第34节DNA的复制与基因

1、掘港高级中学真学课堂高一生物必修二导学案班级:姓名:第3章第3、4节DNA分子的复制基因是有遗传效应的DNA片段【学习目标】分子的复制复制的生物学意义 与基因的关系1概述DNA 2探究DNA 3概述DNA【学习重点、难点】1重点：DNA分子复制的条件、过程和特点 2难点：对DNA分子复制过程的理解学习活动一 DNA分子复制的推测和实验证据【自主学习】阅读课本 P52-53，结合图3-12一、对DNA分子复制的推测沃森、克里克提出遗传物质自我复制的假说：复制方式为 假说的具体内容为：DNA分子复制时，DNA分子的将解开，互补的 之间的将断裂，解开的两条单链作为复制的 ，游离的依据原则，通过形成

2、，结合到 上。这样，新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链，所以，这种复制方式被称为二、DNA半保留复制的实验证据（选学）_为实验材料，运用. 假设DNA是半保留复制 复制后得到的子一代 DNA和子二代DNA的组成是怎样的？（如下图），设计了实验。1、 实验材料：要分析DNA是全保留还是半保留的，就要 区分亲代与子代的 DNA 1958年, 科学家以_2、实验假设：3、分析假说：IIII亲彳ED忖儿坊子-IIII IIDNA呢？II4、实验过程：DNA是肉眼看不见的，如何才能分辨方法：首先在含_ 15N标记的NHCI培养液中培养大肠杆菌，让大肠杆菌繁殖几代后 ， 得到含15

3、n的大肠杆菌， 再将这大肠杆菌转移到 _含_空_培养液中。 然后，在不同时 刻收集大肠杆菌并 提取DNA，再将提取的DNA进行_密度梯度离心 ，并记录 离心后 试管中DNA的位置O如果DNA是以半保留的方式复制的，预期实验结果如下表（请完成）世代DNA分子中N兀素密度在离心管中的位置比例亲代15n15n （全部）最大（重带）第1代第2代第3代5、实验结果全中10验证。这种复制方式结论：上述实DNA分子中，都保留了明，在新合成的每个是： _【合作探究】1. 已知某一被15N标记的DNA分子（亲代），转移到含有14N的培养液中培养（复制），其 结果分析如下：世代DNA分子的特点DNA中脱氧核苷酸链

4、的特 点分 子 总 数细胞中的DNA分子离心后 在管中的位置不冋DNA分子与全部 DNA分子 之比链总 数不冋脱氧核苷酸 链与全部链之比只含15n的分子含14n 和15n 的杂种 分子只含14n的分子含15n的链含14n的链亲代123N2、DNA分子复制的有关计算假设将1个全部被15N标记的DNA分子（0代）转移到含14N的培养基中培养 n代，结果个个个个 个如下：1. DNA分子数（1）子代DNA分子总数=含15N的DNA分子数=_含14N的DNA分子数=_只含15N的DNA分子数=只含14N的DNA分子数=2. 消耗的脱氧核苷酸数设亲代DNA分子中含有某种脱氧核苷酸m个，则：（1）经过n次

5、复制，共需消耗游离的该种脱氧核苷酸 个。（2）在第n次复制时，共需消耗游离的该脱氧核苷酸 个。【特别提醒】运用DNA半保留复制特点，分析被标记DNA分子的比例时，应注意求的是DNA分子数，还是脱氧核苷酸链数；还应注意培养液中化学元素的转换。 半保留复制特点，解决消耗某种脱氧核苷酸数量问题时，应注意亲代DNA链被保留下来，不需消耗原料。在计算消耗脱氧核苷酸数时要明确是经过 第n次复制。【典例训练】DNA分子中，有几条第3次自我复制，在第四代1、一个双链 DNA分子为第一代，经过代脱氧核苷酸的长链A、2 B 、4则后代 DNA分子中只2、将15N标记的一个运用DNA分子的两条母n次复制还是（ ）C

6、 、8DNA分子放入15N的DNA分子之比为（C.8:1D 、1614n培养基中连续培养四代,）含14N的DNA分子与含有A.1:1B.7:1C.8:1D.5:13、某DNA分子中有2000个脱氧核苷酸，已知它的一条单链上碱基分子复制一次，则需要腺嘌呤脱氧核苷酸的数量是（）A.200 个 B.300 个 C.400 个 D.800 个学习活动二概述DNA分子的复制【自主学习】阅读课本P54，结合图3-13（一）DNA复制的时间与场所以亲代DNA为模板合成的过程。定义：时间：:主要场所场所有（二）DNA复制的过程（见右图）I过程称为 。该过程需要 酶，并且在ATP供能的前提下，使两条螺旋的链解开

