高中生物必修二課件：3-3-3-4 DNA的復(fù)制 基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段

第3節(jié)DNA的復(fù)制第4節(jié)基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段學(xué)習目標1.概述DNA分子的復(fù)制(重難點)；2.舉例說明基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段(重點)；3.應(yīng)用數(shù)學(xué)方法說明DNA分子的多樣性和特異性(難點)；4.說明基因和遺傳信息的關(guān)系(重點)。親代DNA|預(yù)知概念|一、DNA的復(fù)制1.概念以_____________為模板合成子代DNA的過程。2.時間細胞有絲分裂的______和減數(shù)第一次分裂前的______。3.場所主要是_________。間期間期細胞核4.過程能量解旋兩條螺旋的雙鏈母鏈脫氧核苷酸DNA聚合酶堿基互補配對雙螺旋結(jié)構(gòu)5.結(jié)果一個DNA分子形成了___________________的DNA分子。6.特點(1)________________；(2)__________________

。7.意義將__________從親代傳給了子代，從而保持了___________的連續(xù)性。8.準確復(fù)制的原因(1)DNA分子的____________，為復(fù)制提供了精確的模板。(2)通過_____________保證了復(fù)制準確無誤地進行。兩個完全相同半保留復(fù)制邊解旋邊復(fù)制遺傳信息遺傳信息雙螺旋結(jié)構(gòu)堿基互補配對二、基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段1.基因與DNA的關(guān)系

(3)________________能控制生物的性狀?；虿糠诌z傳效應(yīng)基因（遺傳信息）2.DNA片段中的遺傳信息(1)遺傳信息：DNA分子中_________的排列順序。(2)DNA分子的特性：①多樣性：____________的千變?nèi)f化。②特異性：每一個DNA分子有____________________。(3)DNA分子的多樣性和特異性是生物體多樣性和特異性的_____________。4種堿基堿基排列順序堿基的特定排列順序物質(zhì)基礎(chǔ)|過程評價|1.DNA的復(fù)制只發(fā)生于有絲分裂和減數(shù)第一次分裂前的間期(

)2.DNA復(fù)制也需要消耗ATP(

)3.DNA復(fù)制的原料是四種游離的核糖核苷酸(

)4.DNA復(fù)制的特點是半保留復(fù)制和邊解旋邊復(fù)制(

)5.遺傳信息儲存在四種堿基的排列順序中(

)6.DNA分子具有多樣性和特異性都與遺傳信息有關(guān)(

)答案1.×

2.√

3.×

4.√

5.√

6.√|聯(lián)想·質(zhì)疑|★與體內(nèi)DNA復(fù)制相比，體外DNA擴增不需解旋酶解鏈，不需ATP的能量供應(yīng)，但需要高溫解鏈和引物的引入，兩條子鏈均連續(xù)合成?！餆o論復(fù)制多少次，始終含有2條母鏈?！餆o論復(fù)制多少次，始終含有2條母鏈。★基因、DNA和染色體的關(guān)系：DNA是染色體的組成部分，基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段。★基因、DNA和染色體的關(guān)系：DNA是染色體的組成部分，基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段。不同的DNA分子在結(jié)構(gòu)方面可能有哪些不同？提示：脫氧核苷酸的數(shù)目、堿基的排列順序?？茖W(xué)探究1

DNA的復(fù)制1.根據(jù)圖1、圖2思考下列問題：

科學(xué)探究1

DNA的復(fù)制1.根據(jù)圖1、圖2思考下列問題：

(1)圖1中的酶1和酶2分別是什么酶？提示：酶1是解旋酶，酶2是DNA聚合酶。(2)圖1中的a、b、c、d四條脫氧核苷酸鏈中，哪些鏈的堿基排列順序是相同的？提示：a和c的堿基排列順序相同，b和d的堿基排列順序相同。(3)從圖1中是否可以看出DNA復(fù)制是半保留復(fù)制？為什么？圖1所示的特點還有什么？提示：是，因為兩條母鏈進入到兩個子代DNA分子中，新形成的子代DNA分子中只有一條鏈是親代的母鏈。圖中還能看出DNA分子是邊解旋邊復(fù)制。(4)DNA復(fù)制過程中，解旋酶和DNA聚合酶分別作用于圖2中的哪個部位？(用字母表示)提示：解旋酶作用于f，DNA聚合酶作用于e。2.如圖為真核生物染色體上DNA分子復(fù)制過程示意圖，請據(jù)圖分析DNA復(fù)制效率較高的原因。提示：(1)從多個起點開始進行復(fù)制；(2)邊解旋邊復(fù)制；(3)每個起點都是同時向兩個方向進行復(fù)制。歸納總結(jié)復(fù)制可簡記為“1個主要場所(細胞核)，2種時期(有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂前的間期)，3個步驟(解旋、合成新鏈、形成子代DNA)，4個條件(模板、酶、原料和能量)”。歸納總結(jié)復(fù)制可簡記為“1個主要場所(細胞核)，2種時期(有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂前的間期)，3個步驟(解旋、合成新鏈、形成子代DNA)，4個條件(模板、酶、原料和能量)”?！咎骄繎?yīng)用】1.下列關(guān)于DNA復(fù)制的敘述中，正確的是(

