第18讲 遗传信息的传递和表达
考试标准 1.DNA分子的复制 2.活动：探究DNA的复制过程 3.DNA的功能 4.DNA与RNA的异同 必考 加试 b c a b b c a b 考试标准 5.转录、翻译的概念和过程 6.遗传密码、中心法则 7.基因的概念 8.复制、转录和翻译的异同 必考 加试 b b b b b b b 考点一 DNA分子的复制
DNA分子复制的时间、场所、条件、特点和意义
概念 时间 场所 以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程 有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期 细胞核(主要) 模板：亲代DNA的两条链； 条件 原料：游离的4种脱氧核苷酸； 能量来源：细胞呼吸产生的ATP； 酶：解旋酶、DNA聚合酶等 原则 过程
碱基互补配对原则 解旋→合成与母链互补的子链→形成子代DNA分子 1
特点 结果 意义
思考讨论
边解旋边复制；半保留复制 1个DNA分子→2个DNA分子 将遗传信息从亲代传给了子代，保持了前后代遗传信息的连续性 1.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。 2.下图为染色体上DNA分子的复制过程，请据图回答问题：
(1)请填充图中空白处内容。
(2)蛙的红细胞和哺乳动物成熟红细胞，是否都能进行DNA分子的复制？
提示 蛙的红细胞进行无丝分裂，可进行DNA分子的复制；哺乳动物成熟的红细胞已丧失细胞核，也无各种细胞器，不能进行DNA分子的复制。
(3)上图所示DNA复制过程中形成的两个子DNA位置如何？其上面对应片段中基因是否相同？两个子DNA将于何时分开？
提示 染色体复制后形成两条姐妹染色单体，刚复制产生的两个子DNA分子即位于两条姐妹
2
染色单体中，由着丝粒相连。其对应片段所含基因在无突变等特殊变异情况下应完全相同。两个子DNA分子将于有丝分裂后期或减数第二次分裂后期着丝粒分裂时，随两条姐妹染色单体分离而分开，分别进入两个子细胞中。 3.DNA复制过程中的数量关系
DNA复制为半保留复制，若将亲代DNA分子复制n代，其结构分析如下：
(1)子代DNA分子数为2个。 ①含有亲代链的DNA分子数为2个。 ②不含亲代链的DNA分子数为2－2个。 ③含子代链的DNA分子数为2个。 (2)子代脱氧核苷酸链数为2
n＋1nnn条。
①亲代脱氧核苷酸链数为2条。 ②新合成的脱氧核苷酸链数为2(3)消耗脱氧核苷酸数
①若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，经过n次复制需要消耗该脱氧核苷酸数为
n＋1
－2条。
m·(2n－1)个。
②第n次复制所需该脱氧核苷酸数为m·2
n－1
个。
题型一 DNA分子的复制过程和特点
1.(2017·浙江4月选考)若将处于G1期的胡萝卜愈伤组织细胞置于含H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养液中，培养至第二次分裂中期。下列叙述正确的是( ) A.每条染色体中的两条染色单体均含H B.每个DNA 分子的两条脱氧核苷酸链均含H C.每个 DNA 分子中均只有一条脱氧核苷酸链含H
D.每条染色单体均只有一个DNA分子的两条脱氧核苷酸链含H 答案 A
解析 若将处于G1期的胡萝卜愈伤组织细胞置于含H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养液中，
3
3
3
3
3
3
3
在间期的S期时DNA复制1次，所以第一次细胞分裂完成后得到的2个子细胞都是每一条染色体的DNA都只有1条链被标记，培养至第二次分裂中期，每条染色体中的两条染色单体均含H标记。
2.(2016·温州3月选考)下列关于DNA复制的叙述中正确的是( ) A.需要解开DNA的双螺旋结构 B.以DNA分子的一条链作为模板 C.以4种游离的核糖核苷酸作为原料 D.A与U互相配对，G与C互相配对 答案 A
解析 DNA复制过程中，需要在相关酶的作用下进行解旋，以解旋的两条链为模板，以四种游离的脱氧核苷酸为原料，按A与T、G与C的配对原则合成子链。 题型二 DNA分子复制的相关计算
3.(2016·杭州五校联考)下列关于DNA的相关计算，正确的是( )
A.具有1 000个碱基对的DNA，腺嘌呤有600个，则每一条链上都具有胞嘧啶200个 B.具有m个胸腺嘧啶的DNA片段，复制n次后共需2·m个胸腺嘧啶 C.具有m个胸腺嘧啶的DNA片段，第n次复制需要2
n－1n
3
·m个胸腺嘧啶
D.无论是双链DNA还是单链DNA，(A＋G)所占的比例均是1/2 答案 C
解析 具有1 000个碱基对的DNA，腺嘌呤有600个，则DNA中含胞嘧啶400个，因此一条链上的胞嘧啶数可为0～400个，A项错误；具有m个胸腺嘧啶的DNA片段，复制n次后DNA数由1个变为2个，因此需要(2－1)·m个胸腺嘧啶，其第n次复制，DNA数由22个，这一过程需要(2－2
n
n
n－1
n
n
n－1
个变为
)·m＝2
n－1
·m个胸腺嘧啶，B项错误，C项正确；只有在双链
DNA中才遵循卡伽夫法则，即A＝T、G＝C，在单链DNA中不存在这一关系，因此只有双链DNA中(A＋G)所占的比例为1/2，单链DNA中该比值不一定为1/2，D项错误。
4.一个双链均被P标记的DNA分子由5 000个碱基对组成，其中腺嘌呤占20%，将其置于只含P的环境中复制3次。下列叙述不正确的是( ) A.该DNA分子中含有氢键的数目为1.3×10个 B.复制过程需要2.4×10个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸 C.子代DNA分子中含P的单链与含P的单链之比为1∶7 D.子代DNA分子中含P与只含P的分子数之比为1∶3 答案 B
解析 由题意可知，该DNA分子中，A＝T＝10 000×20%＝2 000(个)，C＝G＝10 000×30%＝3 000(个)，则含有的氢键数为2 000×2＋3 000×3＝1.3×10(个)；DNA复制3次形成8个DNA分子，需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数为3 000×7＝2.1×10(个)；子代DNA分子中
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