1、第第3章基因的本质章基因的本质第第3节节 DNA的复制的复制一、实验证据一、实验证据半保留复制半保留复制1、材料：大肠杆菌、材料：大肠杆菌2、方法：同位素示踪法、方法：同位素示踪法二、二、DNA的复制的复制1场所：细胞核场所：细胞核 2时间：细胞分裂间期。（即有丝分裂的间期和减数第一次分时间：细胞分裂间期。（即有丝分裂的间期和减数第一次分裂的间期）裂的间期）3基本条件：基本条件： 模板：开始解旋的模板：开始解旋的DNA分子的两条单链（即亲分子的两条单链（即亲代代DNA的两条链）；的两条链）； 原料：是游离在细胞中的原料：是游离在细胞中的4种脱氧核苷酸；种脱氧核苷酸； 能量：由能量：由ATP提供
2、；提供； 酶：酶：DNA解旋酶、解旋酶、DNA聚合酶等。聚合酶等。三、过程：解旋；合成子链；形成子代三、过程：解旋；合成子链；形成子代DNA四、特点：边解旋边复制；半保留复制四、特点：边解旋边复制；半保留复制6原则：碱基互补配对原则原则：碱基互补配对原则7精确复制的原因：独特的双螺旋结构为复制提供了精确的精确复制的原因：独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板模板;碱基互补配对原则保证复制能够准确进行。碱基互补配对原则保证复制能够准确进行。8意义：将遗传信息从亲代传给子代，从而保持遗传信息的连意义：将遗传信息从亲代传给子代，从而保持遗传信息的连续性续性DNA的复制过程的复制过程1.碱基对之间的氢
3、键，可用解旋酶断开，也可在高温下自动碱基对之间的氢键，可用解旋酶断开，也可在高温下自动断开。断开。2.若在复制过程中出现碱基增添、缺失或替换就会发生基因若在复制过程中出现碱基增添、缺失或替换就会发生基因突变。突变。拓展拓展随堂练习随堂练习1.如图甲、乙表示真核生物遗传信息传递过程中的某两个阶段的如图甲、乙表示真核生物遗传信息传递过程中的某两个阶段的示意图，图丙为图乙中部分片段的放大示意图。对此分析合理的示意图，图丙为图乙中部分片段的放大示意图。对此分析合理的是（是（ ） 随堂练习随堂练习A. 图甲所示过程主要发生于细胞核内，图乙所示过程主要发生于图甲所示过程主要发生于细胞核内，图乙所示过程主要
4、发生于细胞质内细胞质内B. 催化图甲、乙所示两过程的酶催化图甲、乙所示两过程的酶1、酶、酶2和酶和酶3是相同的是相同的C. 图丙中图丙中a链为模板链，链为模板链，b链为转录出的子链链为转录出的子链D. 图丙中含有图丙中含有2种单糖、种单糖、5种碱基、种碱基、5种核苷酸种核苷酸随堂练习随堂练习2.如图甲、乙、丙表示真核生物遗传信息传递的过程，以下分析如图甲、乙、丙表示真核生物遗传信息传递的过程，以下分析正确的是（正确的是（ ） 随堂练习随堂练习A. 图中酶图中酶1和酶和酶2表示同一种酶表示同一种酶B. 图甲、乙、丙所示过程在高度分化的细胞中均会发生图甲、乙、丙所示过程在高度分化的细胞中均会发生C
5、. 图丙过程需要图丙过程需要tRNA，每种，每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸，但只能识别并转运一种氨基酸，但某些氨基酸可以由不同某些氨基酸可以由不同tRNA转运转运D. 图丙中核糖体的移动方向从右到左图丙中核糖体的移动方向从右到左随堂练习随堂练习3.如下图表示生物体内遗传信息的传递和表达过程，下列叙述不如下图表示生物体内遗传信息的传递和表达过程，下列叙述不正确的是（正确的是（ ） 随堂练习随堂练习A. 过程分别需要过程分别需要DNA聚合酶、聚合酶、RNA聚合酶、逆转录酶聚合酶、逆转录酶B. 过程均可在细胞核中进行；过程发生在某些病毒内过程均可在细胞核中进行；过程发生在某些病毒内C. 把把D
