1、专题六 遗传的分子基础【考试说明】1.DNA分子的复制(b)。2.活动：探究DNA的复制过程(c)。3.DNA的功能(a)。4.DNA与RNA的异同(b)。5.转录、翻译的概念和过程(b)。6.遗传密码、中心法则(b)。7.基因的概念(b)。8.复制、转录和翻译的异同(b)。DNA分子复制考点一DNA的复制2.过程能量解旋两条螺旋的长链母链脱氧核苷酸DNA聚合酶碱基互补配对母链双螺旋DNA的复制DNA的复制1、场所：、场所：2、时期：、时期：3、复制特点：、复制特点：4、复制的精确性：、复制的精确性：真核细胞：主要在细胞核，也可以在线粒体和叶绿体中原核细胞：主要在拟核 DNA病毒：在宿主细胞中
2、有丝分裂和减数分裂的间期边解旋边复制，半保留复制1、DNA具有独特的双螺旋结构，能为复制提供模板；2、碱基具有互补配对的能力，能够使复制准确无误。(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双螺旋结构全部解旋后，开始DNA的复制()(3)单个脱氧核苷酸在DNA酶的作用下连接合成新的子链()(4)DNA复制时，严格遵循AU、CG的碱基互补配对原则()(5)位于高度螺旋化的染色体上的DNA往往难以复制()(6)一个核DNA分子在一个细胞周期内只能复制一次()诊断易错易混(7)DNA的解旋需破坏氢键，使碱基暴露，DNA聚合酶的作用是催化形成氢键()考向
3、一考向一DNA分子的复制过程和特点分子的复制过程和特点1.如图所示为DNA复制的较为详细的图解，据图分析下列相关叙述错误的是A.仅在解旋酶和DNA聚合酶的催化下，DNA复制不能顺利进行B.在DNA复制的过程中，可能会出现尿 嘧啶与腺嘌呤互补配对现象C.图示DNA复制的特点有边解旋边复制 以及半保留复制等D.复制完成后，前导链和随后链所在单链碱基排列顺序相同考向逐一突破预测考向总结方法1.提出问题：DNA分子是规则的双螺旋结构，那么又是怎么复制的呢？2.建立假说：在构建DNA分子的结构模型时，沃森和克里克事实上已经提供了DNA分子的复制模式。他们说“复制的新链不可能从母链跑下来去和另一条链构成双
4、螺旋”半保留复制全保留复制弥散复制1953年DNA的复制过程的探究历程1958年，梅塞尔森和斯特尔利用大肠杆菌的DNA密度梯度离心实验证明了DNA的复制方式活动1.左图是梅塞尔森和斯特尔利用大肠杆菌设计的探究DNA的复制方式实验流程图，请用文字形式写出他们的设计思路。下部：重带下部：重带中间：中带中间：中带中间：中间：1/2中带中带上部：上部：1/2轻带轻带实验分析：技术支持-同位素标记法和密度梯度离心技术常用于进行标记的同位素：常用的离心技术：密度梯度离心法和差速离心法的区别1差速离心法是用不同强度的离心力使具有不同质量的物质分级分离，密度梯度离心中单一样品组份的分离是借助于混合样品穿过密度
5、梯度层的沉降或上浮来达到的。2差速离心用两个甚至更多的转速，而密度梯度离心只用一个离心转速。3差速离心是适用于混合样品中各沉降系数差别较大组分，而密度梯度离心的物质是密度有一定差异的。密度梯度离心法差速离心法N15/N15DNA重带重带（图（图C）N14/N14DNA轻带轻带（图（图A）N14/N15DNA中带中带（图（图B）密度梯度离心法密度梯度离心法活动.下图是梅塞尔森和斯特尔利用大肠杆菌设计的探究DNA的复制方式实验流程图，请用表格的形式预测实验结果并得出相应的结论。实验现象实验结论第0代第1代第2代第n代全重带全重带全重带全保留复制半保留复制弥散复制1/2重带、1/2轻带1/4重带、3
6、/4轻带1/2n重带、1-1/2n轻带全中带1/2中带、1/2轻带1/2n-1中带、1-1/2n-1轻带全中带全中带但宽度增加4.实验验证提出问题：DNA复制方式是什么作出假设：三种复制方式设计实验：梅塞尔森和斯特尔实验演绎推理：子代DNA条带数目实验验证：实验结果与预期比对得出结论：半保留复制5.得出结论假说-演绎法显像密度计活动.分析下列资料，回答问题资料：在复制过程中，由于DNA聚合酶的特性，新链在合成过程中只能DNA聚合酶只能从5到3的方向把相邻的核苷酸连在一起。资料：DNA复制时，是边解旋边复制的，如右图所示。1.(2018浙江4月选考)某研究小组进行“探究DNA的复制过程”的活动，
