高中生物第三章基因的本质第3节DNA的复制教学案新人教版必修2

高中生物第三章基因的本质第3节DNA的复制教学案新人教版必修2

真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 1 第 3 节 DNA 的复制 [学习导航] 1.结合 DNA 分子的结构特点，了解沃森和克里克对 DNA 分子复制方式的早期推 测。2.结合教材图文，了解 DNA 半保留复制的实验证据。3.归纳 DNA 分子的复制过程及总结 DNA 准确复制的原因。 [重难点击] 1.DNA 分子的复制过程和特点。2.DNA 复制的有关计算。 生物亲子代之间是通过遗传物质传递遗传信息的，那么亲代的遗传物质如何“多出一份”来 传递给子代？DNA 的复制就是以亲代 DNA 为模板合成子代 DNA 的过程，即 1DNA→2DNA。新产 生的 DNA 分子是一个全新的 DNA 分子吗？是否像洗相片似的，有一张底片就可以洗出许多相 片来？这一节我们就一起来学习 DNA 复制的过程。 一、DNA 分子复制方式的推测和实验证据 1．对 DNA 分子复制的推测 (1)提出者：沃森和克里克。 (2)假说 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 2 ①解旋：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。 ②复制：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。 (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，这种复制方式被称 做半保留复制。 2．DNA 分子复制的实验证据(选学) (1)实验方法：放射性同位素标记法和密度梯度离心技术。 (2)实验原理 ①DNA 的两条链都用 15N 标记，那么这样的 DNA 分子质量大，离心时应该在试管的底部。 ②两条链中都含有 14N，那么这样的 DNA 分子质量小，离心时应该在试管的上部。 ③两条链中一条含有 15N，一条含有 14N，那么这样的 DNA 分子离心时应该在试管的中部。 (3)实验过程 (4)实验结果 ①立即取出，提取 DNA→离心→全部重带。 ②繁殖一代后取出，提取 DNA→离心→全部中带。 ③繁殖两代后取出，提取 DNA→离心→1 2 轻带、1 2 中带。 (5)实验结果和预期的一致，说明 DNA 的复制是以半保留的方式进行的。 如果用 15N 标记 DNA 分子的两条链，让其在含有 14N 的环境中复制 n 次。结合 DNA 分子半保留 复制的特点，回答下列问题： 1．复制 n 次后，DNA 分子总数和含有 15N 的 DNA 分子数分别是多少？ 答案 2n 个、2 个。 2．复制 n 次后，DNA 分子中含 14N 的 DNA 分子数和只含 14N 的 DNA 分子数分别是多少？ 答案 2n 个、(2n－2)个。 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 3 3．复制 n 次后，DNA 分子中脱氧核苷酸链数、含 15N 的脱氧核苷酸链数、含 14N 的脱氧核苷酸 链数分别是多少？ 答案 2n＋1 条、2 条、(2n＋1－2)条。 4．设亲代 DNA 分子中含有腺嘌呤脱氧核苷酸 m 个，则： (1)经过 n 次复制，共需要消耗游离的腺嘌呤脱氧核苷酸多少个？ 答案 m·(2n－1)个。 (2)在第 n 次复制时，需要消耗游离的腺嘌呤脱氧核苷酸多少个？ 答案 m·2n－1 个。 知识整合 将含有 15N 标记的 1 个 DNA 分子放在含有 14N 的培养基中培养，复制 n 次： (1)产生 2n 个 DNA 分子，其中含 15N 的 DNA 分子有 2 个，含 14N 的 DNA 分子有 2n 个，只含 14N 的 DNA 分子数是(2n－2)个。 (2)2n 个 DNA 分子有 2n＋1 条脱氧核苷酸链，其中：含 15N 的脱氧核苷酸链数是 2 条、含 14N 的脱 氧核苷酸链数是(2n＋1－2)条。 (3)若亲代 DNA 分子中含有某种脱氧核苷酸 m 个，则： ①经过 n 次复制，共需要消耗该脱氧核苷酸：m·(2n－1)个。 ②在第 n 次复制时，需要消耗该脱氧核苷酸：m·2n－1 个。 1．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(相对分子质 量为 a)和 15N—DNA(相对分子质量为 b)。