浙江高中生物第三章遗传分子基础第三节遗传信息传递学案浙科版必修

第三节遗传信息的传达1．DNA的复制是指以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程。一个DNA分子复制一次形成两个完整同样的DNA分子。2．DNA的复制特色是边解旋边复制和半保存复制。半保存复制是指每个新合成的子代DNA分子中都保存本来DNA分子的一条链。3．DNA复制需要DNA模板、4种脱氧核苷酸做原料以及酶和能量。4．DNA能精确复制是因为它独到的双螺旋构造供给了精确的模板和正确的碱基互补配对能力。5．DNA分子的复制能够将遗传信息从亲代传给子代，保证了遗传信息的连续性。错误!DNA的复制1．DNA复制的观点、时间、场所观点以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假如细胞核2．DNA复制的条件模板：亲代DNA分子的两条脱氧核苷酸链分别做模板。原料：4种脱氧核苷酸。酶：DNA聚合酶等。能量：ATP供能。3．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，经过碱基互补配对原则合成子链，子链与相应的母链环绕成子代DNA分子。4．DNA复制的特色过程：边解旋边复制边螺旋(不是两条母链完整解开后才合成新的子链)。方式：半保存复制(新合成的每个DNA分子中，都保存了本来DNA分子中的一条链)。5．正确复制的原由和意义[判断](1)DNA分子独到的双螺旋构造为复制供给了精确的模板。(√)经过碱基互补配对原则，保证了复制的正确进行。(√)经过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。(√)6．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)。7．复制的保障DNA分子之所以能自我复制，取决于DNA的双螺旋构造，它为复制供给了模板；同时，因为碱基拥有互补配对的特征，所以能保证复制的正确性。在复制过程中，脱氧核苷酸序列拥有相对的稳固性，但也可能发生差错，这类稳固性和可变性的一致，是生物遗传和变异的物质基础和根根源因。[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：有丝分裂的间期和减数分裂前的间期三步复制步骤：解旋→复制→延长及从头螺旋四条件复制需要的条件：模板、原料、能量、酶1．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，还有线粒体、叶绿体。原核生物DNA复制的场所主假如拟核。2．若用15N标志一个DNA分子的两条链，用含14N标志的脱氧核苷酸为原料复制一次。那么，半保存复制和全保存复制两种状况下产生的子代DNA有什么不一样？提示：半保存复制：两个子代

DNA分子都为一条链含

15N，一条链含

14N。全保存复制：子代DNA分子中有一个两条链都为

14N，一个两条链都为

15N。3．假如将

DNA分子的两条链用

15N标志，转移到含

14N的培育基中培育，试剖析子代

DNA被标志的状况。DNA复制次数

含15N的

DNA

含14N的

DNA

含15N的

DNA链

含14N的

DNA链复制复制

1次2次

①____⑤____

②____⑥____

③____⑦____

④____⑧____提示：①2；②2；③2；④2；⑤2；⑥4；⑦2；⑧6。4．DNA进行自我复制，这在遗传上拥有什么重要意义？提示：因为亲代的雌雄配子并未将详细的性状传给后辈，而是将自己的后辈。所以，DNA复制能保持物种的稳固性。