6、NA放在含放在含15N的培养液中进行一次过程，子代含的培养液中进行一次过程，子代含15N的的DNA占占100%D. 均遵循碱基互补配对原则，但碱基配对的方式有差异均遵循碱基互补配对原则，但碱基配对的方式有差异随堂练习随堂练习1.【答案】【答案】 C 【解析】由图可知甲是【解析】由图可知甲是DNA复制，乙是转录，场所主要都发生在复制，乙是转录，场所主要都发生在细胞核，细胞核，A错误；错误； 酶酶1和和2是是DNA聚合酶，酶聚合酶，酶3是是RNA聚合酶，聚合酶，B错误；错误；图丙是转录，根据所含碱基可知图丙是转录，根据所含碱基可知a是模板链，是模板链，b是是RNA链，链，C正确；正确；图丙中含有图
7、丙中含有2种单糖、种单糖、5种碱基、种碱基、8种核苷酸，种核苷酸，D错误。错误。随堂练习随堂练习2.【答案】【答案】 C 【解析】【解析】A、图中酶、图中酶1和酶和酶2分别是催化分别是催化DNA复制和转录的酶，不是复制和转录的酶，不是同一种酶，同一种酶，A错误；错误； B、图甲所示过程在高度分化的细胞中不会发生，但是图乙和丙可、图甲所示过程在高度分化的细胞中不会发生，但是图乙和丙可以发生，以发生，B错误；错误；C、翻译过程需要、翻译过程需要tRNA搬运氨基酸，每种搬运氨基酸，每种tRNA只能识别并转运一只能识别并转运一种氨基酸；某些氨基酸有多个密码子，可以由多个不同种氨基酸；某些氨基酸有多个密
8、码子，可以由多个不同tRNA转运，转运，C正确；正确；D、图丙中核糖体的移动方向从左到右，、图丙中核糖体的移动方向从左到右，D错误。故答案为：错误。故答案为：C。随堂练习随堂练习3.【答案】【答案】 B 【解析】【解析】A、表示、表示DNA的复制，需要的复制，需要DNA聚合酶；表示转录过聚合酶；表示转录过程，需要程，需要RNA聚合酶；表示逆转录过程，需要逆转录酶，聚合酶；表示逆转录过程，需要逆转录酶，A正确；正确； B、是翻译，发生在细胞质的核糖体中，、是翻译，发生在细胞质的核糖体中，B错误；错误；C、DNA复制方式是半保留复制，因此将复制方式是半保留复制，因此将DNA放在含放在含15N的培养
9、液的培养液中进行过程，所得子一代中进行过程，所得子一代DNA均含均含15N，C正确；正确；随堂练习随堂练习D、均遵循碱基互补配对原则，但碱基配对的方式不完全相、均遵循碱基互补配对原则，但碱基配对的方式不完全相同，中碱基配对的方式为：同，中碱基配对的方式为：A-T、T-A、C-G、G-C，中碱基配，中碱基配对的方式为：对的方式为：A-U、T-A、C-G、G-C，中碱基配对的方式为：，中碱基配对的方式为：A-U、U-A、C-G、G-C，D正确。正确。故答案为：故答案为：B。随堂练习随堂练习4.细胞分裂间期是细胞分裂间期是DNA复制和蛋白质合成等物质积累的过程。复制和蛋白质合成等物质积累的过程。 （
10、1）在）在DNA的复制过程中，的复制过程中，DNA在在_的作用下，双螺旋链的作用下，双螺旋链解开成为两条单链，并以每一条单链为模板，采用解开成为两条单链，并以每一条单链为模板，采用_复制复制方式合成子代方式合成子代DNA分子。分子。 （2）某基因中的一段序列为）某基因中的一段序列为TAT GAG CTC GAG TAT，根据下，根据下表提供的遗传密码推测其编码的氨基酸序列为：表提供的遗传密码推测其编码的氨基酸序列为：_。 随堂练习随堂练习密码子CACUAUAUA CUCGUG UCCGAG氨基酸组氨酸酪氨酸|异亮氨酸 亮氨酸|缬氨酸丝氨酸谷氨酸（3）真核生物的细胞分裂从间期进入前期，除核膜、核
11、仁消）真核生物的细胞分裂从间期进入前期，除核膜、核仁消失外，在显微镜下还可观察到失外，在显微镜下还可观察到_和和_的出现。的出现。 随堂练习随堂练习5.图中、分别表示真核细胞内三种物质的合成过程，据图中、分别表示真核细胞内三种物质的合成过程，据图回答下列有关问题。图回答下列有关问题。 随堂练习随堂练习（1）图示、过程分别表示）图示、过程分别表示_、_过程，过程过程，过程具有具有_的特点。的特点。 （2）进行过程时，与）进行过程时，与DNA中起点结合的酶是中起点结合的酶是_。 过程过程核糖体的移动方向是核糖体的移动方向是_(填从填从“左到右左到右”或从或从“右到左右到左”）。）。 （3）若多肽链
