高中生物必修二课件：3-3-3-4 DNA的复制 基因是有遗传效应的DNA片段

第3节DNA的复制第4节基因是有遗传效应的DNA片段学习目标1.概述DNA分子的复制(重难点)；2.举例说明基因是有遗传效应的DNA片段(重点)；3.应用数学方法说明DNA分子的多样性和特异性(难点)；4.说明基因和遗传信息的关系(重点)。亲代DNA|预知概念|一、DNA的复制1.概念以_____________为模板合成子代DNA的过程。2.时间细胞有丝分裂的______和减数第一次分裂前的______。3.场所主要是_________。间期间期细胞核4.过程能量解旋两条螺旋的双链母链脱氧核苷酸DNA聚合酶碱基互补配对双螺旋结构5.结果一个DNA分子形成了___________________的DNA分子。6.特点(1)________________；(2)__________________

。7.意义将__________从亲代传给了子代，从而保持了___________的连续性。8.准确复制的原因(1)DNA分子的____________，为复制提供了精确的模板。(2)通过_____________保证了复制准确无误地进行。两个完全相同半保留复制边解旋边复制遗传信息遗传信息双螺旋结构碱基互补配对二、基因是有遗传效应的DNA片段1.基因与DNA的关系

(3)________________能控制生物的性状。基因部分遗传效应基因（遗传信息）2.DNA片段中的遗传信息(1)遗传信息：DNA分子中_________的排列顺序。(2)DNA分子的特性：①多样性：____________的千变万化。②特异性：每一个DNA分子有____________________。(3)DNA分子的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的_____________。4种碱基碱基排列顺序碱基的特定排列顺序物质基础|过程评价|1.DNA的复制只发生于有丝分裂和减数第一次分裂前的间期(

)2.DNA复制也需要消耗ATP(

)3.DNA复制的原料是四种游离的核糖核苷酸(

)4.DNA复制的特点是半保留复制和边解旋边复制(

)5.遗传信息储存在四种碱基的排列顺序中(

)6.DNA分子具有多样性和特异性都与遗传信息有关(

)答案1.×

2.√

3.×

4.√

5.√

6.√|联想·质疑|★与体内DNA复制相比，体外DNA扩增不需解旋酶解链，不需ATP的能量供应，但需要高温解链和引物的引入，两条子链均连续合成。★无论复制多少次，始终含有2条母链。★无论复制多少次，始终含有2条母链。★基因、DNA和染色体的关系：DNA是染色体的组成部分，基因是有遗传效应的DNA片段。★基因、DNA和染色体的关系：DNA是染色体的组成部分，基因是有遗传效应的DNA片段。不同的DNA分子在结构方面可能有哪些不同？提示：脱氧核苷酸的数目、碱基的排列顺序。科学探究1

DNA的复制1.根据图1、图2思考下列问题：

科学探究1

DNA的复制1.根据图1、图2思考下列问题：

(1)图1中的酶1和酶2分别是什么酶？提示：酶1是解旋酶，酶2是DNA聚合酶。(2)图1中的a、b、c、d四条脱氧核苷酸链中，哪些链的碱基排列顺序是相同的？提示：a和c的碱基排列顺序相同，b和d的碱基排列顺序相同。(3)从图1中是否可以看出DNA复制是半保留复制？为什么？图1所示的特点还有什么？提示：是，因为两条母链进入到两个子代DNA分子中，新形成的子代DNA分子中只有一条链是亲代的母链。图中还能看出DNA分子是边解旋边复制。(4)DNA复制过程中，解旋酶和DNA聚合酶分别作用于图2中的哪个部位？(用字母表示)提示：解旋酶作用于f，DNA聚合酶作用于e。2.如图为真核生物染色体上DNA分子复制过程示意图，请据图分析DNA复制效率较高的原因。提示：(1)从多个起点开始进行复制；(2)边解旋边复制；(3)每个起点都是同时向两个方向进行复制。归纳总结复制可简记为“1个主要场所(细胞核)，2种时期(有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期)，3个步骤(解旋、合成新链、形成子代DNA)，4个条件(模板、酶、原料和能量)”。归纳总结复制可简记为“1个主要场所(细胞核)，2种时期(有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期)，3个步骤(解旋、合成新链、形成子代DNA)，4个条件(模板、酶、原料和能量)”。【探究应用】1.下列关于DNA复制的叙述中，正确的是(

