续性。下列关于真核细胞中DNA复制的叙述,正确的是( )
A.复制场所主要在细胞质中进行
B.在全部解旋之后才开始碱基配对
C.DNA复制方式为半保留复制
D.1个DNA分子复制一次产生4个DNA分子
题号
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数智分层作业
课堂检测
知识点1
知识点2
第3节 DNA的复制
C [真核细胞中DNA复制场所主要在细胞核中进行,A错误;DNA复制是边解旋边复制,B错误;DNA复制产生的子代DNA分子中,一条为母链,一条为子链,其复制方式是半保留复制,C正确;1个DNA分子复制一次产生2个DNA分子,D错误。]
题号
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7
√
4.正常情况下,DNA分子在细胞内复制时,双螺旋解开后会产生一段单链区,DNA结合蛋白(SSB)能很快地与单链结合,防止解旋的单链重新配对,使DNA呈伸展状态,且SSB在复制过程中可以重复利用。下列与SSB功能相关的推测,合理的是( )
A.SSB与单链的结合将不利于DNA复制
B.SSB与DNA单链既可以结合也可以分开
C.SSB是一种解开DNA双螺旋的解旋酶
D.SSB与单链结合遵循碱基互补配对原则
题号
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数智分层作业
课堂检测
知识点1
知识点2
第3节 DNA的复制
B [分析题意,DNA结合蛋白(SSB)能很快地与单链结合,防止解旋的单链重新配对,使DNA呈伸展状态,由此可知,SSB与单链的结合将利于DNA复制,A错误;分析题意,DNA结合蛋白(SSB)能很快地与单链结合,防止解旋的单链重新配对,使DNA呈伸展状态,且SSB在复制过程中可以重复利用,由此可知,SSB与DNA单链既可以结合也可以分开,B正确;根据题干中“双螺旋解开后会产生一段单链区,DNA结合蛋白(SSB)能很快地与单链结合”,说明SSB不是一种解开DNA双螺旋的解旋酶,C错误;根据题干信息可知,SSB是一种DNA结合蛋白,故与单链的结合不遵循碱基互补配对原则,D错误。]
题号
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7
√
5.某DNA分子中,共有碱基对m个,其中一条链中腺嘌呤占该链的20%,整个DNA分子中腺嘌呤占比25%。该DNA分子在第4次复制过程中,一个DNA分子的一条链中碱基A突变为碱基G,其他链的碱基未发生改变,下列叙述错误的是( )
A.该DNA分子另一条链中,腺嘌呤占该链的30%
B.碱基突变之前,该DNA片段复制3次,共需要消耗游离的腺嘌呤4m个
C.突变后的DNA分子热稳定性增强
D.发生突变的DNA分子经过n次复制产生的子代DNA中,突变位点为G—C的DNA占1/2
题号
1
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数智分层作业
课堂检测
知识点1
知识点2
第3节 DNA的复制
B [整个DNA分子中腺嘌呤(A)占比是25%,则整个DNA分子中的胸腺嘧啶(T)占比是25%,则整个DNA分子中(A+T)占比是50%,由于整个DNA分子中(A+T)占比和单链中两者的占比相同,一条链中腺嘌呤占该链的20%,则该链中胸腺嘧啶T=50%-20%=30%,该DNA分子另一条链中,腺嘌呤与该链的胸腺嘧啶相等,比例是30%,A正确;该DNA分子中共有碱基对m个,即2m个碱基,DNA中腺嘌呤占25%,有腺嘌呤m/2个,碱基突变之前,该DNA片段复制3次,共需要消耗游离的腺嘌呤(23-1)×m/2=3.5m个,B错误;DNA分子中A与T之间有2个氢键,G与C之间有3个氢键,一个DNA分子的一条链中碱基A突变为碱基G,突变后的DNA分子热稳定性增强,C正确;一个DNA分子的一条链中碱基A突变为碱基G,即出错后的DNA片段一条链发生了变化,另一条链并未发生变化,所以复制n次,变化的DNA和未改变的DNA各占一半,突变位点为G—C的DNA占 1/2, D正确。]
题号
1
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6
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7
