2025屆高考生物一輪總復(fù)習學生用書必修2第六單元遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)第28講DNA的結(jié)構(gòu)復(fù)制及基因的本質(zhì)考點二DNA的復(fù)制及基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段

考點二DNA的復(fù)制及基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段1．DNA半保留復(fù)制的實驗證據(jù)(1)實驗者：美國生物學家________________和__________。(2)研究方法：__________________。(3)實驗材料：大腸桿菌。(4)實驗技術(shù)：同位素標記技術(shù)和密度梯度離心法。(5)實驗原理：含15N的雙鏈DNA密度大，含14N的雙鏈DNA密度小，一條鏈含14N、一條鏈含15N的雙鏈DNA密度居中。(6)實驗假設(shè)：DNA以半保留的方式復(fù)制。(7)實驗過程與結(jié)果。(8)實驗結(jié)論：DNA的復(fù)制是以____________的方式進行的。2．DNA的復(fù)制(1)概念：以__________為模板合成__________的過程。(2)時間：______________。(3)圖解：(4)場所：真核生物在______________、______________和__________中；原核生物在__________和細胞質(zhì)中。(5)特點：_________________________________。[易錯提醒]半保留復(fù)制為每個子代DNA都保留原DNA的一條鏈。(6)結(jié)果：形成______________的DNA分子。(7)意義：DNA通過復(fù)制，將______________從親代細胞傳遞給子代細胞，從而保持了______________的連續(xù)性。(8)保障：__________________，為復(fù)制提供了精確的模板；通過______________，保證了復(fù)制能夠準確地進行。3．基因與DNA的關(guān)系[答案自填]1.(1)梅塞爾森斯塔爾(2)假說—演繹法(8)半保留2.(1)親代DNA子代DNA(2)細胞分裂前的間期(3)能量解旋雙螺旋的兩條鏈DNA聚合酶雙螺旋結(jié)構(gòu)(4)細胞核線粒體葉綠體擬核(5)邊解旋邊復(fù)制，半保留復(fù)制(6)兩個完全相同(7)遺傳信息遺傳信息(8)DNA獨特的雙螺旋結(jié)構(gòu)堿基互補配對3．一個或兩個有遺傳效應(yīng)脫氧核苷酸排列順序[教材命題點思考]1．將發(fā)生癌變的小腸上皮細胞用含3H標記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的培養(yǎng)液培養(yǎng)，一段時間后再移至普通培養(yǎng)液中培養(yǎng)，不同間隔時間取樣，檢測到被標記的癌細胞比例減少，出現(xiàn)上述結(jié)果的原因是什么？提示：依據(jù)DNA半保留復(fù)制的特點，移到普通培養(yǎng)液中的被標記的癌細胞，隨著細胞增殖次數(shù)的增加，不被標記的癌細胞開始出現(xiàn)并不斷增多，故被標記的癌細胞比例減少。[模型命題點思考]2．分析DNA復(fù)制過程并回答下列問題。(1)圖中的解旋酶和DNA聚合酶各有什么作用？(2)蛙的紅細胞和哺乳動物成熟的紅細胞是否都能進行如圖所示過程？(3)如圖所示DNA復(fù)制過程若發(fā)生在細胞核內(nèi)，形成的兩個子代DNA位置如何？其上面對應(yīng)片段中基因是否相同？兩個子代DNA將于何時分開？提示：(1)前者使氫鍵打開，DNA雙鏈解旋；后者催化形成磷酸二酯鍵，從而形成新的子鏈。(2)蛙的紅細胞進行無絲分裂，可進行DNA分子的復(fù)制；哺乳動物成熟的紅細胞已喪失細胞核，也無各種細胞器，不能進行DNA分子的復(fù)制。(3)染色體復(fù)制后形成兩條姐妹染色單體，剛復(fù)制產(chǎn)生的兩個子代DNA分子分別位于兩條姐妹染色體單體上，由著絲粒相連。其對應(yīng)片段所含基因在無基因突變等特殊變異情況下應(yīng)完全相同。兩個子代DNA分子將于有絲分裂后期或減數(shù)分裂Ⅱ后期著絲粒分裂時，隨兩條姐妹染色單體的分離而分開，分別進入兩個子細胞中。1．真核生物和原核生物的DNA復(fù)制和比較2．DNA復(fù)制的有關(guān)計算DNA復(fù)制為半保留復(fù)制，若將親代DNA分子復(fù)制n代，其結(jié)果分析如下：(1)子代DNA分子數(shù)為2n，其中：①含有親代鏈的DNA分子數(shù)為2個。②不含親代鏈的DNA分子數(shù)為2n－2個。③含子代鏈的DNA分子數(shù)為2n個。(2)子代脫氧核苷酸鏈數(shù)為2n＋1條，其中：①親代脫氧核苷酸鏈數(shù)為2條。②新合成的脫氧核苷酸鏈數(shù)為2n＋1－2條。(3)消耗的脫氧核苷酸數(shù)。①若一親代DNA分子含有某種脫氧核苷酸m個，經(jīng)過n次復(fù)制需要消耗游離的該脫氧核苷酸數(shù)為m·(2n－1)個。