7、，解开的实质是，碱基对中的断裂。A:G:T:C=1:2:3:4,若该严1还，若母链上是n过程是以解开的母链为模板进行A、T、G、C,则按照碱基互补配对原则依次配上的是含的脱氧核苷酸。配上去的脱氧核苷酸之间 酶，将它们连接起来形成与模板母链互补的 O川随着不断解旋，形成中的子链不断延伸，最后解旋完全结束后 就形成了两个新的与原来完全相同的（三）DNA复制的四个基本条件是 1模板是 2原料是提供。等。为复制提供了原则，保证了 DNA复制能 O进行。32 C砧P的32 C砧P的在含31P的培养基上复制n次后共获得 个DNA ,其中含占全部 DNA的;含31P的DNA 有个。只含只含31P的DNA有个

8、O在含31P的培养基上复制 n次后所获得的全部 DNA中含* 32P的DNA 条，占全部DNA总脱氧核苷酸链数的 OM个，则该DNA复制n次，需要3能量由A. DNA分子在解旋酶的作用下，水解成脱氧核苷酸B. 在全部解旋之后才开始碱基配对C.解旋后以一条母链为模板合成两条新的子链D.复制后，每个新 DNA分子中含有一条母链和一条子链2. DNA分子能自我复制的根本原因DNA具有独特的双螺旋结构磷酸和脱氧核糖交互排列（分子基础）是（）连接两条链的碱基有互补配对能力DNA有特异性和多样性A.B.4. 一个被放射性元素32P标记的双链DNA噬菌体侵染细菌，若此细菌破裂后释放出n个噬菌体，则其中具有放

9、射性元素32P的噬菌体占总数的（C.D.A.1/ nB.1/2 nC.2/nD.1/2学习活动三概述DNA分子与基因的关系【自主学习】阅读课本 P 55-57一.说明基因与 DNA关系的实例【小组讨论】1.由资料1、阅读书本 P553可知：P56资料分析：生物体的 DNA数目基因数目。生物体内所有基因的碱基总数DNA分子的碱基总数。这说明一个DNA上有基因，基因是DNA的，基因不是连续分布在 DNA上的，而是由碱基序列将其分隔开的。基因具有基因是具有2. 由资料2、3. 由上述资料可得出：注意：人类基因组计划测定 条染色体上的碱基序列。二 .DNA片段中的遗传信息【探究】脱氧核苷酸序列与遗传信

10、息的多样性情景1:17个碱基对可以排列出 种基因；n个碱基对可以排列出 _由此可得出：碱基排列顺序的 满足了遗传信息的多样性。情景2:人类基因组中第1号染色体的第1个基因由17个碱基对随机排列构成，你与你的 同桌相比，这个基因的脱氧核苷酸序列完全一样的可能性有 由此可得出：在人类的 DNA分子中，核苷酸序列多样性表现为每个人的 不可能完全相同，而特定的人碱基排列顺序是特定的。情景3: DNA分子脱氧核苷酸序列的多样性和特异性（DNA旨纹技术）在生产和生活中的应用有： 案件的;亲子结论：1.DNA分子能够储存足够量的4可知:_效应。的 DNA。条染色体上的碱基序列。果蝇基因组计划测定;孑遗物种的

11、保存和孑遗动物的繁殖等。种基因。 ODNA几乎之中。2. 遗传信息蕴藏在4种碱基的3. DNA分子的多样性源于_O的多样性和特异性。的DNA片段。4. DNA分子的特异性源于每个 DNA分子的碱基的5. 生物体的多样性和特异性的物质基础是 6. DNA分子上分布着 个基因，基因是有【总结】：1.DNA分子的结构特点：交替连接而成的,1）稳定性：位于侧基本骨架一定是由 不会改变两条链间的碱基互补配对方式稳定不变，总是配对。碱基2）多样性：3）特异性： 【合作探究关于基因与对及其侧链基团对维持 DNA分子的空间结构的稳定有重要作用。 不同的 DNA分子中脱氧核苷酸的数目有差异，排列顺序多种多样。

12、每种 DNA分子都有特定的碱基对排列顺序，代表了特定的遗传信息。1DNA及染色体的关系：个 DNA ,1未复制过的一条染色体上有 个DNA，复制过的一条染色体上有着丝点分裂后形成的每条染色体上有 个DNA。染色体的主要成分是 o由于真核细胞中 DNA主要分布在细胞核的染色体上，所以细胞中遗传物质 DNA的主要载 体是2基因是有DNA片段。一个DNA分子上的所有片段都是基因吗?个基因，基因在染色体一个DNA分子上有个基因，一个染色体上有上呈排列。基因的基本组成单位是 构成了3基因中的 代表了遗传信息； 碱基排列顺序的千变万化,DNA分子的,而碱基的特定的排列顺序，又构成了每一个DNA分子的_DN