)A.DNA的复制只发生于有丝分裂间期B.DNA的复制只能发生于细胞核中C.DNA的复制需要解旋酶和DNA聚合酶，原料是八种游离的核苷酸D.DNA复制有精确的模板并严格遵守碱基互补配对原则，所以能准确地将遗传信息传递给子代解析DNA的复制发生于有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期，A错误；DNA复制也可以发生于线粒体和叶绿体中，B错误；DNA的复制原料是四种游离的脱氧核苷酸，C错误；DNA复制有精确的模板，并严格遵守碱基互补配对原则，所以DNA中的遗传信息可以准确地传递给后代，D正确。答案D2.女性子宫瘤最长的DNA分子可达36mm，DNA复制速度约为4μm/min，但复制过程仅需40min左右即可完成，这可能是因为(

)A.边解旋边复制B.只有一个复制起点，但解旋之后可以向着两个方向复制C.以半保留方式复制D.复制起点多，分段同时复制

解析真核细胞中的DNA分子复制起点多，并且同时复制，所以比较迅速。

答案D科学探究2与DNA复制相关的计算1.一个DNA分子经过n次复制，形成多少个子代DNA分子？

提示：2n个。2.一个DNA分子复制n次之后，形成的子代DNA分子中，有多少个DNA分子含有亲代DNA分子的脱氧核苷酸链？子代DNA分子中全部的脱氧核苷酸链中，新形成的脱氧核苷酸链所占的比例是多少？

提示：2个；(2n＋1－2)/2n＋1。3.假如一个DNA分子中有m个腺嘌呤(A)，则：(1)该DNA分子复制n次需要多少个腺嘌呤？

提示：(2n－1)·m。(2)该DNA分子第n次复制需要多少个腺嘌呤？

提示：2n－1·m。【探究应用】

1.假如某大肠杆菌的DNA分子用15N标记后其相对分子质量为a，用14N标记后其相对分子质量为b。现将用15N标记后的大肠杆菌，培养在含有14N的培养基中，则子一代、子二代的DNA分子平均相对分子质量分别为(

)A.(a＋b)/2；(a＋3b)/4

B.a＋b；a＋3bC.(a＋b)/2；(a＋b)/2

D.a＋b；(a＋b)/3

解析在子一代的两个DNA分子中，都是一条单链含有14N，一条单链含有15N，所以每个DNA分子的平均相对分子质量为(a＋b)/2；在子二代的四个DNA分子中，有两个只含有14N，另两个是一条单链含有15N、一条单链含有14N，所以平均相对分子质量为[(a＋b)＋2b]/4＝(a＋3b)/4。

答案A2.关于DNA分子的结构与复制的叙述，正确的是(

)A.含a个腺嘌呤的DNA分子复制n次，共需要消耗腺嘌呤脱氧核苷酸a·2n个B.DNA分子的双链被32P标记后，在含31P的环境中复制n次，子代DNA分子中有32P标记的占1/2nC.细胞内全部DNA分子被32P标记后，在不含32P的环境中进行连续有丝分裂，第二次有丝分裂中期的染色体有一半被标记D.细胞内全部DNA分子被32P标记后，在不含32P的环境中进行减数分裂，每个子细胞中均含放射性解析

DNA复制具有半保留复制的特点，1个DNA分子复制n次得到2n个DNA分子，仅从数量上看净增(2n－1)个DNA分子，每个DNA分子中含a个腺嘌呤，故共需要消耗腺嘌呤脱氧核苷酸[(2n－1)×a]个，A错误；DNA分子的双链被32P标记后，在含31P的环境中复制n次，子代DNA分子中有32P标记的占2/2n，B错误；细胞内全部DNA分子被32P标记后在不含32P的环境中进行连续有丝分裂，第二次有丝分裂中期，着丝点未分裂，故所有染色体均被标记，C错误。答案