6.如图为真核细胞DNA复制过程的模式图,其中延伸方向与解链方向相反的短片段子链将由DNA 连接酶连接。一个15N 标记的双链DNA 片段含有500个碱基对,其中胞嘧啶有150个,提供含14N 的脱氧核苷酸,共进行4次复制。下列说法错误的是( )
题号
1
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7
数智分层作业
课堂检测
知识点1
知识点2
第3节 DNA的复制
A.真核生物 DNA 复制的场所有细胞核和细胞质
B.复制时共需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸2 450个
C.产生的含15N 的 DNA 分子占全部 DNA 分子的1/8
D.阻断DNA连接酶的活性,会出现短片段子链的积累
√
题号
1
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7
数智分层作业
课堂检测
知识点1
知识点2
第3节 DNA的复制
B [真核生物 DNA 复制的场所主要是细胞核,此外在线粒体和叶绿体中也可发生,A正确;一个DNA分子含有500个碱基对,即1 000个脱氧核苷酸,其中胞嘧啶有150个,则该DNA分子中腺嘌呤脱氧核苷酸=(1 000-150×2)÷2=350个,该DNA分子连续复制4次后共需要消耗游离的腺嘌呤脱氧核苷酸=350×(24-1)=5 250个,B错误;子代DNA分子中含有15N的DNA分子有2个,经过4次复制,子代DNA分子有16个,故子代DNA分子中含有15N标记的DNA分子占全部DNA分子的比例为2/16=1/8,C正确;由题图分析可知,延伸方向与解链方向相反的短片段子链将由DNA连接酶连接,因此,若阻断DNA连接酶的活性,则会导致短片段无法连接,会出现短片段子链的积累,D正确。]
题号
1
3
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7
7.(不定项)DNA复制过程中实际所需的原料是dNTP,其中d表示脱氧,N表示碱基,T表示3个,P表示磷酸基团,其结构如下图所示。合成子链的过程中,与模板链互补配对的dNTP脱去1个焦磷酸(2个磷酸分子组成)后,连接到子链的一端。下列说法正确的是( )
题号
1
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7
数智分层作业
课堂检测
知识点1
知识点2
第3节 DNA的复制
A.①②③表示3个磷酸基团,④表示脱氧核糖,⑤表示4种含氮碱基
B.该复制过程中DNA聚合酶催化延伸子链方向只能从5′→3′
C.若用32P标记新合成的DNA分子,则带有32P的磷酸基团应在dNTP的③位上
D.④的3′碳原子上羟基脱氧形成双脱氧核苷酸(ddNTP),不会影响DNA的复制
√
题号
1
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√
√
数智分层作业
课堂检测
知识点1
知识点2
第3节 DNA的复制
ABC [根据题意,DNA复制过程中实际所需的原料是dNTP,其中d表示脱氧,N表示碱基,T表示3个,P表示磷酸基团,则图中①②③为磷酸基团,④为脱氧核糖,⑤为含氮碱基,作为构成DNA的原料,那么含氮碱基包括A、T、C、G 4种,A正确;DNA复制过程中,在DNA聚合酶的催化作用下,将一个个的脱氧核苷酸连接形成磷酸二酯键,使子链延伸,但是DNA聚合酶催化延伸子链方向只能从5′→3′,B正确;根据题意,合成子链的过程中,与模板链互补配对的dNTP脱去1个焦磷酸(2个磷酸分子组成)后,连接到子链的一端,因此P出现在与脱氧核糖连接的磷酸基团③中,若用32P标记新合成的DNA分子,那么dNTP脱掉两个磷酸基团①②后成为合成DNA的原料,则带有32P的磷酸基团应在dNTP的③位上,C正确;④的3′碳原子上羟基脱氧形成双脱氧核苷酸(ddNTP),作为原料一旦被用于合成DNA,那么无法形成磷酸二酯键,则DNA片段延伸终止,因此会影响DNA的复制,D错误。]
题号
1
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8
7
8.(15分)洋葱根尖分生区某细胞内的某种生理过程如图1,图中甲、乙、丙均表示 DNA 分子,a、b、c、d均表示DNA的一条链,A、B表示相关酶。回答下列问题。
题号
1
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数智分层作业