13、A分子的和是生物体多样性和特异性的物质基础。概念图：掘港高级中学真学课堂高一生物必修二导学案班级:姓名:60%,12DXa是DXA的,毎个染隹 悴上有 27亠分 ZZ.【正误判断】是主雯的，含有讦多基因是具有隹悻效应 的DXA 段，是 遗传的功能结构 单位，其中的 排序 代表遗传信息脱氧核有酸是基因閔 结构单位， 每个单位由、和碱基銀成1.构成基因的碱基总数与 DNA分子的碱基总数相等2100 种2. 某DNA片段中有100个脱氧核苷酸，则可能的排列顺序为3. 基因是DNA片段4. 不同DNA分子携带的遗传信息不同的根本原因在于碱基排列顺序不同5. 遗传信息是指 DNA中的全部碱基排列顺序【典

14、例训练】1、揭示基因化学本质的表述是A、基因是遗传物质的功能单位C、基因是蕴含遗传信息的核苷酸序列2、DNA具有多样性的原因是A、组成基因的碱基数目庞大C、碱基种类有许多种3、细胞内与遗传有关的物质，B、基因是有遗传效应的 DNA片段D、基因在染色体上呈直线排列B、空间结构千变万化 D、碱基排列顺序的千变万化从复杂到简单的结构层次是B.染色体7脱氧核苷酸 7 DNA7D.染色体7，这是因为B.每个人的DNA指纹图是特有的A.DNA7 染色体7脱氧核苷酸 7基因 C.DNA7染色体7基因7脱氧核苷酸 4、DNA指纹术可以帮助人们确认亲子关系 A.每个人的DNA大都相同 C.不同个体的相同组织中的

15、【巩固训练】1. 下列关于DNA复制的叙述，正确的是A. 在细胞有丝分裂间期，发生DNA复制B. DNA通过1次复制后产生4个DNA分子C. DNA双螺旋结构全部解链后，开始DNAM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. 某DNA分子中有脱氧核苷酸 4000个，已知腺嘌呤和胸腺嘧啶之和占碱基总数的 那么该DNA分子连续复制2次所需要的游离鸟嘌呤脱氧核苷酸分子数是基因DNA基因7脱氧核苷酸DNA指纹图相同 D.DNA指纹术是检测DNA上的碱基种类掘港高级中学真学课堂高一生物必修二导学案班级:姓名:A. 800 个 B. 1600 个 C. 2400 个 D. 3200 个

16、3. 如果把细胞中的一个 DNA分子进行标记，然后放在没有标记的培养基中连续进行6次有丝分裂，含有标记的细胞占所有细胞的比例为A. 1/4 B. 1/8 C. 1/16 D. 1/324. 将基因定位于染色体上的科学家是A.沃森和克里克B. 孟德尔 C. 摩尔根D.薛定谔5. DNA分子复制的根本原因(即分子基础)是连接两链之间的相应碱基具有互补配对能力DNA具有特异性和多样性 D. DNA噬菌体侵染细菌后不断复制繁殖，最后若此细菌32P的噬菌体占总数的DNA分子具有独特的双螺旋结构磷酸和脱氧核糖交互连接A. B. C.326. 一个被放射性元素P标记的双链 (它本身含31P)破裂后释放出n个

17、噬菌体，则其中具有放射性元素D.1/ 2DNA分子，经复制后，一条染色单体含有B、一条双链DNA分子D、四条双链DNA分子DNA可以形成多少种1000D.1000P 的 DNA在含A.1 / n B.1/ 2n C.2/ n7. 一条染色体含有一个双链A、两条双链DNA分子C、一条单链DNA分子8. 一个由2000个碱基构成的A. 42000 B.20004 C.431P的培养基上复制一次形成的两个子代DNA每9. 一个含1000个碱基对的32增加了 2000 C.14N的DNA相对分子质量为a,若将其长期培养在含15N的DNA相对 15N的DNA大肠杆菌再培养在14N的培养基种，子二代 DN

18、A的相对分个子代DNA比亲代DNA的分子质量减少了 1000 D. 增加了 1000A.减少了 2000 B.10 .假设某大肠杆菌含 分子质量为b。现将含 子质量平均为.(a+b)/4 C . (3a+b)/4 D . (a+3b)/4DNA的叙述正确的是DNA具有相同的碱基组成A+G=C+T 或 A+C=G+TDNA的碱基组成A. (a+b) /2 B11 (多选).下列有关A. 同一生物体各种体细胞核中的B. 双链DNA分子的碱基含量是C. 细胞缺水和营养不足将影响D. DNA只存在于细胞核中12 (多选).下列属于DNA复制需要的基本条件的是A.模板B . ATP C .氨基酸 D .游离的脱氧核苷酸13.含有32P或31P的磷酸，两者化学性质几乎相同，都可参与DNA分子的组成，但32P比31P质量大。现将某哺乳动物的细胞放在含有31P磷酸的培养基中，连续培养数代后得到G代细胞。然后将 G代细胞移至