②第n次復(fù)制所需該脫氧核苷酸數(shù)為m·2n－1個。考向1DNA復(fù)制特點及實驗證據(jù)1．(2022·海南選擇考)科學家曾提出DNA復(fù)制方式的三種假說：全保留復(fù)制、半保留復(fù)制和分散復(fù)制(見圖1)。對此假說，科學家以大腸桿菌為實驗材料，進行了如下實驗(見圖2)：下列有關(guān)敘述正確的是()A．第一代細菌DNA離心后，試管中出現(xiàn)1條中帶，說明DNA復(fù)制方式一定是半保留復(fù)制B．第二代細菌DNA離心后，試管中出現(xiàn)1條中帶和1條輕帶，說明DNA復(fù)制方式一定是全保留復(fù)制C．結(jié)合第一代和第二代細菌DNA的離心結(jié)果，說明DNA復(fù)制方式一定是分散復(fù)制D．若DNA復(fù)制方式是半保留復(fù)制，繼續(xù)培養(yǎng)至第三代，細菌DNA離心后試管中會出現(xiàn)1條中帶和1條輕帶解析：選D。第一代細菌DNA離心后，試管中出現(xiàn)1條中帶，說明DNA的復(fù)制方式一定不是全保留復(fù)制，可能為半保留復(fù)制或分散復(fù)制，A項錯誤；若DNA復(fù)制方式為全保留復(fù)制，則第二代細菌DNA離心后，4個子代DNA分子中，1個為15N/15N-DNA，3個為14N/14N-DNA，會在試管中出現(xiàn)1條重帶和1條輕帶，與題圖信息不符，B項錯誤；若第一代和第二代細菌DNA離心后，試管中只出現(xiàn)1條中帶，則可說明DNA的復(fù)制方式為分散復(fù)制，與題圖信息不符，C項錯誤；若DNA的復(fù)制方式為半保留復(fù)制，繼續(xù)培養(yǎng)至第三代，得到的8個子代DNA分子中，2個為15N/14N-DNA，6個為14N/14N-DNA，細菌DNA離心后試管中會出現(xiàn)1條中帶和1條輕帶，D項正確。2．(2024·山東淄博高三聯(lián)考)大多數(shù)真核生物的DNA在復(fù)制時會出現(xiàn)多個復(fù)制泡，每個復(fù)制泡的兩端有2個復(fù)制叉，復(fù)制叉的延伸方向如下圖所示。已知復(fù)制時DNA聚合酶只能沿模板鏈的3′→5′方向移動，下列說法錯誤的是()A．圖中DNA的復(fù)制為雙向半保留復(fù)制B．多起點復(fù)制加快了DNA的復(fù)制速度C．復(fù)制泡3的DNA復(fù)制早于復(fù)制泡1D．子鏈的延伸方向與復(fù)制叉的推進方向相同解析：選D。題圖中DNA的復(fù)制為多起點不連續(xù)雙向半保留復(fù)制，A項正確；多起點復(fù)制加快了DNA的復(fù)制速度，B項正確；根據(jù)復(fù)制泡的大小可以看出，復(fù)制泡3的DNA復(fù)制早于復(fù)制泡1，C項正確；DNA聚合酶只能沿模板鏈的3′→5′方向移動，兩條子鏈的延伸方向相反，其中一條子鏈的延伸方向與復(fù)制叉的推進方向相反，D項錯誤?？枷?DNA復(fù)制的相關(guān)計算3．某DNA分子片段中共含有3000個堿基，其中腺嘌呤占35%?，F(xiàn)將該DNA分子片段用15N同位素標記過的四種游離脫氧核苷酸為原料復(fù)制3次，將全部復(fù)制產(chǎn)物進行密度梯度離心，得到圖甲結(jié)果；如果將全部復(fù)制產(chǎn)物加入解旋酶處理后再離心，則得到圖乙結(jié)果。下列有關(guān)分析錯誤的是()A．X層與Y層中DNA分子質(zhì)量比小于1∶3B．Y層中含15N標記的鳥嘌呤有3600個C．第二次復(fù)制結(jié)束時，含14N的DNA分子占1/2D．W層與Z層的核苷酸數(shù)之比是7∶1解析：選B。分析題圖可知，X層為2個含有14N和15N的DNA分子，Y層為6個只含15N的DNA分子，因此X層與Y層中DNA分子質(zhì)量比小于1∶3，A項正確；Y層為6個只含15N的DNA分子，1個DNA分子含有鳥嘌呤450個，則Y層中含15N標記的鳥嘌呤共有450×6＝2700(個)，B項錯誤；DNA進行半保留復(fù)制，第二次復(fù)制結(jié)束時，得到的4個DNA分子中有2個含有14N，因此含14N的DNA分子占1/2，C項正確；W層有14條核苷酸單鏈，Z層有2條核苷酸單鏈，W層與Z層的核苷酸數(shù)之比是7∶1，D項正確。4．將某種細菌培養(yǎng)在含有3H-胸腺嘧啶脫氧核苷酸的培養(yǎng)基上一段時間，檢測發(fā)現(xiàn)細菌的擬核中含有兩種類型的DNA分子(如下圖所示)，虛線表示含放射性的脫氧核苷酸鏈。下列說法正確的是()A．細菌擬核DNA第一次復(fù)制后產(chǎn)生的DNA分子為乙類型B．細菌擬核DNA第三次復(fù)制后產(chǎn)生的DNA分子為甲、乙兩種類型，比例為3∶1C．細菌擬核DNA復(fù)制n次產(chǎn)生的含有放射性脫氧核苷酸鏈的數(shù)目為2n＋1－2條D.若該細菌擬核DNA含有的堿基數(shù)目為m，其中胸腺嘧啶的數(shù)目為a，則第n次復(fù)制需要鳥嘌呤脫氧核苷酸的數(shù)目為[(2n－1)×(m－2a)]/2個解析：選C。根據(jù)題意可知，細菌擬核DNA第一次復(fù)