第2章 第2节 第2课时 DNA分子的复制-【新课程学案】2025-2026学年高中生物必修2 遗传与进化配套课件PPT（苏教版）

第2课时 DNA分子的复制 学习目标 1.用“假说—演绎法”探究DNA分子的半保留复制方式。　 2.通过小组合作动手模拟，概述DNA分子的复制过程、条件和特点。　　 3.通过类比推理说出DNA复制的生物学意义。 知识点（一） 对DNA分子复制的 推测和验证 知识点（二） DNA分子的半保留 复制 课时跟踪检测 目录 课堂小结与随堂训练 知识点（一） 对DNA分子复制的 推测和验证 教材知识梳理 (一)DNA分子的复制 1.概念：以_________分子为模板合成__________分子的过程。 2.推测 全保留 复制模型 即亲代的双螺旋形态结构__________，其子代只是全新的复制品 分散 复制模型 即亲代的DNA会分散进入子代复制品的_______中，亲代和子代的DNA都是旧DNA和新DNA的混合体 半保留 复制模型 即以亲代DNA的_______为模板合成一条_______，再与_______组成子代DNA 亲代DNA 子代DNA 完全不变 每条链 每条链 互补链 互补链 (二)证明DNA分子半保留复制的实验 1.实验材料：______。 2.实验方法：运用___________技术和密度梯度离心技术。 3.实验过程 15N 细菌 同位素标记 离心 4.实验结果 (1)提取对照组DNA→离心→__________带。 (2)提取亲代DNA→离心→_________带。 (3)子一代细菌提取DNA→离心→__________带。 (4)子二代细菌提取DNA→离心→1/2轻链带、1/2杂合链带。 5.实验结论 DNA分子___________：在新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链。 全部轻链 全部重链 全部杂合链 半保留复制 (一)澄清概念 1.判断下列说法的正误 (1)证明DNA复制方式的实验只能用同位素标记N。( ) 层级训练评价 × 提示：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)证明DNA分子半保留复制的实验中要检测重链带、杂合链带等放射性。( ) (3)新合成的DNA分子都含有一条原模板链和一条新合成的子链。( ) × √ 提示：重链带、杂合链带等没有放射性，15N是稳定性同位素。 (二)落实知能 2.(2025·北京高考)1958年，Meselson和Stahl通过15N标记DNA的实验，证明了DNA的半保留复制。关于这一经典实验的叙述正确的是(　 ) A.因为15N有放射性，所以能够区分DNA的母链和子链 B.得到的DNA带的位置有三个，证明了DNA的半保留复制 C.将DNA变成单链后再进行离心也能得到相同的实验结果 D.选择大肠杆菌作为实验材料是因为它有环状质粒DNA √ 解析：15N属于稳定同位素，不具有放射性，A错误。亲代大肠杆菌离心后出现一条DNA带(15N/15N-DNA)，位置靠近试管的底部；转移培养后第一代细菌的DNA离心后，试管中也只有一条DNA带(15N/14N-DNA)，位置居中；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(15N/14N-DNA)，另一条带的位置更靠上(14N/14N-DNA)，因此得到的DNA带的位置有三个，证明了DNA的半保留复制，B正确。若将DNA变成单链后再进行离心，无论是全保留复制还是半保留复制，都是只有两条条带，不能证明DNA的半保留复制，C错误。大肠杆菌易培养、繁殖快，因此选择大肠杆菌作为实验材料，D错误。 3.在氮源为14N和15N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子分别为14N-DNA和15N-DNA。将在含15N的培养基上培养的亲代大肠杆菌转移到含14N的培养基上，再连续繁殖两代(Ⅰ和Ⅱ)，用某种离心方法分离得到的结果如下图所示。下列对此实验的叙述不正确的是 (　 ) A.Ⅰ代大肠杆菌DNA分子中一条链是14N，另一条链是15N B.Ⅱ代大肠杆菌含15N的DNA分子占全部DNA分子的1/4 C.大肠杆菌是原核生物，只有核糖体一种细胞器 D.上述实验结果证明DNA复制方式为半保留复制 √ 解析：由实验结果可知子一代(Ⅰ代)细菌全部位于杂合链带位置，则Ⅰ代大肠杆菌DNA分子中一条链是14N，另一条链是15N，A正确；Ⅱ代大肠杆菌含15N的DNA分子占全部DNA分子的1/2，B错误；大肠杆菌是原核生物，只有核糖体一种细胞器，用于合成蛋白质，C正确；Ⅰ代和Ⅱ代的实验结果能够证明DNA分子复制方式为半保留复制，D正确。 