DNA复制了一份传给1．对DNA复制的理解场所：主假如细胞核(凡是细胞内有DNA的地方均可复制)。①真核生物：细胞核、线粒体、叶绿体，此中主要场所是细胞核。②原核生物：拟核、细胞质(如质粒的复制)。③病毒：宿主细胞内。合用范围：能够进行DNA复制的生物，即全部以DNA为遗传物质的生物。过程表示图：①在有关酶的作用下，配对碱基之间氢键断开，形成母链。②以母链为模板，进行碱基互补配对，合成互补子链。③母链和子链环绕，形成两个新的DNA分子。特色：半保存复制，即新合成的每个DNA分子中，都保存了本来DNA分子中的一条链(模板链)。复制所需的酶是指一个酶系统，主假如指解旋酶和DNA聚合酶等。①解旋酶的作用是损坏碱基间的氢键。②DNA聚合酶的作用是连结游离的脱氧核苷酸。(6)两个子代DNA的地点及分开时间：复制产生的两个子代DNA分子位于一对姐妹染色单体上，由着丝粒连在一同，在有丝分裂后期或后期Ⅱ着丝粒分裂时分开，分别进入两个子细胞中。[特别提示]DNA分子的复制常常是从多个起点同时进行的，以以下图：2.DNA复制过程中有关数目关系1个DNA分子复制n次，产生子代DNA数为2n，此中：含母链的DNA数：2个(1)完整含母链的DNA数：0个n12nn＋1(2)子代DNA链数为21子链所占比率：1－2n(3)DNA复制过程中此中一条链发生差错，复制n代后，发生突变的基因占所有基因数的50%。若某DNA分子含某碱基m个，如该DNA分子进行n次复制，则需耗费某游离的脱氧核苷酸数为×(2n－1)；如进行第n代复制，需耗费某游离的脱氧核苷酸数为×(2n－1)。mm3．DNA分子连续复制的计算规律已知某一DNA分子用15N标志(0代)，将含有该标志DNA分子的细胞(或某种细菌)转移到只含14N的培育基中培育(进行DNA复制)若干代后，其DNA分子数、脱氧核苷酸链数及有关比比以下表：DNA分子的特色DNA中脱氧核苷酸链的特色分不一样DNA分子占所有DNA分子不一样脱氧核苷酸链占世细胞中的DNA之比所有链之比子代分子在离心管含14N、链总数只含14N含15N总只含15N含14N的链中的地点15N杂种数分子分子的链分子01全在下部10021012全在中部0104112224110118132中2上2244381301316174中4上4488n2222n＋111n22n中1－2n上02n1－2n22n1－2n[特别提示]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”仍是“只含”。152(2)不论复制多少次，含N的DNA分子一直是2个，占总数比率为2n。nn＋11521(3)子代DNA分子的链中：总链数2×2＝2条。含N的链一直是2条，占总数比率2n＋1＝2n。做题时，应看准是“DNA分子数”仍是“脱氧核苷酸链数”。错误!DNA的复制[例

1]

(上海高考

)某亲本

DNA分子双链均以白色表示，以灰色表示第一次复制出的

DNA子链，以黑色表示第二次复制出的

DNA子链，该亲本双链

DNA分子连续复制两次后的产物是

(

)[思路点拨][精讲精析]亲代DNA双链用白色表示，DNA复制方式是半保存复制，所以复制一次后获得的两个DNA分子只含有白色和灰色，而第二次复制获得的四个DNA分子以这两个DNA分子的四条链为模板合成的四个DNA分子中，都含有黑色的DNA子链。[答案]DDNA复制方式是半保存复制，所以新合成的每个DNA分子中，一条链为保存下来的原DNA分子中的一条链(复制时的模板链)，另一条链为汲取新合成的子链。1．以下对于DNA复制过程的表达中，错误的选项是()A．DNA复制时陪伴有氢键的断裂和从头形成B．DNA复制时陪伴有磷酸二酯键的断裂和从头形成C．DNA复制时陪伴有高能磷酸键的断裂和从头形成D．DNA复制时陪伴有双螺旋构造的损坏与从头形成分析：选BDNA复制时需要先在解旋酶的作用下损坏碱基对之间的氢键，复制达成时模板母链与子链之间形成氢键，而后从头螺旋化；在复制过程中要耗费能量，能量由高能化合物来提供，所以陪伴有高能磷酸键的断裂和从头形成；复制时只在DNA聚合酶的作用下陪伴有磷酸二酯键的形成，而没有磷酸二酯键的断裂。DNA复制过程中有关数目计算[例

2]

