当前位置:首页 > 中学教育 > 高中教育 > 浙江新高考备战2020年高考生物 考点一遍过12 遗传信息的传递(含解析)
1EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Docfor.NET.考点12遗传信息的传递高考频度:★★★☆☆难易程度:★★☆☆☆考向DNA的复制一、探究DNA的复制过程1.方法:同位素示踪法和密度梯度超速离心技术。2.实验材料:大肠杆菌。3.实验原理(1)DNA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。4.实验过程5.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。26.实验结论:DNA的复制是以半保留的方式进行的。1.如图所示是研究DNA复制方式的实验,根据这些实验结果进行的推论,正确的是菌种:大肠杆菌培养条件与方法:(1)在含15N的培养基培养若干代,使DNA均被15N标记(甲图,(2)转至14N的培养基培养,每30分钟繁殖一代(3)取出每代DNA样本,并离心分层结果模拟图:①丙是转入14N培养基中复制一代的结果②乙是转入14N培养基中复制二代的结果③出现丁的结果至少需要60分钟④戊图表示复制三代后不再具有15N标记的DNAA.①④B.①③C.②③D.①②③【答案】B【解析】1、DNA分子的复制方式为半保留复制。2、已知DNA的复制次数,求子代DNA分子中含有亲代DNA单链的DNA分子数或所占的比例:一个双链DNA分子,复制n次,形成的子代DNA分子数为2n个。根据DNA分子半保留复制特点,不管亲代DNA分子复制几次,子代DNA分子中含有亲代DNA单链的DNA分子数都只有两个,占子代DNA总数的2/2n。①由于DNA分子复制是半保留复制,而丙中DNA是全中,所以丙是转入14N培养基中复制一代的结果,正确;②乙中是1/2重、1/2中,而DNA分子复制是半保留复制,所以复制后不可能有全重的DNA存在,错误;③丁中是1/2中、1/2轻,说明DNA已复制2次,而复制一次需要30分钟,所以出现丁的结果至3少需要60分钟,正确;④戊中为全轻,表示不具有15N标记DNA,而DNA分子复制是半保留复制,15N标记的DNA一直存在,错误。综上所述,B正确,A、C、D错误。2.DNA的复制方式,可以通过设想来进行预测,可能的情况是全保留复制、半保留复制、分散(弥散)复制三种。究竟是哪种复制方式呢?下面设计实验来证明DNA的复制方式。实验步骤:a.在氮源为14N的培养基中生长的大肠杆菌,其DNA分子均为14N-DNA(对照);b.在氮源为15N的培养基中生长的大肠杆菌,其DNA分子均为15N-DNA(亲代);c.将亲代15N大肠杆菌转移到氮源为含14N的培养基中,再连续繁殖两代(Ⅰ和Ⅱ),用密度梯度离心法分离,不同分子量的DNA分子将分布在试管中的不同位置上。实验预测:(1)如果与对照(14N/14N)相比,子代Ⅰ能分辨出两条DNA带:一条_______带和一条_______带,则可以排除_______和分散复制。(2)如果子代Ⅰ只有一条中密度带,则可以排除_______,但不能肯定是____________________________________________________________________________________。(3)如果子代Ⅰ只有一条中密度带,再继续做子代ⅡDNA密度鉴定:若子代Ⅱ可以分出______________和____________,则可以排除分散复制,同时肯定是半保留复制;如果子代Ⅱ不能分出______________两条密度带,则排除_______,同时确定为_______。【答案】(1)轻(14N/14N)重(15N/15N)半保留复制(2)全保留复制半保留复制或分散复制4(3)一条中密度带一条轻密度带中、轻半保留复制分散复制【解析】1、根据题意和图示分析可知:如果DNA的复制方式为全保留复制,则一个亲代15N-15N的DNA分子复制后,两个子代DNA分子是:一个15N-15N,一个14N-14N,在离心管中分布的位置是一半在轻带、一半在重带;如果DNA的复制方式为半保留复制,则一个亲代15N-15N的DNA分子复制后,两个子代DNA分子都是15N-14N,在离心管中分布的位置全部在中带。2、如果DNA的复制方式为分散复制,则一个亲代15N-15N的DNA分子复制后,在离心管中分布的位置全部在中带,这样就不能区分半保留复制和分散复制,再继续做子代ⅡDNA密度鉴定:如果DNA的复制方式为半保留复制,则一个亲代15N-15N的DNA分子复制2次后,得到的4个DNA分子,一个DNA分子是15N-14N,另外3个DNA分子是14N-14N,在离心管中分布的位置1/4在中带,3/4在轻带;DNA的复制方式为分散复制,则一个亲代15N-15N的DNA分子复制2次后,得到的4个DNA分子,在离心管中分布的位置全部在中带,据此答题。(1)如果与对照(14N/14N)相比,子Ⅰ代能分辨出两条DNA带:一条轻(14N/14N)带和一条重(15N/15N),则DNA的复制方式为全保留复制,则可以排除半保留复制和分散复制。(2)根据以上分析可知,如果子代Ⅰ只有一条中密度带,则可以排除全保留复制,但不能肯定是半保留复制或分散复制。(3)如果子代Ⅰ只有一条中密度带,再继续做子代ⅡDNA密度鉴定:若子代Ⅱ可以分出一条中密度带和一条轻密度带,则可以排除分散复制,同时肯定半保留复制;如果子代Ⅱ不能分出中、轻密度两条带,则排除半保留复制,同时确定为分散复制。二、DNA分子复制的过程1.DNA复制的概念、时间、场所概念以DNA分子为模板合成子代DNA的过程时间有丝分裂的间期和减数分裂前的间期场所主要是细胞核2.DNA复制的条件(1)模板:亲代DNA分子的两条脱氧核苷酸链分别做模板。