12、中有一段氨基酸序列为）若多肽链中有一段氨基酸序列为“一丝氨酸一谷氨酸一一丝氨酸一谷氨酸一”，携带丝氨酸和谷氨酸的携带丝氨酸和谷氨酸的tRNA上的反密码子分别为上的反密码子分别为AGA、CUU，则，则合成合成b的的DNA模板链的碱基序列为模板链的碱基序列为_。 随堂练习随堂练习6.如图为真核生物如图为真核生物DNA的结构（图甲）及发生的生理过程（图乙），的结构（图甲）及发生的生理过程（图乙），请据图回答问题：请据图回答问题： （1）图甲为）图甲为DNA的结构示意图，其基本骨架由的结构示意图，其基本骨架由_和和_（填序号）交替排列构成，为（填序号）交替排列构成，为_。 随堂练习随堂练习（2）图乙为
13、）图乙为_过程，发生的时期为过程，发生的时期为_。从图示可看。从图示可看出，该过程是从出，该过程是从_起点开始复制的，从而提高复制速率；起点开始复制的，从而提高复制速率；图中所示的酶为图中所示的酶为_酶，作用于图甲中的酶，作用于图甲中的_（填序（填序号）。号）。 （3）5BrU（5溴尿嘧啶）既可以与溴尿嘧啶）既可以与A配对，又可以与配对，又可以与C配对。配对。将一个正常的具有分裂能力的细胞，接种到含有将一个正常的具有分裂能力的细胞，接种到含有A、G、C、T、5BrU五种核苷酸的适宜培养基上，至少需要经过五种核苷酸的适宜培养基上，至少需要经过_次复制次复制后，才能实现细胞中某后，才能实现细胞中某
14、DNA分子某位点上碱基对从分子某位点上碱基对从TA到到CG的的替换。替换。 随堂练习随堂练习7.如图为如图为 DNA 的复制图解，请据图回答下列问题：的复制图解，请据图回答下列问题：（1）DNA 复制发生在期复制发生在期_，过程称为，过程称为_，指出，指出 中的子链是中的子链是_，过程必须遵循，过程必须遵循_原则，子原则，子 代代 DNA 分子中只有一条链来自亲代分子中只有一条链来自亲代 DNA 分子，由此说明分子，由此说明 DNA 的复制具有的复制具有_ 特点。特点。 随堂练习随堂练习（2）将细胞的一个）将细胞的一个 DNA 用用 15N 标记，放入含标记，放入含 14N 的的 4 种脱氧核
15、种脱氧核苷酸培养液中，连续分裂苷酸培养液中，连续分裂 4 次，问：含次，问：含 14N 的的 DNA 细胞占总细胞细胞占总细胞数的数的_，只含，只含 14N 的的 DNA 细胞占总细胞数的细胞占总细胞数的_， 含含 15N 的的 DNA 细胞占总细胞数的细胞占总细胞数的_，只含，只含 15N 的的 DNA 细胞占细胞占总细胞数的总细胞数的_。 （3）已知原来）已知原来 DNA 中有中有 100 个碱基对，其中个碱基对，其中 A 40 个，复制个，复制 4 次，次，在复制过程中将需要在复制过程中将需要_个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸参加。个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸参加。 随堂练习随堂练习4.【答案】【答
16、案】 （1）解旋酶；半保留）解旋酶；半保留（2）异亮氨酸）异亮氨酸-亮氨酸亮氨酸-谷氨酸谷氨酸-亮氨酸亮氨酸-异亮氨酸异亮氨酸（3）纺锤体；染色体）纺锤体；染色体 【解析】（【解析】（1）解旋酶作用于）解旋酶作用于DNA分子的氢键，将双链分子的氢键，将双链DNA变成单变成单链，按照碱基互补配对的原则合成子代链，按照碱基互补配对的原则合成子代DNA，其复制方式为半保，其复制方式为半保留复制。（留复制。（2）根据碱基互补配对原则可知，相应的信使）根据碱基互补配对原则可知，相应的信使RNA为为AUA CUC GAG CUC AUA，而信使，而信使RNA上连续的三个碱基决定一个氨上连续的三个碱基决定一