将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代细菌 DNA 分子中一条链是 14N，另一条链是 15N B．Ⅱ代细菌含 15N 的 DNA 分子占全部 DNA 分子的1 4 C．预计Ⅲ代细菌 DNA 分子的平均相对分子质量为7a＋b 8 D．上述实验结果证明 DNA 分子的复制方式为半保留复制 答案 B 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 4 解析 15N－DNA 在 14N 的培养基上进行第一次复制后，产生的两个子代 DNA 分子均含有一条 15N 的 DNA 链和一条 14N 的 DNA 链。这样的 DNA 用离心法分离后，应该全部处在试管的中部。Ⅰ代 的两个 DNA 分子再分别进行复制，它们所产生的两个子代 DNA 分别为全 14N－DNA 分子和 14N、 15N—DNA 分子。此时，将该 DNA 作离心处理，产生的 DNA 沉淀应该分别位于试管的上部和中 部。含 15N 的 DNA 分子占全部 DNA 分子的1 2 。Ⅲ代细菌 DNA 分子共有 8 个，各条单链的相对分 子质量之和为(7a＋b)，平均相对分子质量为7a＋b 8 。 2．某一个 DNA 分子中，A 为 200 个，复制数次后，消耗周围环境中含 A 的脱氧核苷酸 3 000 个，该 DNA 分子已经复制了几次( ) A．4 次 B．3 次 C．5 次 D．6 次 答案 A 解析 利用 DNA 复制规律得知，经过 n 次复制利用腺嘌呤脱氧核苷酸数目 3 000＝(2n－ 1)×200，得 n＝4。 3．用经 3H 标记的 n 个噬菌体侵染大肠杆菌，在普通培养基中培养一段时间后，统计得知培 养基中共有后代噬菌体 m 个，其中含有标记元素的噬菌体占的比例为( ) A.n m B.2n m C. n 2m D. n m＋n 答案 B 解析 每个噬菌体共有 2 条被标记的 DNA 链，n 个噬菌体 DNA 经复制后被标记的 DNA 链进入 2n 个子代噬菌体内，所以被标记的噬菌体所占比例为2n m 。 二、DNA 分子复制的过程 1．DNA 复制的概念：以亲代 DNA 为模板合成子代 DNA 的过程。 2．时间：细胞有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期。 3．过程 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 5 4．结果：形成两个完全相同的 DNA 分子。 5．特点 (1)边解旋边复制。 (2)半保留复制。 6．意义：将遗传信息从亲代传给子代，保持了遗传信息的连续性。 下图是真核生物 DNA 复制的示意图，据图分析： 1．图中有几个 DNA 的复制起点？它们开始的时间相同吗？ 答案 有 3 个复制起点，各个起点开始的时间不同(最右边最早)。 2．每个复制起点的延伸方向是单向的还是双向的？ 答案 是双向的。 3．在 DNA 复制的过程中，两条子链延伸的方向是否相同？ 答案 不同，原因是 DNA 分子中的两条链是反向平行的，因此子链的延伸方向也是相反的。 4．DNA 分子的复制是非常精确的，其原因有哪些？ 答案 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。 知识整合 真核生物的 DNA 复制是多起点双向进行的，复制时两条子链的延伸方向相反；DNA 分子精确复制的原因有：一是独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板，二是严格按照 碱基互补配对进行。 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 6 4．下列关于 DNA 复制的叙述，正确的是( ) A．在细胞有丝分裂间期，发生 DNA 复制 B．DNA 通过一次复制后产生四个子代 DNA 分子 C．真核生物 DNA 复制的场所只有细胞核 D．单个脱氧核苷酸在 DNA 酶的作用下连接合成新的子链 答案 A 解析 DNA 复制发生在细胞有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期，是以亲代 DNA 的两 条链为模板，合成两个子代 DNA 的过程。DNA 复制过程需要解旋酶和 DNA 聚合酶，不需要 DNA(水 解)酶。