1、理解教材新知把握命题热点应用落实体验课下综合检测 课堂回扣练习 命题点一 命题点二 知识点一 知识点二 第 3、4 节 DNA的复制 基因是有遗传效应的DNA片段 第3章 1DNA 复制发生在细胞分裂的间期。2DNA 复制需要 DNA 模板、4 种脱氧核苷酸做原料以及酶和能量。3DNA 复制的特点是边解旋边复制和半保留复制。4DNA 分子独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板；通过碱基互补配对，保证了复制能够准确地进行。5基因是有遗传效应的 DNA 片段。6DNA 中碱基对的排列顺序表示遗传信息。7DNA 分子具有多样性和特异性。第 3、4 节DNA 的复制基因是有遗传效应的 DNA 片段D
2、N A 分子的复制1DNA 复制的概念、时间、场所概念以为模板合成子代DNA的过程时间有丝分裂和减数第一次分裂前的_场所主要是_DNA 分子间期间期细胞核2.DNA 复制的过程填图 3DNA 复制的特点(1)过程：_。(2)方式：_。边解旋边复制半保留复制4准确复制的原因和意义判断(1)DNA 分子独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板。()(2)通过碱基互补配对原则，保证了复制的准确进行。()(3)通过 DNA 复制，将遗传信息从亲代传给了子代，保持了遗传信息的连续性。()巧学妙记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：有丝分裂间期和减
3、数第一次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1对真核生物来说，DNA 复制只发生在有丝分裂间期和减数分裂间期吗？2真核生物 DNA复制的场所只有细胞核吗？原核生物 DNA复制的场所是什么？提示：不是，例如无丝分裂也有 DNA 复制。提示：不是，还有线粒体、叶绿体。原核生物 DNA 复制的场所主要是拟核。3如果将 DNA 分子的两条链用 15N 标记，转移到含14N 的培养基中培养，试分析子代 DNA 被标记的情况。提示：2；2；2；2；2；4；2；6。DNA复制次数含15N的DNA含14N的DNA含15N的DNA链含14N的DNA链复制1次
4、_复制2次_4若用 15N 标记一个 DNA 分子的两条链，用含 14N 标记的脱氧核苷酸为原料复制一次。那么，半保留复制和全保留复制两种情况下产生的子代 DNA 有什么不同？提示：半保留复制：两个子代 DNA 分子都为一条链含 15N，一条链含 14N。全保留复制：子代 DNA 分子中有一个两条链都为 14N，一个两条链都为 15N。5用 32P 标记了玉米体细胞(含 20 条染色体)的 DNA 分子双链，再将这些细胞转入含 31P 的培养基中培养，在第二次细胞分裂中期和后期，一个细胞中的染色体总条数和被 32P 标记的染色体条数分别是多少？提示：中期每个细胞含染色体 20 条，被 32P
5、标记的有 20条，后期每个细胞含染色体 40 条，被 32P 标记的有 20 条。1对 DNA 复制的理解(1)DNA 复制的场所：主要场所是细胞核，但在拟核、线粒体、叶绿体中也能进行 DNA 复制。(2)能够进行 DNA 复制的生物：一切以 DNA 为遗传物质的生物。(3)真核生物细胞核中 DNA 复制发生的时间：在体细胞中发生在有丝分裂间期；在有性生殖过程中发生在减数第一次分裂前的间期。(4)复制所需的酶是指一个酶系统，不仅仅是指解旋酶和DNA 聚合酶，还包括 DNA 连接酶等。解旋酶的作用是破坏碱基间的氢键。DNA 聚合酶的作用是连接游离的脱氧核苷酸。DNA 连接酶的作用是连接 DNA
6、片段。(5)两个子代 DNA 的位置及分开时间：复制产生的两个子代DNA 分子位于一对姐妹染色单体上，由着丝点连在一起，在有丝分裂后期或减数第二次分裂后期着丝点分裂时分开，分别进入两个子细胞中。特别提醒 DNA 分子的复制往往是从多个起点同时进行的，如下图：2DNA 复制的有关计算将含有 15N 的 DNA 分子放在含有 14N 的培养基上培养，复制 n 次，则：(1)子代DNA共2n个含15N的DNA分子：2个只含15N的DNA分子：0含14N的DNA分子：2n个只含14N的DNA分子：2n2个(2)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 特