4.(2024·浙江1月选考)大肠杆菌在含有3H-脱氧核苷的培养液中培养，3H-脱氧核苷掺入到新合成的DNA链中，经特殊方法显色，可观察到双链都掺入3H-脱氧核苷的DNA区段显深色，仅单链掺入的显浅色，未掺入的不显色。掺入培养中，大肠杆菌拟核DNA第2次复制时，局部示意图如图。DNA双链区段①②③对应的显色情况可能是 (　 ) A.深色、浅色、浅色 B.浅色、深色、浅色 C.浅色、浅色、深色 D.深色、浅色、深色 √ 解析：根据DNA半保留复制的特点，结合题干信息和题图可知，区段①②③对应的显色情况依次为浅色、深色、浅色，B项符合题意。 (三)科学探究 5.沃森和克里克发现DNA的双螺旋结构后，有科学家关于DNA的复制方式提出了三种假说，即半保留复制、全保留复制和分散复制，过程如图1所示。他们根据三种假说，进行了如图2所示的实验。回答下列问题： (1)科学家在实验过程中，使用到的技术方法有_______________ ________________ (回答出两种)。选用大肠杆菌作为实验材料的优点有__________________________________________________________ __________ (回答出两点)。  　大肠杆菌繁殖速度快，遗传物质只有DNA分子、无染色体结构、易提取 同位素标记法、密度梯度离心法 解析：由图2可知，证明DNA的复制方式实验中使用到的技术方法有同位素标记法、密度梯度离心法。大肠杆菌繁殖速度快，遗传物质只有DNA分子、无染色体结构、易提取，因此常用大肠杆菌为实验材料。 (2)将DNA含15N标记的大肠杆菌，接种到含14N的培养基中繁殖一代，提取DNA后进行离心，若离心管中出现轻链带和重链带，则DNA的复制方式是____________，而实际结果是只有一条杂合链带，由此可以说明DNA的复制方式是________________________。  　半保留复制或分散复制 全保留复制 解析：将DNA含15N标记的大肠杆菌，接种到含14N的培养基中繁殖一代，提取DNA后进行离心，若离心管中出现轻链带和重链带，则DNA的复制方式是全保留复制，而实际结果是只有一条杂合链带，由此可以说明DNA的复制方式是半保留复制或分散复制。 (3)为了进一步确定DNA的复制方式，需要让子一代的大肠杆菌在含14N的培养基中再繁殖一代，当离心管中出现________________带时，可确定DNA的复制方式是半保留复制。  杂合链带和轻链 解析：让子一代的大肠杆菌在含14N的培养基中再繁殖一代，当离心管中出现杂合链带和轻链带两条带时则排除分散复制，同时确定为半保留复制。 知识点（二） DNA分子的半保留 复制 教材知识梳理 1.概念：在新合成的每个DNA分子中，都保留了_____________中的一条链，因此，这种复制方式被称为DNA分子半保留复制。 2.场所：主要在______。 3.条件 (1)模板：DNA分子的__________________。 (2)原料：细胞中四种脱氧核苷酸。 (3)能量和酶等。 原来DNA分子 细胞核 两条脱氧核苷酸链 4.过程 脱氧核苷酸 DNA聚合酶 能量 解旋 螺旋的双链 5.特点 (1)过程：边解旋边复制。 (2)方式：半保留复制。 6.结果：一个DNA分子形成两个完全相同的DNA分子。 7.精确复制的原因：在DNA分子半保留复制中，_____________为复制提供了模板，______________原则保证了复制的精确进行。 8.意义：正是DNA分子的半保留复制，确保了__________代代传递的连续性。 双螺旋结构 碱基互补配对 遗传信息 (一)DNA分子复制的方向分析 1.DNA两条子链的合成方向相反，具有双向复制的特点。 2.一般来讲，原核生物每个DNA只有一个复制起点；真核生物染色体DNA有多个复制起点，这种复制方式提高了DNA复制的效率。 核心要点点拨 3.在复制速率相同的前提下，真核生物细胞的复制环大小不一，原因是它们的复制起始时间有先后，图2中DNA是从其最右边开始复制的。 (二)与DNA分子复制有关的计算 将1个被15N充分标记的DNA分子转移到含14N的培养基中培养n代(n≠0)，结果如图所示。 从图中可以得到如下规律： 1.DNA分子数 2.脱氧核苷酸链数 3.消耗的脱氧核苷酸数 设亲代DNA中含有某种脱氧核苷酸m个，则： (1)经过n次复制，共需消耗游离的该种脱氧核苷酸(2n-1)m个。 