某DNA分子中含有

1000

个碱基对

(被

32P标志)，此中有胸腺嘧啶

400个。若将该DNA分子放在只含被

31P标志的脱氧核苷酸的培育液中让其复制两次，其结果不行能是

(

)A．含

32P的

DNA分子占

1/2B．含

31P的

DNA分子占

1/2C．子代DNA分子相对分子量均匀比本来减少D．共耗费鸟嘌呤脱氧核苷酸1800个

1500[思路点拨

][精讲精析的DNA分子占

]该DNA分子在含31P的培育液中复制两次，可获得22个DNA分子，此中含31P32100%；含P的DNA分子占2/4＝1/2。因为DNA复制为半保存复制，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

4000

，后两个

DNA分子比原

DNA分子共减少了

2000

，这样

4个

DNA分子的相对分子量均匀比本来减少了

6000/4

＝1500；在

1000

个碱基对的

DNA分子中，胸腺嘧啶

400个，则含有鸟嘌呤个数

(1000

×2－400×2)/2

＝

600(个)，复制两次所耗费鸟嘌呤脱氧核苷酸数目为600×(2

2－1)＝1800(

个)。[答案]

BDNA复制耗费脱氧核苷酸数的计算方法：①若一亲代DNA分子含有某种含氮碱基的脱氧核苷酸m个，经过n次复制需要耗费该脱氧核苷酸数为m·(2n－1)个。n－1②第n次复制所需该脱氧核苷酸数为m·2。步骤：2．用

15N标志含有

100个碱基对的

DNA分子，此中的胞嘧啶

60个，该

DNA分子在

14N的培育基中连续复制四次。其结果不行能是

(

)A．含有

15

N的

DNA分子占

1/8B．含有

14N的

DNA分子占

7/8C．复制过程中需腺嘌呤脱氧核苷酸

600个D．复制结果共产生

16个

DNA分子分析：选

B

15N标志的

DNA分子在

14N的培育基上复制四次后，产生

16个

DNA分子，此中含15N的DNA分子有两个，占1/8，含14N的DNA分子有16个，所以B错；复制过程中需腺嘌呤脱氧核苷酸为(24－1)×40＝600(个)。错误![讲堂回扣练习]一、观点原理识记题1．以下对于DNA复制条件的表达，不．正确的选项是()A．DNA复制时只有DNA的一条链作模板B．以4种游离的脱氧核苷酸为原料C．DNA复制过程需要耗费能量D．没有酶的催化，细胞DNA复制没法进行分析：选ADNA复制是指DNA分子利用细胞供给的能量，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，每便条链与其对应的模板链环绕成双螺旋构造，最后形成与亲代DNA分子相同的子代DNA的过程。2．保证正确无误地进行DNA复制的重点步骤是()A．解旋酶促进DNA的两条链分别B．游离的脱氧核苷酸与母链碱基进行互补配对C．配对的脱氧核苷酸之间连结成与母链互补的子链D．模板母链与互补子链环绕成双链构造分析：选BDNA拥有独到的双螺旋构造，能为复制供给模板；碱基拥有互补配对的能力，能够使复制正确无误。二、易错易混辨析题3．某双链DNA分子含m对碱基，此中腺嘌呤有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表达，不．正确的选项是()A．在第一次复制时，需要(m－a)个B．复制两次时，共需要2(m－a)个C．在第n次复制时，需要n－1－)个2(maD．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分析：选B双链DNA分子中含2m个碱基，a个腺嘌呤，计算出胞嘧啶个数为：(2m－2a)/2＝－(个)，在第一次复制时，需胞嘧啶脱氧核苷酸个数为(21－1)×(－)＝－(个)，复制两mamama次需要：(22－1)×(m－a)＝3(m－a)个，第n次复制时需要：(2n－1)(m－a)－(2n－1－1)(m－a)＝n－12(m－a)个；依据DNA中碱基互补配对原则知，胞嘧啶与鸟嘌呤数目相等。三、基根源理应用题4．假定某高等生物体细胞的染色体数是10条，此中染色体中的DNA分子用含3H的胸腺嘧啶标志，将该体细胞放入不含有