)A.DNA的復(fù)制只發(fā)生于有絲分裂間期B.DNA的復(fù)制只能發(fā)生于細胞核中C.DNA的復(fù)制需要解旋酶和DNA聚合酶，原料是八種游離的核苷酸D.DNA復(fù)制有精確的模板并嚴格遵守堿基互補配對原則，所以能準確地將遺傳信息傳遞給子代解析DNA的復(fù)制發(fā)生于有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂前的間期，A錯誤；DNA復(fù)制也可以發(fā)生于線粒體和葉綠體中，B錯誤；DNA的復(fù)制原料是四種游離的脫氧核苷酸，C錯誤；DNA復(fù)制有精確的模板，并嚴格遵守堿基互補配對原則，所以DNA中的遺傳信息可以準確地傳遞給后代，D正確。答案D2.女性子宮瘤最長的DNA分子可達36mm，DNA復(fù)制速度約為4μm/min，但復(fù)制過程僅需40min左右即可完成，這可能是因為(

)A.邊解旋邊復(fù)制B.只有一個復(fù)制起點，但解旋之后可以向著兩個方向復(fù)制C.以半保留方式復(fù)制D.復(fù)制起點多，分段同時復(fù)制

解析真核細胞中的DNA分子復(fù)制起點多，并且同時復(fù)制，所以比較迅速。

答案D科學(xué)探究2與DNA復(fù)制相關(guān)的計算1.一個DNA分子經(jīng)過n次復(fù)制，形成多少個子代DNA分子？

提示：2n個。2.一個DNA分子復(fù)制n次之后，形成的子代DNA分子中，有多少個DNA分子含有親代DNA分子的脫氧核苷酸鏈？子代DNA分子中全部的脫氧核苷酸鏈中，新形成的脫氧核苷酸鏈所占的比例是多少？

提示：2個；(2n＋1－2)/2n＋1。3.假如一個DNA分子中有m個腺嘌呤(A)，則：(1)該DNA分子復(fù)制n次需要多少個腺嘌呤？

提示：(2n－1)·m。(2)該DNA分子第n次復(fù)制需要多少個腺嘌呤？

提示：2n－1·m?！咎骄繎?yīng)用】

1.假如某大腸桿菌的DNA分子用15N標記后其相對分子質(zhì)量為a，用14N標記后其相對分子質(zhì)量為b?，F(xiàn)將用15N標記后的大腸桿菌，培養(yǎng)在含有14N的培養(yǎng)基中，則子一代、子二代的DNA分子平均相對分子質(zhì)量分別為(

)A.(a＋b)/2；(a＋3b)/4

B.a＋b；a＋3bC.(a＋b)/2；(a＋b)/2

D.a＋b；(a＋b)/3

解析在子一代的兩個DNA分子中，都是一條單鏈含有14N，一條單鏈含有15N，所以每個DNA分子的平均相對分子質(zhì)量為(a＋b)/2；在子二代的四個DNA分子中，有兩個只含有14N，另兩個是一條單鏈含有15N、一條單鏈含有14N，所以平均相對分子質(zhì)量為[(a＋b)＋2b]/4＝(a＋3b)/4。

答案A2.關(guān)于DNA分子的結(jié)構(gòu)與復(fù)制的敘述，正確的是(

)A.含a個腺嘌呤的DNA分子復(fù)制n次，共需要消耗腺嘌呤脫氧核苷酸a·2n個B.DNA分子的雙鏈被32P標記后，在含31P的環(huán)境中復(fù)制n次，子代DNA分子中有32P標記的占1/2nC.細胞內(nèi)全部DNA分子被32P標記后，在不含32P的環(huán)境中進行連續(xù)有絲分裂，第二次有絲分裂中期的染色體有一半被標記D.細胞內(nèi)全部DNA分子被32P標記后，在不含32P的環(huán)境中進行減數(shù)分裂，每個子細胞中均含放射性解析

DNA復(fù)制具有半保留復(fù)制的特點，1個DNA分子復(fù)制n次得到2n個DNA分子，僅從數(shù)量上看凈增(2n－1)個DNA分子，每個DNA分子中含a個腺嘌呤，故共需要消耗腺嘌呤脫氧核苷酸[(2n－1)×a]個，A錯誤；DNA分子的雙鏈被32P標記后，在含31P的環(huán)境中復(fù)制n次，子代DNA分子中有32P標記的占2/2n，B錯誤；細胞內(nèi)全部DNA分子被32P標記后在不含32P的環(huán)境中進行連續(xù)有絲分裂，第二次有絲分裂中期，著絲點未分裂，故所有染色體均被標記，C錯誤。答案

D科學(xué)探究3基因是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段1.對于真核細胞而言，染色體是不是DNA的唯一的載體？為什么？