推导过程：一个DNA分子复制n次，可产生2n个子代DNA分子，除亲代DNA的两条母链不需新原料建构外，所有子链皆由新原料建构而成，因此相当于新形成(2n-1)个DNA分子，则需消耗含该碱基(或其互补碱基)的脱氧核苷酸(2n-1)m个。 (2)在第n次复制时，共需消耗游离的该种脱氧核苷酸m×2n-1个。 推导过程：在计算第n次复制所需某种原料的量时，可据经n次复制可产生2n个DNA分子，得出第n次复制需新建构子链2n条(每个子代DNA分子均有一条新生子链)，这2n条新生子链相当于2n/2=2n-1个DNA分子，故第n次复制所需某种原料的量应为2n-1乘以每个DNA分子中该原料的量。 [典例]　(2025·苏州月考)线粒体和叶绿体中也含有少量DNA，如图是人体细胞线粒体某DNA的复制过程。下列有关叙述正确的是 (　 ) 经典考题探究 A.图示过程需要解旋酶和RNA聚合酶的参与 B.若②的α链是模板链，则③的β链也是模板链 C.若①有1 000个碱基，则第3次复制需要游离的脱氧核苷酸7 000个 D.用15N标记①的双链，在14NH4Cl中复制n次后含14N/15N的DNA占全部DNA的1/2n √ [解析]　DNA复制需要解旋酶和DNA聚合酶，A错误；DNA复制以两条链为模板，故若②的α链是模板链，则③的β链也是模板链，B正确；若①有1 000个碱基，则第3次复制需要游离的脱氧核苷酸23-1×1 000=4 000(个)，C错误；DNA是半保留复制，故用15N标记①的双链，复制n次后含14N/15N的DNA有2个，占全部DNA的2/2n=1/2n-1，D错误。 (一)澄清概念 1.判断下列说法的正误 (1)DNA复制遵循碱基互补配对原则，新合成的DNA分子中两条链均是新合成的。( ) (2)DNA复制过程需要解旋酶、DNA聚合酶等多种酶。( ) 层级训练评价 × √ 提示：DNA分子的复制方式为半保留复制，所以子代DNA的两条链中包含了一条母链和一条子链。 (3)DNA复制过程中两条子链都是从复制起点开始连续复制。 ( ) (4)一般来说，复制形成的两个子代DNA分子的碱基数量和排列顺序完全相同。( ) (5)真核细胞和原核细胞DNA复制的过程和方式都不相同。( ) × √ × 提示：其中一条子链是不连续、分片段复制的。 提示：二者的复制过程有差异但复制方式都是半保留复制。 (二)落实知能 2.(2025·淮安检测)下图为DNA复制示意图，其中①~③表示物质，④~⑨表示结构部位，下列叙述正确的是(　 ) A.物质①为解旋酶，②为DNA聚合酶 B.物质③为游离的核糖核苷酸，共有4种 C.④~⑨中表示3'端的有④⑦⑨ D.④⑦处具有游离的磷酸基团 √ 解析：物质①为DNA聚合酶，②为解旋酶，A错误；物质③为游离的脱氧核糖核苷酸，共有4种，B错误；子链的延伸方向为5'→3'端，由此可知，④~⑨中表示3'端的有⑤⑥⑧，C错误；DNA分子中每一条链的5'端均含有1个游离的磷酸基团，④⑦为5'端，具有游离的磷酸基团，D正确。 3.某一14N标记的DNA分子含400个碱基对，其中鸟嘌呤280个，在含15N的培养基中经过n次连续复制后，不含14N的DNA分子总数与含14N的DNA分子总数之比为7∶1，则复制过程共需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的个数为 (　 ) A.1 800 B.1 920 C.4 200 D.4 480 √ 解析：DNA分子进行半保留复制，一个DNA分子复制n次后，会形成2n个DNA分子，有2个含有14N的DNA分子，所以不含14N的DNA分子有14个，因此DNA一共16个，则该DNA分子复制了4次。该DNA分子中胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数量为400-280=120(个)，连续复制4次，需要游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的个数为120×(24-1)=1 800，A正确。 4.(2025·徐州月考)[多选]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1 h后提取子代大肠杆菌的DNA。将DNA解开双螺旋，变成单链，然后进行离心，试管中出现两种条带(如图)。下列说法正确的是 (　 ) A.解开DNA双螺旋的实质是使碱基对之间的氢键断裂 B.根据条带的数目和位置可以确定DNA的复制方式 C.