7、别提醒 解答此类问题时，应看准是“含”还是“只含”，是“DNA 分子数”还是“脱氧核苷酸链数”。基因是有遗传效应的 DN A 片段1基因与 DNA 分子的关系2DNA 片段中的遗传信息判断(1)DNA 的遗传信息蕴藏在 4 种碱基的排列顺序中。()(2)碱基排列顺序的千变万化，构成了 DNA 分子的多样性。()(3)每个 DNA 分子所具有的特定的碱基排列顺序，构成了每一个 DNA 分子的特异性。()1基因、DNA 和染色体三者之间有怎样的关系？2能说基因的载体是染色体吗？请简要分析。提示：基因是有遗传效应的 DNA 片段，染色体是 DNA的主要载体，一条染色体上含有 1 个或 2 个 DNA
8、 分子，每个DNA 上含有许多个基因。提示：不能。对于真核细胞来说，基因(核基因)在染色体上呈线性排列，染色体是基因的主要载体，但细胞质基因存在于线粒体、叶绿体中的 DNA 分子上；对于原核细胞来说，基因则存在于拟核中的 DNA 分子上，没有染色体这一载体。3在刑侦领域，DNA 分子能够像指纹一样用来鉴定个人的身份，你能解释其中的生物学原理吗？提示：DNA 分子具有多样性和特异性，每个人的 DNA分子中脱氧核苷酸序列是不同的，但每个人的 DNA 分子中脱氧核苷酸序列是特定的。1脱氧核苷酸、基因、DNA 和染色体的关系图解2全方位理解“基因”(1)本质上，基因是有遗传效应的 DNA 片段。(2)
9、结构上，基因是含有特定遗传信息的脱氧核苷酸序列。(3)功能上，基因是遗传物质的结构和功能的基本单位。(4)位置上，基因在染色体上呈线性排列。通过数值计算，考查 DN A 分子的复制例 1 某 DNA 分子中含有 1 000 个碱基对(被 32P 标记)，其中有胸腺嘧啶 400 个。若将该 DNA 分子放在只含被 31P 标记的脱氧核苷酸的培养液中让其复制两次，其结果不可能是()A含 32P 的 DNA 分子占 1/2B含 31P 的 DNA 分子占 1/2C子代 DNA 分子相对分子量平均比原来减少 1 500D共消耗鸟嘌呤脱氧核苷酸 1 800 个精讲精析 该 DNA 分子在含 31P 的培
10、养液中复制两次，可得到 22 个 DNA 分子，其中含 31P 的 DNA 分子占 100%；含 32P 的 DNA分子占 2/41/2。因为 DNA 复制为半保留复制，亲代 DNA 分子的两条链只可能进入两个子代 DNA 分子中；22 个 DNA 分子中有两个DNA 分子的每条链都 只有 31P，还有两个 DNA 分子都是一条链含31P，另一条链含 32P。前两个 DNA 分子相对分子质量比原 DNA 分子共减少了 4 000，后两个 DNA 分子比原 DNA 分子共减少了 2 000，这样 4 个 DNA 分子的相对分子量平均比原来减少了 6 000/41 500；在 1 000 个碱基对
11、的 DNA 分子中，胸腺嘧啶 400 个，则含有鸟嘌呤个数(1 00024002)/2600(个)，复制两次所消耗鸟嘌呤脱氧核苷酸数目为 600(221)1 800(个)。答案 BDNA 复制消耗脱氧核苷酸数的计算(1)方法：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 m(2n1)个。第 n 次复制所需该脱氧核苷酸数为 m2n1。(2)步骤：1若两条链都含 32P 的 DNA 分子的相对分子质量是 M，两条链都不含 32P 的 DNA 分子的相对分子质量是 N。把含一个被 32P标记的 DNA 分子的细菌放在不含 32P 的培养基上，让其繁殖 a代
12、，则细菌中 DNA 分子的平均相对分子质量是()AN(2a2)M/2aBN(2a1)M/2aCM(2a2)N/2aDN(2a1)M/(2a2)解析：根据 DNA 半保留复制特点可知，细菌繁殖 a 代后，形成的 2a 个 DNA 分子中，两条链都含 32P 的 DNA 分子有 0 个，只有一条链含 32P 的有 2 个，两条链都不含 32P 的有(2a2)个。一条链含 32P、一条链不含 32P 的两个 DNA 分子的相对分子质量之和是NM，两条链都不含 32P 的 DNA 分子的总的相对分子质量为(2a2)N，因此所有 DNA 分子的总的相对分子质量为 NM(2a2)NN(2a1)M。因此细菌