真核生物 DNA 复制的主要场所是细胞核，线粒体、叶绿体内也可进行。 5．下图表示 DNA 复制的过程，结合图示，下列有关叙述不正确的是( ) A．DNA 复制过程中首先需要解旋酶破坏 DNA 双链之间的氢键，使两条链解开 B．DNA 分子的复制具有双向复制的特点，生成的两条子链的方向相反 C．从图示可知，DNA 分子具有多起点复制的特点，缩短了复制所需的时间 D．DNA 分子的复制需要 DNA 聚合酶将单个脱氧核苷酸连接成 DNA 片段 答案 C 解析 DNA 分子复制过程中的解旋酶破坏 DNA 双链之间的氢键，使两条链解开；DNA 分子的两 条链是反向平行的，两条链复制时箭头方向是相反的；图示中复制的起点只有 1 个，不能体 现 DNA 分子具有多起点复制的特点；DNA 聚合酶的作用底物是单个游离的脱氧核苷酸。 方法链接 巧记 DNA 分子复制的“一、二、三、四” 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 7 1．下列关于 DNA 复制的叙述，正确的是( ) A．复制均在细胞核内进行 B．复制仅发生在有丝分裂的间期 C．复制过程先解旋后复制 D．碱基互补配对保证了复制的准确性 答案 D 解析 只要细胞分裂，DNA 就复制，DNA 不只存于细胞核内；细胞分裂方式亦不只是有丝分裂； DNA 是边解旋边复制，不分先后。 2．DNA 分子复制时，解旋酶作用的部位应该是( ) A．腺嘌呤与鸟嘌呤之间的氢键 B．腺嘌呤与胸腺嘧啶之间的氢键 C．脱氧核糖与含氮碱基之间的化学键 D．脱氧核糖与磷酸之间的化学键 答案 B 解析 DNA 复制过程中用到解旋酶和 DNA 聚合酶，其中解旋酶的作用是把两条螺旋的双链解 开，破坏的是 A 与 T、G 与 C 之间的氢键。 3．细菌在 15N 培养基中繁殖数代后，使细菌 DNA 的含氮碱基皆含有 15N，然后再移入 14N 培养 基中培养，抽取其子代的 DNA 经高速离心分离，如图①～⑤为可能的结果，下列叙述错误的 是( ) A．第一次分裂的子代 DNA 应为⑤ B．第二次分裂的子代 DNA 应为① C．第三次分裂的子代 DNA 应为③ D．亲代的 DNA 应为⑤ 答案 A 解析 亲代 DNA 为 15N－15N，经第一次复制所形成的子代 DNA 应均为 15N－14N，应如图②所示。 4．女性子宫瘤最长的 DNA 分子可达 36 mm，DNA 复制速度约为 4 μm/min，但复制过程仅需 40 min 左右即可完成，这可能是因为( ) A．边解旋边复制 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 8 B．只有一个复制起点，但解旋之后可以向着两个方向复制 C．以半保留方式复制 D．复制起点多，分段同时复制 答案 D 解析 真核细胞中的 DNA 分子复制起点多，并且同时复制，所以比较迅速。 5．如图为高等植物细胞中 DNA 复制过程模式图，请根据图示过程，回答下列问题： (1)由图示可知，1 个 DNA 分子复制出乙、丙 2 个 DNA 分子的方式是________________。 (2)细胞中 DNA 复制的场所为________________________________；在复制完成后，乙、丙分 开的时期为_____________________________________________________________。 (3)把乙(只含 14N)放在含 15N 的培养液中培养，复制 2 次后子代 DNA 单链中含 15N 的 DNA 单链 所占的比例是________________。 答案 (1)半保留复制 (2)细胞核、线粒体和叶绿体 有丝分裂后期和减数第二次分裂后期 (3)3 4 课时作业 [学考达标] 1．沃森和克里克在发表了 DNA 分子双螺旋结构的论文后，又提出了 DNA 自我复制的假说。下 列有关假说内容的叙述不正确的是( ) A．DNA 复制时，双螺旋将解开，互补的碱基之间的氢键断裂 B．以解开的两条单链为模板，以游离的脱氧核苷酸为原料，依据碱基互补配对原则，通过氢 键结合到作为模板的单链上 C．形成的 DNA 分子包括一条模板单链和一条新链 D．形成的两个 DNA 分子是由两条母链、两条子链分别结合而成 答案 D 解析 沃森和克里克提出的 DNA 自我复制的假说为半保留复制，即形成的 DNA 分子包括一条 母链和一条子链。 2．下列有关 DNA 分子复制的叙述，正确的是( ) A．DNA 分子在解旋酶的作用下水解成脱氧核苷酸 B．