由结果可推知该大肠杆菌的细胞周期大约为20 min D.若让大肠杆菌繁殖四代，则条带1中的DNA单链所占比例减小 √ √ √ 解析：解开DNA双螺旋的实质是破坏碱基对之间的氢键，A正确；由于DNA解开了双螺旋，变成单链，因此无论DNA的复制方式是半保留复制还是全保留复制，均会出现题目中的条带数目和位置，B错误；由于14N单链∶15N单链=1∶7，说明DNA复制了3次，由此可推知该大肠杆菌的细胞周期大约为60÷3=20(min)，C正确；若让大肠杆菌繁殖四代，产生子代DNA的数目为24=16(个)，则条带1中的单链在所有DNA单链中占2/32=1/16，比例减小，D正确。 5.(2025·苏北四校联考)[多选]下图表示利用大肠杆菌探究DNA复制方式的实验，结果显示：试管①(亲代15N/15N-DNA)的DNA带只有一条，位置靠近试管底部；试管②的DNA带只有一条，位置居中；试管③的DNA带有两条，一条靠上(a带)、一条居中(b带)。下列叙述正确的是 (　 ) A.该实验利用15N和14N两种同位素是因为含15N的DNA比含14N的DNA密度大，利用密度梯度离心技术可以区分含有不同N元素的DNA B.根据试管②中只出现一条居中的DNA带，可以说明DNA的复制方式不是全保留复制 C.根据试管③中出现两条DNA带，一条靠上(a带)、一条居中(b带)，可以说明DNA的复制方式是半保留复制 D.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的链占该代DNA分子总链数的1/2 √ √ √ 解析：15N不具有放射性，结果的检测是利用密度梯度离心技术在试管中区分含有相对原子质量不同的N元素的DNA，15N-15N、15N-14N、14N-14N的DNA依次在试管中的位置是靠下、居中、靠上，A正确；细胞分裂1次，②中DNA分子共两个，只出现一条居中的DNA带，可以说明DNA的复制方式不是全保留复制，B正确；根据试管③中出现两条DNA带，一条靠上(a带)即14N-14N、一条居中(b带)即15N-14N，可以说明DNA的复制方式是半保留复制，C正确；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，8条链，故含15N的链占该代DNA分子总链数的1/4，D错误。 (三)迁移应用 6.图甲中原DNA分子有a和d两条链，A和B均是DNA复制过程中所需要的酶，将图甲中某一片段放大后如图乙所示。请分析回答下列问题： (1)图甲中，A和B均是DNA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。  　DNA聚合 解旋 解析：分析图甲可知，A可以使DNA分子的双螺旋结构解开，形成单链DNA，因此A是解旋酶。B可以催化形成DNA分子的子链，因此B是DNA聚合酶。 (2)在绿色植物根尖分生区细胞中进行图甲过程的场所为_______ ________。图甲中DNA完成复制后，b、c两条链的碱基序列______ (填“相同”或“互补”)。  解析：在绿色植物根尖分生区细胞中含有DNA的结构有细胞核、线粒体，因此在这两处会发生DNA复制。b、c两条链分别是以DNA的两条单链复制而成的，因此两条链的碱基互补。 　互补 细胞核、线粒体 (3)组成DNA基本骨架的元素为_____________；DNA分子中_____碱基对比例越高，DNA分子越稳定。图乙中序号④的中文名称是___________________。  解析：磷酸和脱氧核糖交替连接构成DNA的基本骨架，因此组成元素为C、H、O、P。因为G—C碱基对之间含有3个氢键，A—T碱基对含有2个氢键，所以G—C碱基对比例越高，DNA分子越稳定。图乙中序号④的中文名称是胸腺嘧啶脱氧核苷酸。 　　胸腺嘧啶脱氧核苷酸 C、H、O、P G—C (4)若1个DNA双链均被32P标记的T2噬菌体去侵染未标记的大肠杆菌，释放出m个子代噬菌体，其中含有32P的噬菌体所占的比例为_____。若该DNA分子共有a个碱基，其中腺嘌呤有m个，则该DNA分子复制5次，需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸___________个。  　31(a/2-m) 2/m 解析：若用1个32P标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，释放出m个子代噬菌体，根据DNA半保留复制特点可知，只有2个噬菌体含有32P，其中含有32P的噬菌体所占的比例是2/m。