3H标志的培育液中连续培育

2代，则在形成的第

2代细胞的

1个细胞的有丝分裂后期，没有被标志的染色体数为

(

)A．5条

B．40

条C．20条

D．10

条分析：选

D

依据

DNA半保存复制的特色，

DNA双链被含

3H的胸腺嘧啶标志，在不含

3H标志的培育液中达成第一次分裂后，每条染色体的DNA分子中一条链有3H标志，另一条链没有3H标3记。在不含H标志的培育液中进行第二次分裂的后期时一半染色体被标志，一半染色体没有被标记。[回扣知识点]1．DNA复制的条件及过程。。2．基因的观点及特色。。3．易误点提示：DNA复制次数与所需原料数。4．能力迁徙：细胞分裂中染色体与DNA复制关系综合。[课下综合检测]一、选择题1．以下对于DNA复制的表达，正确的选项是()A．在细胞有丝分裂间期，发生DNA复制B．DNA经过一次复制后产生四个DNA分子C．DNA双螺旋构造所有解旋后，开始DNA的复制D．单个脱氧核苷酸在DNA酶的作用下连联合成新的子链分析：选

A

DNA经过一次复制后产生两个

DNA分子，复制两次才能产生四个

DNA分子。DNA复制应当是边解旋边复制。单个脱氧核苷酸在

DNA聚合酶的作用下连联合成新的子链。2．在一个细胞周期中，

DNA复制过程中的解旋发生在

(

)A．两条

DNA母链之间B．DNA子链与其互补的母链之间C．两条

DNA子链之间D．DNA子链与其非互补母链之间分析：选

A

在DNA复制时，第一是构成

DNA的两条母链解旋，而后以分开的两条母链为模板，依据碱基互补配对原则合成子链。3．在体外进行DNA复制的实验，向试管中加入有关酶、4种脱氧核苷酸和ATP,37℃下保温、适合的酸碱度。以下表达中正确的选项是()A．能生成DNA，DNA的碱基比率与4种脱氧核苷酸的比率一致B．不生成DNA，因为实验中缺乏DNA模板C．能生成DNA，DNA的碱基比率不确立，且与酶的根源有必定的关系D．不生成DNA，因为实验中缺乏酶催化的适合条件分析：选BDNA复制需要模板、酶、原料、能量和适合条件。4．某双链DNA分子中共有含氮碱基1400个，此中一条单链上(A＋T)∶(C＋G)＝2∶5。问该分子连续复制两次共需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目是()A．200个B．400个C．600个D．1200个分析：选C双链DNA分子中一条单链上(A＋T)∶(C＋G)＝2∶5，则整个双链DNA分子中(A＋T)∶(C＋G)＝2∶5，而双链DNA分子中共有碱基1400个，所以A＝T＝200个，该DNA分子连续复制两次共需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目是(22－1)×200＝600个。5．将用15N标志的一个DNA分子放在含有14N的培育基中复制n次，则后辈中含有15N的DNA单链占所有DNA单链的比率和含有15N的DNA分子占所有DNA分子的比率挨次是()A．1/2n,1/2nB．1/2n,1/2n－1C．1/2n,1/2n＋1D．1/2n－1,1/2n分析：选BDNA分子复制n次后，获得的子代DNA分子为2n个，后辈中含15N的DNA单链占所有DNA单链的比率为2/(2n×2)，即1/2n；含有15N的DNA分子占所有DNA分子的比率为2/2n，即1/2n－1。6．将被15N标志的DNA分子，放入只含14N的培育基中让其进行复制，当测得含有15N的DNA分子占12.5%时，该DNA分子已复制了()A．1次B．2次C．3次D．4次分析：选DDNA复制是半保存复制。1个含15N的DNA分子在含14N的培育基中复制n次，则形成2n个DNA分子，此中含15N的DNA分子占2/2n。已知2/2n＝12.5%，则n＝4。7．用15N标志细菌的DNA分子，再将它们放入含14N的培育基中连续生殖四代，a、b、c为三种DNA分子：的是()

