2010届高三生物一轮复习讲练精品学案系列――DNA分
子的复制
【课标要求】基因的概念；DNA分子的复制。
【考向瞭望】DNA分子结构、复制特点及碱基计算；基因与脱氧核苷酸、DNA、染色体、遗传信息、生物性状之间关系的考查。
【知识梳理】一、DNA分子的复制：（一）概念：以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。（二）发生时期：有丝分裂间期和减数第一次分裂间期。（三）过程：1、解旋：需要细胞提供能量，在解旋酶的作用下，两条螺旋的双链解开。2、合成子链：以解开的每一段母链为模板，在DNA聚合酶等酶的作用下，利用游离的4种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，合成与母链互补的子链。3、形成子代DNA分子：延伸子链，母子链盘绕成双螺旋结构。结果，一个DNA分子形成两个完全相同的子代DNA分子。（四）特点：1、边解旋边复制。2、复制方式：半保留复制。（五）条件：1、模板：亲代DNA分子的两条链。2、原料：脱氧核苷酸。3、能量：ATP。4、酶：解旋酶、DNA聚合酶。（六）准确复制的原因：1、DNA分子独特的双螺旋结构提供精确模板。2、通过碱基互补配对原则保证了复制准确进行。
二、基因是有遗传效应的DNA片段：（一）一个DNA上有许多个基因。构成基因的碱基数小于（填“大于”、“小于”“等于”）DNA分子的碱基总数。（二）基因是有遗传效应的DNA片段。（三）遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中。（四）DNA分子具有多样性和特异性，这是生物体多样性和特异性的物质基础。
三、DNA分子复制问题的有关计算
若取一个全部N原子被15N标记的DNA分子（0代），转移到含14N的培养基中培养（复制）若干代，其结果分析如下表： DNA分子的特点 世 代 分 子 总 数 0 1 2 3 n 1 2 4 8 2 nDNA中脱氧核苷酸的特点 不同脱氧核苷酸链 链总 数 占全部链之比 含N的 含N的 链 1 1/2 1/4 1/8 1/2 n1514不同DNA分子占全部DNA分子之比 细胞中的DNA分子离 心后在管中的位置 只含15141514N 含N、N的杂 种分子 0 1 1/2 1/4 2/2（或1/2nn－1只含N的 分子 0 0 1/2 3/4 的分子 链 0 1/2 3/4 7/8 1－1/2 n全在下部 全在中部 1/2中部，1/2上部 1/4中部，3/4上部 2/2中部，1－2/2上部 nn1 0 0 0 0 2 4 8 16 n） 1－2/2 2n＋1四、基因、脱氧核苷酸、遗传信息、DNA、染色体、蛋白质、生物性状之间的关系 （一）染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的关系 （二）基因、染色体、蛋白质、性状的关系
五、基因概念的理解：（一）从结构上看：1、基因是DNA上一个个特定
的片段，一个DNA分子上有许多个基因。2、基因与DNA结构一样，也是由四种脱氧核苷酸按一定顺序排列而成的，也是双螺旋结构。3、每个
基因的脱氧核苷酸数目及排序是特定的。4、基因中的碱基排列顺序（或脱氧核苷酸的排列
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顺序）代表遗传信息。（二）从功能上看：基因具有遗传效应，即基因能控制生物的性状，
基因是控制生物性状的基本单位，特定的基因决定特定的性状。
【思考感悟】生物体中DNA分子复制的具体场所有哪些？若复制出错，会产生什么影响？
真核生物：细胞核、线粒体、叶绿体。原核生物：拟核、细胞质（质粒复制）。发生基因突变。
【基础训练】1、某一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3000个，该DNA分子已经复制了几次（ A ）
A、4次 B、3次 C、5次 D、6次 2、下列关于染色体和DNA的关系说法正确的是（ A ）
①DNA均位于染色体上；②染色体就是DNA；③DNA是染色体的主要成分；④染色体和DNA都是遗传物质；⑤每条染色体上总是只含一个DNA分子；⑥染色体的基本组成单位是脱氧核苷酸；⑦染色体和DNA都是在间期复制并加倍；⑧有丝分裂中，染色体和DNA都是在间期复制、后期加倍；⑨基因都位于DNA上，也都位于染色体上。
A、③ B、②③⑤ C、①⑦⑨ D、④⑧⑨
3、在正常情况下，细胞内完全可自主合成组成核酸的核糖和脱氧核糖。现在细胞系由于发生基因突变而不能自主合成核糖和脱氧核糖，必须从培养基中摄取。为验证DNA分子复制的原料是脱氧核苷酸，而不是核糖核苷酸，现提供如下实验材料，请你完成实验方案。
（1）实验目的：验证DNA分子复制的原料是脱氧核苷酸，而不是核糖核苷酸。
（2）实验材料：突变细胞系、基本培养基、12C—核糖核苷酸、14C—核糖核苷酸、12C—脱氧核苷酸、14C—脱氧核苷酸、放射性探测显微仪等。
（3）实验原理：DNA主要分布在细胞核，其基本组成单位是脱氧核苷酸；RNA主要分布在细胞质，其基本组成单位是核糖核苷酸。
（4）实验步骤：第一步：编号。取基本培养基两个，编号为甲、乙。
第二步：设置对比实验。在培养基甲中加入适量的12C—核糖核苷酸和14C—脱氧核苷酸；在培养基乙中加入等量的14C—核糖核苷酸和12C—脱氧核苷酸。
第三步：培养。在甲、乙培养基中分别接种等量的突变细胞系，放到适宜的相同环境中培养一段时间，让细胞增殖。
第四步：观察。分别取出培养基甲、乙中的细胞，用放射性探测显微仪观察细胞核和细胞质的放射性强弱。
（5）预期结果：①培养基甲中细胞的放射性部位主要在细胞核； ②培养基乙中细胞的放射性部位主要在细胞质。
（6）实验结论：DNA分子复制的原料是脱氧核苷酸而不是核糖核苷酸。 【高考模拟】
1.（2007广东生物10）下列关于DNA复制的叙述，正确的是（ A ） 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DNA分子
C、DNA双螺旋结构全部解链后，开始DNA的复制
D、单个脱氧核苷酸在DNA酶的作用下连接合成新的子链
2.（2008上海生物26）某个DNA片段由500对碱基组成，A＋T占碱基总数的34%，若该DNA片段复制2次，共需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸分子个数为（ C ）
A、330 B、660 C、990 D、1320
3.（09江苏卷） 下图为真核生物染色体上DNA分子复制过程示意图，有关叙述错误的是
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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酶D．真核生物的这种复制方式提高了复制速率
答案：A
解析：本题通过信息考查DNA的复制相关知识。从图中只能看出有一个复制起点，所以A不对。图中DNA分子复制是边解旋边双向复制的，真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶，DNA聚合酶等参与。这种半保留复制的模式不仅保持前后代的稳定性，每次复制都可产生两个DNA分子，提高了效率。
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