13、中 DNA 分子的平均相对分子质量是N(2a1)M/2a。答案：B基因的本质例 2 下列有关基因的叙述，正确的是()A基因是控制生物性状的结构单位和功能单位B人体细胞内的基因全部位于染色体上C经测定，一个由 n 个脱氧核苷酸构成的 DNA 分子中，包含了 m 个基因，则每个基因的平均长度为 n/2m 个脱氧核苷酸对D基因中脱氧核苷酸的排列顺序就是遗传信息，只能通过减数分裂传递给后代精讲精析 基因是有遗传效应的 DNA 片段，是控制生物性状的结构单位和功能单位。人体细胞内的基因主要在染色体上，线粒体 DNA 分子上也有少量基因。一个 DNA 分子上有许多个基因，但并非基因与基因紧密相连，那些没有
14、遗传效应的 DNA 片段并不是基因，因此 C 项中基因的平均长度小于n/2m 个脱氧核苷酸对。有性生殖的生物通过减数分裂将遗传信息传递给下一代，无性生殖的生物通过有丝分裂将遗传信息传递给下一代。答案 A2下列对基因本质的描述，正确的是()A基因的基本单位是核糖核苷酸B一个 DNA 分子就是一个基因C基因是 DNA 分子上的特定片段D基因的化学结构不会发生改变解析：基因是有遗传效应的 DNA 片段，其结构虽然具有稳定性，但不是绝对的，也有可能发生改变。答案：C课堂回扣练习一、概念原理识记题1下列关于 DNA 复制条件的叙述，不正确的是()ADNA 复制时只有 DNA 的一条链作模板B以 4 种游
15、离的脱氧核苷酸为原料CDNA 复制过程需要消耗能量D没有酶的催化，细胞 DNA 复制无法进行解析：DNA 分子利用细胞提供的能量，在解旋酶的作用下将双链解开，以解开的两条链为模板，在 DNA 聚合酶作用下，利用细胞中游离的 4 种脱氧核苷酸为原料，合成与母链互补的子链，每条新链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构。答案：A2下列关于基因概念的叙述，错误的是()A基因是有遗传效应的 DNA 片段B基因是 DNA 分子上有一定功能的特定的碱基排列顺序C基因是 DNA 分子上任意一个片段D基因是控制生物性状的遗传物质的结构单位和功能单位解析：基因是有遗传效应的 DNA 片段，是有一定功能的特定的碱基排列
16、顺序。由于 DNA 分子上有很多不能控制生物性状的区段，所以基因不能是 DNA 分子上的任意一个片段。答案：C二、易错易混辨析题3某双链 DNA 分子含 m 对碱基，其中腺嘌呤有 a 个。该 DNA在连续复制时，对所需要的胞嘧啶脱氧核苷酸数目的叙述，不正确的是()A在第一次复制时，需要(ma)个B复制两次时，共需要 2(ma)个C在第 n 次复制时，需要 2n1(ma)个D不论复制多少次，需要胞嘧啶脱氧核苷酸的数目等于所需要的鸟嘌呤脱氧核苷酸的数目解析：双链 DNA 分子中含 2m 个碱基，a 个腺嘌呤，推算出胞嘧啶个数为：(2m2a)/2ma(个)，在第一次复制时，需胞嘧啶脱氧核苷酸个数为(
17、211)(ma)ma(个)，复制两次需要：(221)(ma)3(ma)个，第 n 次复制时需要：(2n1)(ma)(2n11)(ma)2n1(ma)个；根据 DNA中碱基互补配对原则知，胞嘧啶与鸟嘌呤数目相等。答案：B三、基本原理应用题4假定某高等生物体细胞的染色体数是 10 条，其中染色体中的 DNA 分子用含 3H 的胸腺嘧啶标记，将该体细胞放入不含有 3H 标记的培养液中连续培养 2 代，则在形成的第 2 代细胞的 1 个细胞的有丝分裂后期，没有被标记的染色体数为()A5 条 B40 条 C20 条 D10 条解析：根据 DNA 半保留复制的特点，DNA 双链被含 3H 的胸腺嘧啶标记，在不含 3H 标记的培养液中完成第一次分裂后，每条染色体的 DNA 分子中一条链有 3H 标记，另一条链没有 3H 标记。在不含 3H 标记的培养液中进行第二次分裂的后期时一半染色体被标记，一半染色体没有被标记。答案：D回扣知识点1DNA 复制的条件及过程。2基因的概念及特点。3易误点提醒：DNA 复制 n 次和第 n 次复制时所需原料数量的区别。4能力迁移：能够运用基因与染色体的关系、DNA 复制、细胞分裂知识分析相关生物学问题。课下综合检测见课时跟踪检测(九)