课堂检测
知识点1
知识点2
第3节 DNA的复制
(1)DNA的基本骨架是由___________________构成的,排列在外侧,图1过程发生在洋葱根尖细胞的_________________(填场所),其中乙、丙分开的时期为____________。
(2)若一个DNA分子含有1 800个碱基,其中鸟嘌呤占20%,则该DNA复制2次后共需要________个腺嘌呤。
题号
1
3
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7
脱氧核糖和磷酸
细胞核、线粒体
有丝分裂后期
1 620
数智分层作业
课堂检测
知识点1
知识点2
第3节 DNA的复制
(3)梅塞尔森和斯塔尔运用同位素标记技术证明了DNA是半保留复制。选用含有15NH4Cl 的原料来培养大肠杆菌若干代作为亲代,然后,将大肠杆菌转移到14NH4Cl培养液中增殖一代。提取大肠杆菌的DNA并进行离心,图2是设想的几种可能的离心结果。下列分析正确的是________(单选)。
A.密度梯度离心依据DNA分子大小使其分离
B.通过测定放射性强度最终确定DNA复制的方式
C.若DNA为全保留复制,则离心后试管中DNA的位置对应图中③
D.若DNA的复制方式为半保留复制,则子代的两个DNA分子分别为14N/15N-DNA、14N/14N-DNA
题号
1
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7
C
数智分层作业
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知识点1
知识点2
第3节 DNA的复制
(4)将一个噬菌体 DNA分子的两条链用32P进行标记,使其感染无32P标记的大肠杆菌,在不含有32P 的培养基中培养一段时间。若得到的所有噬菌体双链DNA分子都装配成噬菌体(32个)并释放,其中含有32P的噬菌体只有2个,原因是_______________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________。
题号
1
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7
一个含有32P标记的双链DNA分子经半保留复制后,标记的两条单链只能分配到两个噬菌体的双链DNA分子
数智分层作业
课堂检测
知识点1
知识点2
第3节 DNA的复制
[解析] (1)图中DNA的基本骨架是脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,图1过程为DNA的复制,发生在洋葱根尖细胞的细胞核、线粒体,其中乙、丙分开的时期为有丝分裂后期,即着丝粒分裂,姐妹染色单体分开。
(2)若一个DNA分子含有1 800个碱基,其中鸟嘌呤占20%,则腺嘌呤占30%,腺嘌呤的数量为 1 800×30%=540个,则该DNA复制2次后共需要腺嘌呤的数量为540×(22-1)=1 620个。
题号
1
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(3)密度梯度离心依据DNA分子密度大小使其分离,A错误;由于15N没有放射性,因此本实验不能通过测定放射性强度来最终确定DNA的复制方式,B错误;若DNA的复制方式为全保留复制,亲代DNA为15N/15N-DNA,大肠杆菌繁殖一代,得到的子代的两个DNA分子分别为15N/15N-DNA,14N/14N-DNA,位于离心管重带和轻带位置,如图2中③所示,C正确;若DNA的复制方式为半保留复制,亲代DNA为15N/15N-DNA,大肠杆菌繁殖一代,得到的子代的两个DNA分子都为14N/15N-DNA,位于离心管中带位置,如图2中②所示,D错误。故选C。
题号
1
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(4)将一个噬菌体DNA分子的两条链用32P进行标记,并使其感染大肠杆菌,在不含有32P的培养基中培养一段时间。若得到的所有噬菌体双链DNA分子都装配成噬菌体,共32个,并释放,则其中含有32P的噬菌体只有2个,原因是一个含有32P标记的双链DNA分子经半保留复制后,标记的两条单链只能分配到两个噬菌体的双链DNA分子,因此得到的噬菌体中只有2个带有32P标记。
题号
1
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7