D科学探究3基因是具有遗传效应的DNA片段1.对于真核细胞而言，染色体是不是DNA的唯一的载体？为什么？

提示：不是，因为线粒体和叶绿体中也含有DNA。2.一条染色体上有几个DNA分子？一个DNA分子中有很多个基因，这些基因是不是连续排列的？

提示：一条染色体上有1个或2个DNA分子。DNA分子中基因并非是连续排列的，基因之间有一些碱基序列不属于基因。3.请根据以上分析，把脱氧核苷酸、基因、DNA和染色体填入下图中的对应位置。提示：脱氧核苷酸基因DNA染色体4.如果由2000个脱氧核苷酸构成一个基因，则可能有多少种脱氧核苷酸排列顺序？由此可说明DNA(基因)具有什么特性？某个基因中有2000个脱氧核苷酸，则该基因中有多少种脱氧核苷酸排列顺序？

提示：41000种。多样性。1种。【探究应用】1.如图是果蝇染色体上的白眼基因示意图，下列叙述正确的是(

)A.白眼基因片段中，含有成百上千个核糖核苷酸B.S基因是有遗传效应的DNA片段C.白眼基因为该DNA分子的任意片段D.基因片段中有5种碱基，8种核苷酸解析基因的基本单位不是核糖核苷酸，而是脱氧核苷酸，A错误。基因是具有遗传效应的DNA片段，并非任意一个片段就是一个基因，B正确，C错误。基因片段的基本组成单位是4种脱氧核苷酸，有4种碱基，D错误。答案B2.下列有关基因的叙述，正确的是(

)A.基因是体现生物遗传效应的结构单位和功能单位B.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C.人体细胞内的基因全部位于染色体上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解析基因是有遗传效应的DNA片段。一个DNA分子上有许多个基因，但并非基因与基因紧密相连，那些没有遗传效应的DNA片段并不是基因，因此B项中基因的平均长度小于n/(2m)个脱氧核苷酸对。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。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A知识脉络要点晨背1.DNA复制的主要场所是细胞核。2.DNA复制的原料是四种游离的脱氧核苷酸，酶有解旋酶和DNA聚合酶。3.DNA复制的特点是半保留复制和边解旋边复制。4.DNA复制可将亲代的遗传信息传递给子代，从而保持了遗传信息的连续性。5.基因是具有遗传效应的DNA片段。6.碱基排列顺序的千变万化构成了DNA分子的多样性，而碱基的特定的排列顺序，又构成了每一个DNA分子的特异性。2.下列有关基因的叙述，正确的是(

)A.基因是体现生物遗传效应的结构单位和功能单位B.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C.人体细胞内的基因全部位于染色体上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【探究应用】1.如图是果蝇染色体上的白眼基因示意图，下列叙述正确的是(

)A.白眼基因片段中，含有成百上千个核糖核苷酸B.S基因是有遗传效应的DNA片段C.白眼基因为该DNA分子的任意片段D.基因片段中有5种碱基，8种核苷酸|联想·质疑|★与体内DNA复制相比，体外DNA扩增不需解旋酶解链，不需ATP的能量供应，但需要高温解链和引物的引入，两条子链均连续合成。2.DNA片段中的遗传信息(1)遗传信息：DNA分子中_________的排列顺序。(2)DNA分子的特性：①多样性：____________的千变万化。②特异性：每一个DNA分子有____________________。(3)DNA分子的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的_____________。4种碱基碱基排列顺序碱基的特定排列顺序物质基础亲代DNA|预知概念|一、DNA的复制1.概念以_____________为模板合成子代DNA的过程。2.时间细胞有丝分裂的______和减数第一次分裂前的______。3.场所主要是_________。间期间期细胞核二、基因是有遗传效应的DNA片段1.基因与DNA的关系

(3)________________能控制生物的性状。基因部分遗传效应基因（遗传信息）|联想·质疑|★与体内DNA复制相比，体外DNA扩增不需解旋酶解链