在复制过程中，解旋和复制是同时进行的 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 9 C．解旋后以一条母链为模板合成两条新的子链 D．两条新的子链通过氢键形成一个新的 DNA 分子 答案 B 解析 在 DNA 分子复制过程中，解旋酶的作用是破坏碱基对之间的氢键，形成两条脱氧核苷 酸长链。边解旋边复制也是 DNA 复制的一个特点。以解开的每一条单链为模板，按照碱基互 补配对原则，各合成一条子链，最后每条新合成的子链与对应的模板链螺旋，形成两个一样 的 DNA 分子。 3．下列关于 DNA 复制过程的顺序，正确的是( ) ①互补碱基对之间氢键断裂 ②互补碱基对之间氢键合成 ③DNA 分子在解旋酶的作用下解 旋 ④以解旋后的母链为模板进行碱基互补配对 ⑤子链与母链盘绕成双螺旋结构 A．①③④②⑤ B．③①⑤④② C．①④②⑤③ D．③①④②⑤ 答案 D 解析 DNA 复制的基本过程是：解旋→合成子链→双链螺旋化，在解旋时互补碱基对之间的 氢键断裂，在合成子链时重新形成新的氢键。 4．DNA 复制过程中，保证复制准确无误进行的关键步骤是( ) A．解旋酶破坏氢键并使 DNA 双链分开 B．游离的脱氧核苷酸与母链碱基互补配对 C．与模板链配对的脱氧核苷酸连接成子链 D．子链与母链盘绕成双螺旋结构 答案 B 解析 碱基互补配对原则保证了 DNA 复制的准确性。 5．已知一条完全标记上 15N 的 DNA 分子在含 14N 的培养基中经 n 次复制后，仅含 14N 的 DNA 分 子总数与含 15N 的 DNA 分子总数之比为 7∶1，则 n 是( ) A．2 B．3 C．4 D．5 答案 C 解析 DNA 分子复制是半保留复制，所以无论这个 DNA 分子复制多少次，总有两个 DNA 分子 各有一条链带有 15N 标记，因此仅含 14N 的 DNA 分子总数应为 14 个，复制 n 次后，共得到 16 个 DNA 分子；由公式 2n＝16 可知 DNA 分子复制了 4 次。 6．在噬菌体侵染细菌的实验中，如果细菌体内的 DNA 和蛋白质分别含有 31P 和 32S，噬菌体中 的 DNA 和蛋白质分别含有 32P 和 35S，噬菌体 DNA 在细菌体内复制了三次，那么从细菌体内释 放出的子代噬菌体中含有 32P 的噬菌体和含有 35S 的噬菌体分别占子代噬菌体总数的( ) A．1/4 和 1 B．3/4 和 0 C．1/4 和 0 D．3/4 和 1 答案 C 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 10 解析 噬菌体侵染细菌时进入细菌体内的只有噬菌体的 DNA，被标记的蛋白质外壳留在外面， 新的噬菌体的蛋白质是以细菌的氨基酸为原料重新合成的，因此所有子代噬菌体的外壳都含 有 32S 而不含 35S。假如一个含有 32P 的噬菌体在细菌体内利用 31P 复制了三次，由于 DNA 是半 保留复制，在产生的 8 个子代噬菌体中，只有 2 个含有 32P，占所有子代噬菌体的 1/4。 [高考提能] 7．下列有关真核细胞 DNA 分子复制的叙述，正确的是( ) A．复制形成的两个子代 DNA 分子共 4 个游离的磷酸基团 B．DNA 复制时只以一条脱氧核苷酸链作为模板 C．DNA 聚合酶催化碱基对之间的连接 D．复制过程中先全部解旋，再进行半保留复制 答案 A 解析 在 DNA 分子里的磷酸基团，通过磷酸二酯键的形式，连接一条链上两个相邻的脱氧核 糖。所以链中的磷酸基团是不游离的。在链的顶端，由于最后一个磷酸基团没办法连接下一 个脱氧核糖了，因此它是游离的，A 正确；DNA 复制时两条脱氧核苷酸链都作为模板，B 错误； DNA 聚合酶催化游离的脱氧核苷酸形成磷酸二酯键连接起来，C 错误；DNA 复制过程中边解旋， 边进行半保留复制，D 错误。 8．某 DNA 分子共有 x 个碱基，其中胞嘧啶为 m 个，该 DNA 分子复制 3 次，需游离的胸腺嘧啶 脱氧核苷酸数为( ) A．7(x－m) B．8(x－m) C．7(x/2－m) D．8(2x－m) 答案 C 解析 在 DNA 分子中，A＝T，G＝C，所以当 DNA 分子共有 x 个碱基，其中胞嘧啶为 m 个时，T 应为(x/2 －m)个。DNA 分子复制 3 次，得到 8 个 DNA 分子，因此，需游离的胸腺嘧啶脱氧核 苷酸数为(8－1)×(x/2－m)＝7(x/2－m)个，故选 C。 9．如图表示 DNA 分子复制的片段，图中 a、b、c、d 表示各条脱氧核苷酸链。