√
(教师用书独具)
1.DNA的复制开始于复制起点——“富含AT”的碱基对序列,一旦复制起点被启动蛋白识别,启动蛋白就会募集其他蛋白质,从而解开双链DNA,形成复制叉。下列有关DNA复制的叙述,错误的是
( )
A.“其他蛋白质”应当包括解旋酶
B.DNA复制时会同时出现多个复制叉
C.“富含AT”序列更易于DNA双链的分离
D.复制形成的两条DNA子链碱基互补、方向相反
数智分层作业
课堂检测
知识点1
知识点2
第3节 DNA的复制
B [解旋酶的作用是把双链DNA氢键打断,形成两条单链,依题意,“其他蛋白质”参与解开双链 DNA,故应包括解旋酶,A正确;DNA 分子可以多起点双向复制,可以形成多个复制叉,但复制叉并不是同时出现的,B错误;A—T碱基对之间具有2个氢键,C—G碱基对之间有3个氢键,“富含 AT”序列更易于DNA 双链的分离,C正确;由于两条 DNA 模板链碱基互补、方向相反,所以复制形成的两条DNA子链也是碱基互补,方向相反,D正确。]
√
2.真核细胞DNA的复制是一个复杂的过程,其边解旋边复制时会形成独特的DNA复制泡结构,该过程需要多种酶的参与。下列有关叙述错误的是( )
A.DNA聚合酶不能起始独立合成新的DNA链
B.DNA聚合酶催化脱氧核苷酸加到延伸中的DNA链的—OH末端
C.一条DNA复制时会形成多个复制泡,说明DNA复制是多起点复制
D.在每个DNA复制泡中DNA复制都需要解旋酶和DNA聚合酶各一个
数智分层作业
课堂检测
知识点1
知识点2
第3节 DNA的复制
D [DNA聚合酶要从引物的3′端开始连接脱氧核苷酸,催化游离的脱氧核苷酸加到延伸中的DNA链的3′端即—OH末端,所以DNA聚合酶不能起始独立合成新的DNA链,A正确;DNA聚合酶要从引物的3′端开始连接脱氧核苷酸,催化dNTP加到延伸中的DNA链的3′端即—OH末端,B正确;由于一条DNA复制时会形成多个复制泡,说明DNA复制为多起点复制,C正确;DNA复制为双向复制,所以需要解旋酶、DNA聚合酶各不止一个,D错误。]
3.某生物的一个DNA分子有m个碱基对,其中腺嘌呤a个。获取该DNA分子,使其双链都被15N标记,而后将其放置在含14N的培养液中培养,使该DNA分子复制n次。下列叙述正确的是( )
A.复制过程中,DNA连接酶以该DNA分子双链中的一条链为模板合成子链
B.复制n次后,含有15N的DNA分子占全部DNA分子的比例为1/2n
C.经n次复制需要鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸(m-a)(2n-1)个
D.若其中部分片段DNA单链序列为5′-GGTATC-3′,那么它的互补链的序列是5′-CCATAG-3′
√
数智分层作业
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知识点1
知识点2
第3节 DNA的复制
C [复制过程中,DNA聚合酶以该DNA分子双链的两条链为模板合成子链,A错误;复制n次后,含有15N的DNA分子有2个,占全部DNA分子的比例为1/2n-1,B错误;一个该DNA分子有(m-a)个鸟嘌呤,经n次复制需要鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸(m-a)(2n-1)个,C正确;若一条DNA单链的部分序列是5′-GGTATC-3′,那么它的互补链的序列是3′-CCATAG-5′,D错误。]
4.将酵母菌的核DNA全部用14N标记(即14N/14N-DNA),转移到含有15NH4Cl培养液中,培养24 h后提取子代酵母菌的DNA。将DNA热变性处理(解开双螺旋,变成单链),然后进行密度梯度离心,管中出现两种条带,且分别对应两个峰,如图所示。下列说法错误的是
( )
数智分层作业
课堂检测
知识点1
知识点2
第3节 DNA的复制
A.热变性处理破坏了DNA分子中的氢键
B.根据图示结果可判断出DNA的复制方式为半保留复制
C.图示酵母菌增殖时的细胞周期为8 h
D.随着复制次数的增加,14N条带所占比例减小
√
数智分层作业
课堂检测
知识点1
知识点2
第3节 DNA的复制
B [该实验结果是DNA热变性处理,然后再进行密度梯度离心得到的,是单链的含量,不能说明DNA复制是半保留复制,也可能是全保留复制,B错误。]
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