a只含

15N，b同时含

14N和

15N，c

只含

14N，则以下图所示这三种

DNA分子的比率正确分析：选D假定亲代的DNA分子为0个，同时含例为D图所示。

DNA分子为n个，则生殖四代后，1415N和N的分子为2n个，只含

DNA分子总数为16n，此中，只含15N14N的分子有14n个，则它们体现的比8．某个

DNA片段由

500对碱基构成，

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

(

)A．330

B．660C．990

D．1320分析：选C500对碱基是1000个碱基，A＋T占碱基总数的34%，则G＋C占碱基总数的66%，C占33%。因为碱基与脱氧核苷酸对应，那么胞嘧啶脱氧核苷酸占33%，为330个，复制2次共形成4个DNA，一共含有4000个脱氧核苷酸，此中的胞嘧啶脱氧核苷酸共有330×4＝1320(个)，则需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸为

1320

－330＝990(个)。或许当作新合成

3个

DNA，需要

330×3＝990个新的胞嘧啶脱氧核苷酸。9．从分子水平看，生物所以有遗传现象，主要与以下哪项有关()A．DNA分子的种类

B.DNA分子的数目C．染色体的复制

D.DNA分子的复制分析：选DDNA是生物的主要遗传物质。生物之所以遗传，是因为遗传物质

DNA遗传决定的。亲代的遗传物质——DNA经过复制，跟着细胞的分裂传达给后辈，使后辈获得亲代的遗传物质，进而表现出遗传现象。DNA复制属分子水平，而染色体是遗传物质的主要载体，是一种细胞构造，染色体的复制属细胞水平论述。10．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标志的

DNA分子的细菌放在不含

32P的培育基上，让其生殖

a代，则细菌中DNA分子的均匀相对分子质量是()A．[(2a－2)＋]/2aNMB．[N(2a－1)＋M]/2aC．[M(2a－2)＋N]/2aD．[(2a－1)＋]/(2a－2)NM分析：选B依据DNA半保存复制特色可知，细菌生殖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(2a－2)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＋，两条链都不含32P的NMDNA分子的总的相对分子质量为(2a－2)×N，所以所有DNA分子的总的相对分子质量为N＋M＋(2aaaa－2)×N＝N(2－1)＋M。所以细菌中DNA分子的均匀相对分子质量是[N(2－1)＋M]/2。二、非选择题右边为DNA的复制图解，请据图回答以下问题：(1)DNA复制发生在____________期，②过程称为________，指出③中的子链________，③过程一定依据________原则，子代DNA分子中只有一条链来自亲代DNA分子，由此说明DNA的复制拥有______特色。(2)将一个细胞的DNA用15N标志，放入含14N的4种脱氧核苷酸培养液中，连续分裂4次，问：含14N的DNA细胞占总细胞数的________，只含14N的DNA细胞占总细胞数的________，含15N的DNA细胞占总细胞数的________，只含15N的DNA细胞占总细胞数的________。(3)已知本来DNA中有100个碱基对，此中A40个，复制4次，在复制过程中将需要________个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸参加。分析：(1)DNA的复制发生在有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期，复制时第一进行解旋，而后依据碱基互补配对原则合成子链。DNA分子复制产生的子代DNA分子中各有一条母链和一条子链，且子链与母链互补，这类复制方式是半保存复制。(2)一个DNA分子复制4次产生16个DNA分子，亲代DNA分子被15N标志，利用14N脱氧核苷酸连续复制4次，产生的子代DNA分子状况为：2个DNA分子含15，－N,14个DNA分子只含N，没有只含N的DNA分子。故含N的DNA细胞占总细胞数