一般地说，下 列各项中正确的是( ) A．a 和 c 的碱基序列互补，b 和 c 的碱基序列相同 B．a 链中A＋C G＋T 的比值与 d 链中同项比值相同 C．a 链中A＋T G＋C 的比值与 b 链中同项比值相同 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 11 D．a 链中G＋T A＋C 的比值与 c 链中同项比值不同 答案 C 解析 DNA 复制的特点是半保留复制，b 链是以 a 链为模板合成的，a 链和 b 链合成一个子代 DNA 分子。a 链中A＋T C＋G 的值等于 b 链中A＋T C＋G 的值。 10．将一个不含放射性同位素 32P 标记的大肠杆菌(拟核 DNA 呈环状，共含有 m 个碱基，其中 有 a 个胸腺嘧啶)放在含有 32P －胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基中培养一段时间，检测到下图 Ⅰ、Ⅱ两种类型的 DNA(虚线表示含有放射性的脱氧核苷酸链)。下列有关该实验的结果预测 与分析，正确的是( ) A．DNA 第二次复制产生的子代 DNA 有Ⅰ、Ⅱ两种类型，比例为 1∶3 B．DNA 复制后分配到两个子细胞时，其上的基因遵循基因分离定律 C．复制 n 次需要胞嘧啶的数目是(2n－1)(m－a)/2 D．复制 n 次形成的放射性脱氧核苷酸单链为 2n＋l－2 条 答案 D 解析 由题可知，T＝a 个，故 C＝m/2－a，DNA 第二次复制，总的 DNA 有 4 个，其中类型Ⅰ 的 DNA 有 2 个，类型Ⅱ的 DNA 有 2 个，A 错误；基因的分离定律适用于真核生物，B 错误；复 制 n 次，需要 C＝(m/2－a)(2n－1)，C 错误；复制 n 次，脱氧核苷酸链有 2n＋1 条，不含放射 性的有 2 条，故含有放射性的有 2n＋1－2 条，D 正确。 11．DNA 分子双螺旋结构模型提出之后，人们又去探究 DNA 是如何传递遗传信息的。当时推 测可能有如图 A 所示的三种方式。1958 年，Meslson 和 Stahl 用密度梯度离心的方法，追踪 由 15N 标记的 DNA 亲代链的去向，实验过程是：在氮源为 14N 的培养基上生长的大肠杆菌，其 DNA 分子均为 14N－DNA(对照)，在氮源为 15N 的培养基上生长的大肠杆菌，其 DNA 均为 15N－ DNA(亲代)，将亲代大肠杆菌转移到含 14N 的培养基上，再连续繁殖两代(子代Ⅰ和子代Ⅱ)后 离心得到如图 B 所示的结果。请依据上述材料回答下列问题： 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 12 (1)如果与对照相比，子代Ⅰ离心后能分出轻和重两条密度带，则说明 DNA 传递遗传信息的方 式是________。如果子代Ⅰ离心后只有 1 条中密度带，则可以排除 DNA 传递遗传信息的方式 是_________。如果子代Ⅰ离心后只有 1 条中密度带，再继续做子代Ⅱ的 DNA 密度鉴定： ①若子代Ⅱ离心后能分出中、轻两条密度带，则可以确定 DNA 传递遗传信息的方式是 ____________。 ②若子代Ⅱ离心后不能分出中、轻两条密度带，则可以确定 DNA 传递遗传信息的方式是 ____________。 (2)他们观测的实验数据如下： 梯度离心 DNA 浮力密度(g/mL)表 世代 实验 对照 亲代 1.724 1.710 子代Ⅰ 1.717 1.710 子代Ⅱ (1 2 ) 1.717，(1 2 ) 1.710 1.710 分析实验数据可知：实验结果与当初推测的 DNA 三种可能复制方式中的____________方式相 吻合。 答案 (1)全保留复制 全保留复制 ①半保留复制 ②分散复制 (2)半保留复制 解析 (1)由题意可知，如果子代Ⅰ离心后能分出轻和重两条密度带，可得出是全保留复制。 如果子代Ⅰ离心后只有 1 条中密度带，肯定不可能是全保留复制，可能是半保留复制或分散 复制。子代Ⅱ为第二次复制的产物，若是半保留复制会有1 2 中和1 2 轻密度带；若是全保留复制 会有1 4 重和3 4 轻密度带。若子代Ⅱ能分出轻、中密度带，可推知为半保留复制方式；若没中、 轻密度带之分，则可能为分散复制。(2)分析表中的数据，子代Ⅰ为全中；子代Ⅱ为1 2 中、1 2 轻； 子代Ⅲ为1 4 中、3 4 轻，可推测该复制方式为半保留复制。 12．