若该DNA分子共有a个碱基，其中腺嘌呤有m个，则该DNA分子中胞嘧啶的数目为a/2-m，则该DNA分子复制5次，产生的子代DNA数目为25=32，相当于新合成31个DNA分子，因此该过程中需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸31×(a/2-m)个。 /课堂小结与随堂训练/ 一、知识体系构建 二、关键语句必背 1.在新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链，因此，这种复制方式被称为DNA分子半保留复制。 2.DNA复制需要以DNA分子的两条脱氧核苷酸链为模板、4种脱氧核苷酸为原料以及酶和能量的参与。 3.DNA复制的特点是边解旋边复制和半保留复制。 4.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。 5.DNA通过半保留复制，确保了遗传信息代代传递的连续性。 三、素养好题训练 1.下列关于遗传学史上重要探究活动的叙述，错误的是(　 ) A.孟德尔分析豌豆遗传实验结果发现了遗传规律 B.摩尔根等基于性状与性别的关联证明基因在染色体上 C.赫尔希和蔡斯用对比实验证明DNA是遗传物质 D.沃森和克里克用DNA衍射图谱得出碱基配对方式 √ 解析：豌豆的相对性状明显，是杂交实验的好材料，著名的遗传学之父孟德尔通过分析豌豆杂交实验的结果，发现了生物的遗传规律，A正确；摩尔根让白眼雄果蝇与红眼雌果蝇杂交，发现白眼的遗传是与性别相联系的，从而得出控制白眼的基因位于X染色体上，后来又通过测交的方法进一步验证了基因在染色体上，B正确；赫尔希和蔡斯分别用32P与35S标记的两组实验相互对照，证明了DNA是遗传物质，C正确；沃森和克里克以DNA衍射图谱的相关数据为基础，推算出DNA分子呈螺旋结构，D错误。 2.病毒的核酸有的是双链DNA，有的是单链RNA，还有的为单链DNA或双链RNA。现发现一种新病毒，要确定属于哪一种类型，应该分析 (　 ) A.碱基类型和碱基比例 B.蛋白质的氨基酸组成和碱基类型 C.碱基类型和五碳糖类型 D.蛋白质的氨基酸组成和五碳糖类型 √ 解析：根据题意，发现一种新病毒，要确定属于哪一种类型，先确定病毒的核酸属于DNA还是RNA，可以根据核酸的碱基类型，如果核酸中含有碱基T，则是DNA，如果核酸中含有碱基U则是RNA；判断是单链或双链，可以通过分析碱基的比例，双链DNA分子中嘌呤总是与嘧啶相等，即A=T，C=G，双链RNA分子中A=U，C=G，单链DNA或单链RNA中的嘌呤与嘧啶不一定相等。综上所述，根据病毒核酸的碱基类型和碱基比例可以判断病毒的具体类型。故A正确。 3.(2025·南通月考)如图为真核细胞DNA复制过程模式图。据图分析，下列相关叙述不正确的是 (　 ) A.由图示可知，DNA分子复制的方式是半保留复制 B.从图中可以看出合成两条子链时，DNA聚合酶移动的方向是相反的 C.因为DNA分子在复制时需严格遵循碱基互补配对原则，所以新合成的两条子链的碱基序列是完全一致的 D.解旋酶能使DNA双链解开，且需要消耗ATP √ 解析：半保留复制是指新形成的每个DNA分子中都保留了原来DNA分子中的一条核苷酸链，由图示呈现的信息能确定DNA分子复制的方式是半保留复制，A正确；DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链组成的，DNA复制时子链只能从5' 端向3' 端延伸，从图中可以看出合成两条子链时，DNA聚合酶移动的方向是相反的，B正确；因为DNA分子在复制时需严格遵循碱基互补配对原则，所以新合成的两条子链的碱基序列是互补的，C错误；解旋酶能使双链间的氢键断裂，进而使DNA双链解开，且需要消耗ATP，D正确。 4.如图为真核细胞内某基因(15N标记)的结构示意图，该基因全部碱基中G占20%。下列相关叙述正确的是 (　 ) A.DNA复制时DNA聚合酶催化①部位的形成 B.该基因中T与G的数量比无法确定 C.DNA分子中②(氢键)的断裂，必须有解旋酶的催化 D.将该基因置于14N培养液中复制4次后，含14N的DNA分子占7/8 √ 解析：DNA复制时DNA聚合酶催化①磷酸二酯键的形成，A正确；该基因中碱基G占全部碱基的20%，则T=A=30%，G=C=20%，因此该基因中T与G的数量比为3∶2，B错误；加热和RNA聚合酶也能使DNA分子中②(氢键)断裂，C错误；将该基因置于14N培养液中复制4次后，产生16个子代DNA分子，根据DNA分子半保留复制特点，含14N的DNA分子有16个，占100%，D错误。 