7、结果如图所示。其中培养大肠杆菌的唯一氮源是14NH4Cl或15NH4Cl，a、b、c表示离心管编号，条带表示大肠杆菌DNA离心后在离心管中的分布位置。下列叙述错误的是A.本活动运用了同位素示踪和密度梯度离心技术B.a管的结果表明该管中的大肠杆菌是在含14NH4Cl 的培养液中培养的C.b管的结果表明该管中的大肠杆菌的DNA都是15N14NDNAD.实验结果说明DNA分子的复制是半保留复制123453.如图为真核生物染色体上DNA分子复制过程示意图,下列有关叙述错误的是()A.图中DNA分子复制是从多个起点同时开始的B.图中DNA分子复制是边解旋边双向复制的C.真核生物DNA分子复制过程需要解旋
8、酶D.真核生物的这种复制方式提高了复制效率A考向一实验原理、步骤和现象考向一实验原理、步骤和现象2.如图表示采用同位素示踪技术和离心处理来探究DNA复制方式的过程图解。下列说法错误的是A.轻带表示14N14N的DNA分子B.证明DNA的复制方式为半保留复制C.细菌繁殖三代后取样，提取DNA，离心后试管中出现3条条带D.若将DNA双链分开来离心，则(b)、(c)两组实验结果均为一条重带，一条轻带考向逐一突破预测考向总结方法用T4噬菌体在20时侵染大肠杆菌70min，再将同位素3H标记的脱氧核苷酸添加到大肠杆菌的培养基中，在2秒、7秒、15秒、30秒、60秒、120秒后，分离T4噬菌体DNA检测不
9、同位置DNA单链片段的放射性。Q1：3H标记的脱氧核苷酸在实验中起什么作用？Q：分析左图说明？由此可以得到什么结论?Q：如果用DNA连接酶基因缺失的突变体T4噬菌体和大肠杆菌（DNA连接酶不能起作用），重复上述实验，预测会有怎样的实验结果？设计实验验证假说实验结果实验分析：Q2：为什么要检测不同时刻DNA单链在离心管中的位置和放射性强度？活动4.如何设计实验验证真核细胞内的DNA也是以半保留复制的方式进行的？1958年，赫伯特泰勒（Herbert Tayla）用蚕豆根尖细胞作实验材料，用3H标记细胞中的染色体DNA（标记双链），然后让细胞在不含H的培养液中进行有丝分裂，经放射自显影显示实验结果
10、。设计优点：可以直接观察到染色体被标记的情况，比较直观。问题.第次细胞周期中期，染色单体的标记情况呢？1.将洋葱根尖细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养液中完成一个细胞周期，然后在不含放射性标记的培养液中继续完成一个细胞周期。下列叙述正确的是A.第一个细胞周期中，细胞内放射性迅速升高的时期是分裂前期B.第一个细胞周期结束后，每个子细胞中都有一半的染色体被标记C.第二个细胞周期的分裂中期，每条染色体中仅有一条染色单体被标记D.完成两个细胞周期后，每个子细胞中含3H标记的染色体数目相同123456789 1011121314152.(2019浙江4月选考)在含有BrdU的培养液中进行DNA复制
11、时，BrdU会取代胸苷掺入到新合成的链中，形成BrdU标记链。当用某种荧光染料对复制后的染色体进行染色，发现含半标记DNA(一条链被标记)的染色单体发出明亮荧光，含全标记DNA(两条链均被标记)的染色单体荧光被抑制(无明亮荧光)。若将一个细胞置于含BrdU的培养液中，培养到第三个细胞周期的中期进行染色并观察。下列推测错误的是A.1/2的染色体荧光被抑制B.1/4的染色单体发出明亮荧光C.全部DNA分子被BrdU标记D.3/4的DNA单链被BrdU标记12345“图解法图解法”分析分析DNA复制相关计算复制相关计算DNA的复制有关计算(1)将一个双链均含有15N的DNA分子放在含有14N的培养基
12、中连续复制n次，则：子代DNA共2n个含15N的DNA分子：2个只含15N的DNA分子：0个含14N的DNA分子：2n个只含14N的DNA分子：2n2个脱氧核苷酸链共2n1条含15N的脱氧核苷酸链：2条含14N的脱氧核苷酸链：2n12条DNA的复制有关计算1.(2020浙江七校联考)用15N标记含有100个碱基对的DNA分子，其中有胞嘧啶60个。该DNA分子在14N培养基中连续复制4次，下列结果正确的是A.含有14N的DNA分子占100%B.复制过程中需游离的腺嘌呤脱氧核苷酸640个C.含15N的单链占1/8D.子代DNA中嘌呤与嘧啶之比是23123456789 101112131415DNA复制方向的问题DNA复制起点的问题DNA复制需要引物的问题体外DNA复制即PCR的研究。科学研究，从未停止过。