如图为 DNA 复制的图解，请据图回答下列问题： 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 13 (1)DNA 复制发生在________________________________期。 (2)②过程称为____________。 (3)③中的子链是____________。 (4)③过程必须遵循____________原则。 (5)子代 DNA 分子中只有一条链来自亲代 DNA 分子，由此说明 DNA 复制具有____________的特 点。 (6)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。 答案 (1)有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间 (2)解旋 (3)Ⅱ、Ⅲ (4)碱基互补配对 (5)半保留复制 (6)①(2n－1)(N－m) ②2n－1(N－m) 13．将大肠杆菌置于含 15N 的培养基上培养。这样，后代大肠杆菌细胞中的 DNA 双链均被 15N 标记。然后将被 15N 标记的大肠杆菌作为亲代转到普通培养基中，繁殖两代。亲代、第一代、 第二代大肠杆菌 DNA 的状况如图所示，请据图回答下列问题： (1)第一代大肠杆菌DNA储存的遗传信息与亲代大肠杆菌DNA储存的遗传信息完全相同的原因 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 14 是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)如果将第二代大肠杆菌的 DNA 分子总量作为整体 1，其中，带有 15N 的第二代大肠杆菌 DNA 分子约占总量的____________%。 (3)如果将第二代大肠杆菌的 DNA 单链总量作为整体 1，其中第二代大肠杆菌的 DNA 中被 15N 标记的 DNA 单链约占总量的____________%。 答案 (1)以亲代 15N 标记的 DNA 分子为模板，通过碱基互补配对原则合成 (2)50 (3)25 解析 (1)DNA 精确复制的原因：一是以含 15N 的亲代 DNA 分子作模板，二是碱基互补配对原 则。(2)亲代 DNA 为标有 15N 的 DNA，第一代 DNA 为杂合 DNA 分子(即一条链含 15N，一条链含 14N)， 第二代以两个杂合 DNA 为模板，以含 14N 的脱氧核苷酸为原料，共合成 4 个 DNA，其中两个完 全标有 14N，两个仍为杂合(即含 15N)占总量的 50%。(3)第二代 4 个 DNA 分子中，含 15N 的链有 两条，占总链的比例为 2/8＝25%。 [真题体验] 14．(2014·上海，4)某亲本 DNA 分子双链均以白色表示，以灰色表示第一次复制出的 DNA 子链，以黑色表示第二次复制出的 DNA 子链，该亲本双链 DNA 分子连续复制两次后的产物是 ( ) 答案 D 解析 因为 DNA 复制为半保留复制，因此亲本 DNA 的两条链将进入不同的子代 DNA 分子中， 可见 A、B 项错误；因为第二次复制时得到的 4 个 DNA 分子中，都有一条 DNA 子链是在第二次 复制时形成的，而 C 项中只有两个 DNA 分子中含第二次复制出的子链(黑色表示)，因此 C 项 错误、D 项正确。 15．(2012·山东，5 改编)假设一个双链均被 32P 标记的噬菌体 DNA 由 5 000 个碱基对组成， 其中腺嘌呤占全部碱基的 20%。用这个噬菌体侵染只含 31P 的大肠杆菌，共释放出 100 个子代 噬菌体。下列叙述正确的是( ) A．该过程至少需要 3×105 个鸟嘌呤脱氧核苷酸 B．噬菌体增殖需要细菌提供模板、原料和酶等 C．含 32P 与只含 31P 的子代噬菌体的比例为 1∶49 D．含 32P 与含 31P 的子代噬菌体的比例为 1∶49 答案 C 解析 噬菌体的 DNA 含有 10 000 个碱基，A＝T＝2 000，G＝C＝3 000。在噬菌体增殖的过程 中，DNA 进行半保留复制，100 个子代噬菌体含有 100 个 DNA，相当于新合成了 99 个 DNA，至 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 15 少需要的鸟嘌呤(G)脱氧核苷酸是 99×3 000＝297 000 个，A 错；含有 32P 的噬菌体共有 2 个， 只含有 31P 的噬菌体共有 98 个，含 31P 的噬菌体共有 100 个，C 对，D 错。