5.[多选]某DNA含有3 000个碱基，腺嘌呤占35%。若该DNA分子以15N同位素标记的游离脱氧核苷酸为原料复制3次，再将全部复制产物置于试管内离心，进行密度分层，得到结果如图①所示；然后加入解旋酶再离心，得到结果如图②所示。则下列有关分析中正确的是 (　 ) A.Y层中含有的氢键数是X层的3倍 B.W层中含15N标记的胞嘧啶3 150个 C.W层与Z层的核苷酸数之比为7∶1 D.X层中的DNA只有14N标记，Y层中的DNA只有15N标记 √ √ √ 解析：　X层中的DNA含14N和15N标记，共有2个DNA分子，而Y层的DNA只含15N标记，共有6个DNA分子，故Y层中含有的氢键数是X层的3倍，A正确，D错误；基因中含有3 000个碱基，腺嘌呤占35%，则A=T=1 050个，G=C=450个，W层中含15N标记的单链有14个，相当于7个DNA分子，因此，其中的胞嘧啶=450×7=3 150个，B正确；W层有14条链，Z层有2条链，因此W层与Z层的核苷酸数之比为7∶1，C正确。 课时跟踪检测 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 一、选择题 1.真核细胞的DNA分子复制时可观察到多个复制泡。DNA分子具有多个复制泡的原因是(　 ) A.边解旋边复制 B.半保留复制 C.单向复制 D.多起点复制 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 解析：真核细胞的DNA分子复制时可观察到多个复制泡，说明真核细胞DNA是多起点复制，这种复制特点加速了复制过程，提高了复制速率，D正确。 1 5 6 7 8 9 10 2 3 4 √ 2.下列关于DNA复制的叙述，错误的是 (　 ) A.有丝分裂前的间期和减数第二次分裂前的间期要进行DNA复制 B.DNA的每一条链均可作为DNA复制的模板 C.真核细胞中，DNA复制所需的脱氧核苷酸可从细胞质通过核孔进入细胞核 D.DNA复制的意义是将遗传信息传递给子代 1 5 6 7 8 9 10 2 3 4 解析：有丝分裂前的间期和减数分裂前的间期需要进行DNA复制，减数第一次分裂与减数第二次分裂之间通常没有间期，或者间期时间很短，不进行DNA复制，A错误；DNA复制时每条链均作为模板进行复制，B正确；脱氧核苷酸可从细胞质通过核孔进入细胞核用于DNA复制，C正确；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，D正确。 1 5 6 7 8 9 10 2 3 4 3.如图为真核细胞内某基因(15N标记)的结构示意图，该基因全部碱基中A占30%。下列相关说法正确的是 (　 ) A.该基因有两条链，说明其一定存在于细胞内的染色体DNA上 B.该基因的一条核苷酸链中(C+G)/(A+T)为3∶2 C.DNA解旋酶作用于①部位，DNA聚合酶作用于②部位 D.将该基因置于14N培养液中复制4次后，含15N的DNA分子占1/8 √ 1 5 6 7 8 9 10 2 3 4 解析：在真核细胞内基因可存在于染色体DNA上或细胞质DNA上，A错误；该基因中A占30%，则A+T占60%，C+G占40%，因此，该基因的一条核苷酸链中(C+G)/(A+T)为2∶3，B错误；解旋酶破坏氢键，作用于②部位，DNA聚合酶作用于①部位，C错误；将该基因置于含14N培养液中复制4次后，形成16个子代DNA分子，其中有2个DNA含有15N，占1/8，D正确。 1 5 6 7 8 9 10 2 3 4 √ 4.(2025·苏州月考)下图是DNA复制过程示意图，①~④代表DNA长链，两条长链之间的虚线代表碱基对。据图推断，子代DNA的长链中碱基序列通常相同的是 (　 ) A.①和② B.②和③ C.①和③ D.②和④ 1 5 6 7 8 9 10 2 3 4 解析：DNA的两条链是互补的，在复制时分别以两条链作为模板，遵循碱基互补配对原则进行复制，①②互补，①③互补，②④互补，那么②③相同，①④相同，B正确。 1 5 6 7 8 9 10 2 3 4 √ 5.现有DNA分子的两条单链均只含有31P(表示为P)的大肠杆菌，若将该大肠杆菌在含有32P的培养基中繁殖两代，再转到含有31P的培养基中繁殖一代，则理论上DNA分子的组成类型和比例分别是(　 ) A.有31P32P和31P31P两种，其比例为1∶3 B.有32P32P和31P31P两种，其比例为1∶1 C.有32P32P和31P31P两种，其比例为3∶1 D.