(2)原料:4种脱氧核苷酸。(3)酶:DNA聚合酶等。(4)能量:ATP供能。53.DNA复制的过程亲代DNA解旋,以亲代DNA分子的两条链为模板,以脱氧核苷酸为单位,通过碱基互补配对原则合成子链,子链与相应的母链盘绕成子代DNA分子。4.DNA复制的特点(1)过程:边解旋边复制边螺旋(不是两条母链完全解开后才合成新的子链)。(2)方式:半保留复制(新合成的每个DNA分子中,都保留了原来DNA分子中的一条链)。5.复制的意义保持了遗传信息的连续性(使遗传信息从亲代传给了子代)。6.复制的保障DNA分子之所以能自我复制,取决于DNA的双螺旋结构,它为复制提供了模板;同时,由于碱基具有互补配对的特性,因此能确保复制的准确性。在复制过程中,脱氧核苷酸序列具有相对的稳定性,但也可能发生差错,这种稳定性和可变性的统一,是生物遗传和变异的物质基础和根本原因。7.如图为真核生物染色体上DNA分子复制过程示意图,思考回答:(1)图中显示DNA分子复制是从多个起点开始的,但并非同时进行。(2)图中显示DNA分子复制是边解旋边双向复制的。(3)真核生物的这种复制方式的意义在于提高了复制速率。(4)一个细胞周期中每个起点一般只起始1次,若为转录时解旋,则每个起点可起始多次。68.下图为染色体上DNA分子的复制过程,请据图回答问题:9.DNA分子连续复制的计算规律已知某一DNA分子用15N标记(0代),将含有该标记DNA分子的细胞(或某种细菌)转移到只含14N的培养基中培养(进行DNA复制)若干代后,其DNA分子数、脱氧核苷酸链数及相关比例如下表:世代DNA分子的特点DNA中脱氧核苷酸链的特点分子总数细胞中的DNA分子在离心管中的位置不同DNA分子占全部DNA分子之比链总数不同脱氧核苷酸链占全部链之比只含15N分子含14N、15N杂种分子只含14N分子含15N的链含14N的链01全在下部10021012全在中部010412122412中12上01212814343814中34上01434161878n2n22n中1-22n上022n1-22n2n+112n1-12n7【特别提醒】(1)子代DNA分子中,含14N的有2n个,只含14N的有(2n-2)个,做题时应看准是“含”还是“只含”。(2)无论复制多少次,含15N的DNA分子始终是2个,占总数比例为22n。(3)子代DNA分子的链中:总链数2n×2=2n+1条。含15N的链始终是2条,占总数比例22n+1=12n。做题时,应看准是“DNA分子数”还是“脱氧核苷酸链数”。3.下图表示DNA复制的过程,结合图示判断,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,生成的两条子链方向相反C.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D.DNA的两条子链都是连续合成的【答案】D【解析】由图可知,两条子链中,一条是连续合成的,另一条是不连续合成的。【归纳总结】DNA分子复制记忆口诀:一所、两期、三步、四条件一所复制的主要场所:细胞核两期复制的主要时期:有丝分裂的间期和减数分裂前的间期三步复制步骤:解旋→复制→延伸及重新螺旋四条件复制需要的条件:模板、原料、能量、酶84.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),用密度梯度离心方法分离得到的结果如下图所示。下列说法错误的是A.若继续繁殖到第Ⅲ代,将其离心分离后依然是两个中条带B.预计第Ⅲ代细菌DNA分子的平均相对分子质量为(7a+b)/8C.该结果证明了DNA的复制过程是边解旋边复制D.随着繁殖代数的增加,分离后的中带宽度不变【答案】C【解析】根据题干信息和图形分析,14N-DNA相对分子质量为a,位于试管的轻带,则其每条链的相对分子质量为a/2;15N-DNA相对分子质量为b,位于试管的重带,则其每条链的相对分子质量为b/2.将15N-DNA作为亲本在14N的培养基上复制一次获得的子一代(Ⅰ)的两个DNA分子的两条链都分别含有14N、15N,相对分子质量为a/2+b/2,位于中带;在让子一代复制一次获得子二代(Ⅱ)共4个DNA分子,其中两个DNA只含有14N,还有两个DNA分子同时含有14N和15N,因此1/2处于中带、1/2处于轻带。若继续繁殖到第Ⅲ代,获得8个DNA分子,将其离心分离后依然是两个中带,还有6个位于轻带,A正确;预计第Ⅲ代细菌DNA分子的平均相对分子质量=(2×b/2+14×a/2)÷8=(7a+b)/8,B正确;该结果证明了DNA的复制过程是半保留复制,C错误;随着繁殖代数的增加,分离后中带的DNA分子的数量不变,因此中带的宽度不变,D正确。【归纳总结】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:9①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.下列有关DNA复制的叙述,正确的是A.DNA在复制过程中只以其中一条链作为模板链B.DNA的复制通常发生在细胞分裂前期C.DNA的复制过程是先解旋后复制D.DNA复制需要模板、原料、能量和酶等基本条件2.如图为真核细胞内某基因结构示意图,共由1000对脱氧核苷酸组成,其中碱基A占20%。下列说法正确的是A.该基因一定存在于细胞核内DNA上B.该基因复制时需要R
本文标题:浙江新高考备战2020年高考生物 考点一遍过12 遗传信息的传递(含解析)
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