17、个氨基酸，则对应的氨基酸为异亮氨酸基酸，则对应的氨基酸为异亮氨酸-亮氨酸亮氨酸-谷氨酸谷氨酸-亮氨酸亮氨酸-异亮氨异亮氨酸，发生的场所为核糖体。（酸，发生的场所为核糖体。（3）有丝分裂前期染色体出现，散乱）有丝分裂前期染色体出现，散乱随堂练习随堂练习排布，纺锤体出现，核膜、核仁消失。排布，纺锤体出现，核膜、核仁消失。5.【答案】【答案】 （1）转录；翻译；边解旋边复制，半保留复制）转录；翻译；边解旋边复制，半保留复制(答对答对一个对给满分一个对给满分)（2）RNA聚合酶；从左到右聚合酶；从左到右（3）AGACTT 【解析】图中、分别表示真核细胞内三种物质的合成过【解析】图中、分别表示真核细胞内
18、三种物质的合成过程，其中代表程，其中代表DNA的复制，代表转录、代表翻译，据此回的复制，代表转录、代表翻译，据此回答问题。（答问题。（1）图示、过程分别表示转录和翻译，）图示、过程分别表示转录和翻译，DNA复制复制具有边解旋边复制，半保留复制的特点。具有边解旋边复制，半保留复制的特点。 故答案为：转录；翻译；故答案为：转录；翻译；随堂练习随堂练习边解旋边复制，半保留复制边解旋边复制，半保留复制(答对一个对给满分答对一个对给满分)（2）进行转录时，）进行转录时，同同DNA起点结合的酶为起点结合的酶为RNA聚合酶，翻译时核糖体的移动方向聚合酶，翻译时核糖体的移动方向是肽链延伸的方向，应该为从左到右
19、。故答案为：是肽链延伸的方向，应该为从左到右。故答案为：RNA聚合酶；聚合酶；从左到右（从左到右（3）携带丝氨酸和谷氨酸的）携带丝氨酸和谷氨酸的tRNA上的反密码子分别为上的反密码子分别为AGA、CUU，那么密码子，那么密码子UCU、GAA，其，其DNA模板链的碱基序列为模板链的碱基序列为AGACTT。故答案为：。故答案为：AGACTT 6.【答案】【答案】 （1）；胞嘧啶脱氧核苷酸）；胞嘧啶脱氧核苷酸（2）DNA复制；有丝分裂间期和减数第一次分裂间期；多个；复制；有丝分裂间期和减数第一次分裂间期；多个；DNA解旋；（解旋；（3）3 随堂练习随堂练习【解析】（【解析】（1）分析题图可知，图中是
20、磷酸，是脱氧核糖，）分析题图可知，图中是磷酸，是脱氧核糖，是鸟嘌呤碱基，是鸟嘌呤碱基，DNA中的基本骨架是由磷酸和脱氧核糖交替排列中的基本骨架是由磷酸和脱氧核糖交替排列形成；组成的是胞嘧啶脱氧核糖核苷酸；是氢键（形成；组成的是胞嘧啶脱氧核糖核苷酸；是氢键（2）图乙为图乙为DNA复制过程，发生的时期为有丝分裂间期和减数第一次复制过程，发生的时期为有丝分裂间期和减数第一次分裂间期。从图示可看出，该过程是从多个起点开始复制的，从分裂间期。从图示可看出，该过程是从多个起点开始复制的，从而提高复制速率；图中所示的酶为而提高复制速率；图中所示的酶为DNA解旋酶，作用于图甲中解旋酶，作用于图甲中 的的。（。（3）根据题意）根据题意5-BrU可以与可以与A配对，又可以和配对，又可以和C配对，本题可配对，本题可以从仅考虑以从仅考虑T-A对的复制开始当对的复制开始当DNA进行第一次复制时，进行第一次复制时，T-A，A-5-BrU；第二次复制时；第二次复制时5-BrU-C；第三次复制时，；第三次复制时，C-G，所以需要，所以需要随堂练习随堂练习7.【答案】【答案】 （1）有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期；解）有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期；解旋；旋；、；碱基互补配对；半保留复制；碱基互补配对；半保留复制（2）100%；875%；12.5%；0（3）900 谢谢谢谢