有31P32P和31P31P两种，其比例为3∶1 1 5 6 7 8 9 10 2 3 4 解析：DNA分子的两条单链均只含有31P，该大肠杆菌在含有32P的培养基中繁殖两代，形成4个DNA，2个DNA为31P32P，2个DNA为32P32P。再转到含有31P的培养基中繁殖一代，形成8个DNA，2个DNA为31P31P，6个DNA为31P32P，即有31P32P和31P31P两种，其比例为3∶1，D正确。 1 5 6 7 8 9 10 2 3 4 6.下图为某真核细胞中DNA复制过程的模式图，下列叙述正确的是 (　 ) 1 5 6 7 8 9 10 2 3 4 A.酶①是RNA聚合酶，酶②是DNA聚合酶 B.在DNA复制过程中，一条子链由5'端向3'端延伸，另一条子链则由3'端向5'端延伸 C.解旋后以一条母链为模板，按照碱基互补配对原则合成两条新的子链 D.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 √ 1 5 6 7 8 9 10 2 3 4 解析：酶①为解旋酶，酶②为DNA聚合酶，A错误；DNA分子复制时两条子链合成的方向都是从5'端向3'端延伸，B错误；解旋后以两条母链为模板，按照碱基互补配对原则合成两条新的子链，C错误；一个DNA分子经过复制以后形成的2个子代DNA分子，通过细胞分裂分配到子细胞中，D正确。 1 5 6 7 8 9 10 2 3 4 7.将一个双链DNA分子的一端固定于载玻片上，置于含有荧光标记的脱氧核苷酸的体系中进行复制。甲、乙和丙分别为复制过程中3个时间点的图像，①和②表示新合成的单链，①的5'端指向解旋方向，丙为复制结束时的图像。该DNA复制过程中可观察到单链延伸暂停现象，但延伸进行时2条链延伸速率相等。已知复制过程中严格遵守碱基互补配对原则，下列说法错误的是 (　 ) 1 5 6 7 8 9 10 2 3 4 A.据图分析，①和②延伸时均存在暂停现象 B.甲时①中A、T之和与②中A、T之和可能相等 C.丙时①中A、T之和与②中A、T之和一定相等 D.②延伸方向为5'端至3'端，其模板链3'端指向解旋方向 √ 1 5 6 7 8 9 10 2 3 4 解析：据图分析，图甲时新合成的单链①比②短，图乙时①比②长，因此可以说明①和②延伸时均存在暂停现象，A正确；①和②两条链中碱基是互补的，图甲时新合成的单链①比②短，但②中多出的部分可能不含有A、T，因此①中A、T之和与②中A、T之和可能相等，B正确；①和②两条链中碱基是互补的，丙为复制结束时的图像，新合成的单链①与②等长，图丙时①中A、T之和与②中A、T之和一定相等，C正确；①和②两条单链由一个双链DNA分子复制而来，其中一条母链合成子链时①的5'端指向解旋方向，那么另一条母链合成子链时②延伸方向为5'端至3'端，其模板链5'端指向解旋方向，D错误。 1 5 6 7 8 9 10 2 3 4 8.[多选]DNA复制过程中遇到不利因素的现象，称为DNA复制胁迫。为了应对复制胁迫，生物体进化出了检验点，检测DNA复制是否正常并做出正确反应。Rad53是行使检验点功能的重要蛋白。研究人员发现当降低胞内dNTP(4种脱氧核苷酸)水平时，Rad53缺失的细胞中，解旋酶复合体仍会前进并解开双链DNA，但以两条DNA单链为模板的复制速度不同，从而导致暴露出大段单链区域。下列说法错误的是 (　 ) A.真核细胞中DNA复制发生的场所都是在细胞核中 B.降低dNTP水平是为了使该细胞Rad53缺失 C.大段单链DNA的暴露可能引起DNA损伤 D.Rad53能够协调解旋酶复合体移动与两条链的复制速度 √ √ 1 5 6 7 8 9 10 2 3 4 解析：真核细胞中的细胞核、线粒体、叶绿体中都含有DNA，都可以进行DNA复制，A错误；根据题干信息可知，降低dNTP水平不是为了使该细胞Rad53缺失，而是为研究Rad53缺失时DNA复制的特点，B错误；大段单链DNA的暴露可能引起DNA损伤，C正确；Rad53缺失的细胞中，解旋酶复合体仍会前进并解开双链DNA，但以两条DNA单链为模板的复制速度不同，由此可知Rad53能够协调解旋酶复合体移动与两条链的复制速度，D正确。 1 5 6 7 8 9 10 2 3 4 9.(2025·南京月考)[多选]冈崎等人提出了DNA的不连续复制模型(如图)，他们认为，在5'端→3'端这一模板链上，核苷酸在DNA聚合酶的作用下，仍按子链的5'端→3'端方向顺序结合上去，并相连成链。核苷酸在模板上先反方向地合成一系列小的片段，称为冈崎片段，然后这些片段再相互连接起来而成长链。