提示：不是，因為線粒體和葉綠體中也含有DNA。2.一條染色體上有幾個DNA分子？一個DNA分子中有很多個基因，這些基因是不是連續(xù)排列的？

提示：一條染色體上有1個或2個DNA分子。DNA分子中基因并非是連續(xù)排列的，基因之間有一些堿基序列不屬于基因。3.請根據(jù)以上分析，把脫氧核苷酸、基因、DNA和染色體填入下圖中的對應(yīng)位置。提示：脫氧核苷酸基因DNA染色體4.如果由2000個脫氧核苷酸構(gòu)成一個基因，則可能有多少種脫氧核苷酸排列順序？由此可說明DNA(基因)具有什么特性？某個基因中有2000個脫氧核苷酸，則該基因中有多少種脫氧核苷酸排列順序？

提示：41000種。多樣性。1種?！咎骄繎?yīng)用】1.如圖是果蠅染色體上的白眼基因示意圖，下列敘述正確的是(

)A.白眼基因片段中，含有成百上千個核糖核苷酸B.S基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段C.白眼基因為該DNA分子的任意片段D.基因片段中有5種堿基，8種核苷酸解析基因的基本單位不是核糖核苷酸，而是脫氧核苷酸，A錯誤?；蚴蔷哂羞z傳效應(yīng)的DNA片段，并非任意一個片段就是一個基因，B正確，C錯誤?；蚱蔚幕窘M成單位是4種脫氧核苷酸，有4種堿基，D錯誤。答案B2.下列有關(guān)基因的敘述，正確的是(

)A.基因是體現(xiàn)生物遺傳效應(yīng)的結(jié)構(gòu)單位和功能單位B.經(jīng)測定一個由n個脫氧核苷酸構(gòu)成的DNA分子中，包含了m個基因，則每個基因的平均長度為n/(2m)個脫氧核苷酸對C.人體細胞內(nèi)的基因全部位于染色體上D.基因中脫氧核苷酸的排列順序就是遺傳信息，只能通過減數(shù)分裂傳遞給后代解析基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段。一個DNA分子上有許多個基因，但并非基因與基因緊密相連，那些沒有遺傳效應(yīng)的DNA片段并不是基因，因此B項中基因的平均長度小于n/(2m)個脫氧核苷酸對。人體細胞內(nèi)的基因主要在染色體上，線粒體DNA分子上也有少量基因。有性生殖的生物通過減數(shù)分裂將遺傳信息傳遞給下一代，無性生殖的生物通過有絲分裂將遺傳信息傳遞給下一代。答案A知識脈絡(luò)要點晨背1.DNA復(fù)制的主要場所是細胞核。2.DNA復(fù)制的原料是四種游離的脫氧核苷酸，酶有解旋酶和DNA聚合酶。3.DNA復(fù)制的特點是半保留復(fù)制和邊解旋邊復(fù)制。4.DNA復(fù)制可將親代的遺傳信息傳遞給子代，從而保持了遺傳信息的連續(xù)性。5.基因是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段。6.堿基排列順序的千變?nèi)f化構(gòu)成了DNA分子的多樣性，而堿基的特定的排列順序，又構(gòu)成了每一個DNA分子的特異性。2.下列有關(guān)基因的敘述，正確的是(

)A.基因是體現(xiàn)生物遺傳效應(yīng)的結(jié)構(gòu)單位和功能單位B.經(jīng)測定一個由n個脫氧核苷酸構(gòu)成的DNA分子中，包含了m個基因，則每個基因的平均長度為n/(2m)個脫氧核苷酸對C.人體細胞內(nèi)的基因全部位于染色體上D.基因中脫氧核苷酸的排列順序就是遺傳信息，只能通過減數(shù)分裂傳遞給后代【探究應(yīng)用】1.如圖是果蠅染色體上的白眼基因示意圖，下列敘述正確的是(

)A.白眼基因片段中，含有成百上千個核糖核苷酸B.S基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段C.白眼基因為該DNA分子的任意片段D.基因片段中有5種堿基，8種核苷酸|聯(lián)想·質(zhì)疑|★與體內(nèi)DNA復(fù)制相比，體外DNA擴增不需解旋酶解鏈，不需ATP的能量供應(yīng)，但需要高溫解鏈和引物的引入，兩條子鏈均連續(xù)合成。2.DNA片段中的遺傳信息(1)遺傳信息：DNA分子中_________的排列順序。(2)DNA分子的特性：①多樣性：____________的千變?nèi)f化。②特異性：每一個DNA分子有____________________。(3)DNA分子的多樣性和特異性是生物體多樣性和特異性的_____________。4種堿基堿基排列順序堿基的特定排列順序物質(zhì)基礎(chǔ)親代DNA|預(yù)知概念|一、DNA的復(fù)制1.概念以_____________為模板合成子代DNA的過程。2.時間細胞有絲分裂的______和減數(shù)第一次分裂前的______。3.場所主要是_________。間期間期細胞核二、基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段1.基因與DNA的關(guān)系

(3)________________能控制生物的性狀。基因部分遺傳效應(yīng)基因（遺傳信息）|聯(lián)想·質(zhì)疑|★與體內(nèi)DNA復(fù)制相比，體外DNA擴增不需解旋酶解鏈