据此信息结合所学知识判断，下列说法正确的是 (　 ) 1 5 6 7 8 9 10 2 3 4 A.复制过程中首先需要解旋酶沿着复制叉移动方向解开DNA双螺旋结构，使两条链中间的碱基对分开 B.推测冈崎片段的出现是由于DNA聚合酶只能使核苷酸按5'端→3'端方向连接成链 C.复制过程遵循碱基互补配对原则 D.前导链和滞后链的碱基序列完全相同 √ √ √ 1 5 6 7 8 9 10 2 3 4 解析：DNA复制过程的第一步是解旋，需要解旋酶沿着复制叉移动方向解开DNA双螺旋结构，破坏DNA双链之间的氢键，使两条链解开，A正确；由题干“在5'端→3'端这一模板链上，核苷酸在DNA聚合酶的作用下，仍按子链的5'端→3'端方向顺序结合上去”，可推测冈崎片段的出现是由于DNA聚合酶只能使核苷酸按5'端→3'端方向连接成链，B正确；DNA复制通过碱基互补配对，保证了复制能够准确进行，C正确；前导链与3'端→5'端方向的亲代DNA链互补，滞后链与5'端→3'端方向的亲代DNA链互补，所以前导链和滞后链的碱基序列不同，D错误。 1 5 6 7 8 9 10 2 3 4 二、非选择题 10.(2025·徐州检测)科学家曾对 DNA 的复制提出两种假说：全保留复制和半保留复制。为验证哪种假说正确，科学家将全部 DNA 的双链均被15N 标记的大肠杆菌转移到以 14NH4Cl为唯一氮源的培养液中，繁殖一代后提取子代大肠杆菌的 DNA(F1 DNA)。将F1 DNA热变性处理(即解开双螺旋)后进行密度梯度离心，离心管(图甲)中出现的两个条带，对应图乙中的两个峰。 1 5 6 7 8 9 10 2 3 4 (1)热变性处理破坏了 DNA 分子中的____键。  氢 解析：热变性处理导致DNA分子中碱基对之间的氢键发生断裂，形成两条DNA单链。 1 5 6 7 8 9 10 2 3 4 (2)根据图甲中条带的数目和位置，____ (填“能”或“不能”)判断DNA的复制方式是“全保留复制”还是“半保留复制”，原因是_______________ ____________________________________________________________。  　 无论DNA是全保留复制还是半保留复制，经热变性后都能得到图甲所示的条带 不能 解析：无论是DNA全保留复制还是半保留复制，经热变性处理后都会在离心管中得到两个条带，其中一条为14N条带，另一条为15N条带，无法区分复制方式。 1 5 6 7 8 9 10 2 3 4 (3)研究人员发现，若实验中提取的F1 DNA不做______处理，将其直接进行密度梯度离心，则离心管中只出现一个条带，据此分析 DNA 的复制方式是半保留复制。  热变性 解析：若实验中提取的F1 DNA不做热变性处理，如果DNA复制是半保留复制，则第一代的2个DNA(F1 DNA)分子都应一条链含15N，一条链含14N。将其直接进行密度梯度离心，则离心管中只出现一个条带。 1 5 6 7 8 9 10 2 3 4 (4)研究人员继续研究发现，将含15N 的大肠杆菌转移到 14NH4Cl 培养液中， 培养60 min提取子代大肠杆菌的 DNA，经热变性处理后，离心管中出现的 14N 条带与 15N 条带峰值的相对比值为 7∶1，则大肠杆菌的分裂周期为___ min。  20 解析：由题意可知，经实验的相关处理后，离心管中出现的14N条带与15N条带峰值的相对比值为7∶1，说明离心管中含14N的链有14条，含15N的链有2条，共16条单链，即60 min内得到了8个子代DNA分子，大肠杆菌繁殖3次，故大肠杆菌的分裂周期为20 min。 1 5 6 7 8 9 10 2 3 4 (5)图丙表示某生物细胞中 DNA 分子复制的过程，已知该DNA分子含有500个碱基，T 占20%，而此DNA复制理论上需要约30 s，而实际时间远远小于30 s，据图丙分析其原因是______________________________ _________。在第3次复制的过程中，需要胞嘧啶____个。  DNA有多个复制起点，并同时进行复制　 600 1 5 6 7 8 9 10 2 3 4 解析：理论上此DNA复制需要约30 s，而实际时间远远小于30 s，结合图丙可知，DNA有多个复制起点，多起点同时复制，大大缩短了复制时间。该DNA分子含有500个碱基，T占20%， 在DNA双链中，A=T=20%，G=C=30%，含有胞嘧啶500×30%=150个，在第3次复制的过程中，需要胞嘧啶150×(23-1)=600个。 本课结束 更多精彩内容请登录：www.zghkt.cn $