1、第3章 基因的本质 第第3 3节节 DNADNA的复制的复制 第第4 4节节 基因通常是有遗传效应的基因通常是有遗传效应的DNADNA片段片段 课内探究课内探究名师点睛名师点睛 指点名津指点名津拨云见日拨云见日 教材问题教材问题解疑答惑解疑答惑 巩固训练巩固训练课堂达标课堂达标 夯基提能作业夯基提能作业 基础知识基础知识双基夯实双基夯实 返回导航 第3章 基因的本质 生物学（必修2遗传与进化RJ） 课程要求课程要求 核心素养核心素养 概述概述DNA分子通分子通 过半保留方式进过半保留方式进 行复制；概述多行复制；概述多 种生物的基因是种生物的基因是 DNA分子的功能分子的功能 片段，有些病毒片
2、段，有些病毒 的基因在的基因在RNA分分 子上。子上。 1结合结合DNA双螺旋结构模型，运用结构与功能观和双螺旋结构模型，运用结构与功能观和 物质与能量观，阐明物质与能量观，阐明DNA分子通过复制，传递遗传信分子通过复制，传递遗传信 息。息。(生命观念生命观念) 2分析分析DNA复制过程，归纳复制过程，归纳DNA复制过程中相关数复制过程中相关数 量计算，提高逻辑分析和计算能力。量计算，提高逻辑分析和计算能力。(科学思维科学思维) 3运用假说演绎法，探究运用假说演绎法，探究DNA分子的复制方式为半分子的复制方式为半 保留复制。保留复制。(科学探究科学探究) 4分析相关资料，得出基因通常是有遗传效
3、应的分析相关资料，得出基因通常是有遗传效应的 DNA片段。片段。(科学思维科学思维) 返回导航 第3章 基因的本质 生物学（必修2遗传与进化RJ） 知识导图知识导图 返回导航 第3章 基因的本质 生物学（必修2遗传与进化RJ） 知识导图知识导图 返回导航 第3章 基因的本质 生物学（必修2遗传与进化RJ） 基础知识基础知识 双基夯实双基夯实 返回导航 第3章 基因的本质 生物学（必修2遗传与进化RJ） 一一、DNA的复制的复制 1对对DNA复制的推测：复制的推测： (1)提出者：提出者：_。 (2)假说内容假说内容。 解旋：解旋：DNA分子复制时分子复制时，DNA分子的分子的_解开解开，互补碱
4、基互补碱基 之间的之间的_断裂断裂。 复制复制 模板：模板：DNA分子解开的分子解开的_ 原料：游离的原料：游离的4种种_ 原则：原则：_原则原则 沃森和克里克沃森和克里克 双螺旋双螺旋 氢键氢键 两条单链两条单链 脱氧核苷酸脱氧核苷酸 碱基互补配对碱基互补配对 返回导航 第3章 基因的本质 生物学（必修2遗传与进化RJ） 2DNA半保留复制的实验证据半保留复制的实验证据 (1)实验材料：实验材料：_。 (2)实验方法：运用了实验方法：运用了_技术技术。 (3)实验过程实验过程 大肠杆菌大肠杆菌 同位素标记同位素标记 返回导航 第3章 基因的本质 生物学（必修2遗传与进化RJ） (4)实验结果
5、实验结果 复制一次产生的复制一次产生的DNA分子中分子中，一条链含一条链含14N，另一条链含另一条链含15N， DNA分子密度居中分子密度居中。 复制两次产生的复制两次产生的DNA分子中分子中，有两个有两个DNA分子双链均含分子双链均含14N，另另 两个两个DNA分子中一条链含分子中一条链含15N，另一条链含另一条链含14N。 (5)实验结论：实验结论：DNA的复制方式为的复制方式为_。 半保留复制半保留复制 返回导航 第3章 基因的本质 生物学（必修2遗传与进化RJ） 3DNA复制的过程：复制的过程： (1)概念：以概念：以_为模板合成为模板合成_的过程的过程。 (2)时间：细胞分裂前的时间
6、：细胞分裂前的_。 (3)场所：主要是场所：主要是_。 亲代亲代DNA 子代子代DNA 间期间期 细胞核细胞核 返回导航 第3章 基因的本质 生物学（必修2遗传与进化RJ） (4)过程：过程： 返回导航 第3章 基因的本质 生物学（必修2遗传与进化RJ） (5)结果：一个结果：一个DNA分子形成了分子形成了_个与亲代个与亲代_的的DNA 分子分子。 (6)特点：特点：_；_。 (7)意义：将意义：将_从亲代传给子代从亲代传给子代，从而保持了从而保持了_ 的连续性的连续性。 两两 完全相同完全相同 边解旋边复制边解旋边复制 半保留复制半保留复制 遗传信息遗传信息 遗传信息遗传信息 返回导航 第3
7、章 基因的本质 生物学（必修2遗传与进化RJ） 二二、基因通常是有遗传效应的基因通常是有遗传效应的DNA片段片段 1 一 个一 个 DNA 分 子 上 有分 子 上 有 _ 个 基 因个 基 因 。 构 成 基 因 的 碱 基 数构 成 基 因 的 碱 基 数 _DNA分子的碱基总数分子的碱基总数。 2遗传信息蕴藏在遗传信息蕴藏在_之中之中。 3DNA分子具有分子具有_和和_，这是生物体多样性和特这是生物体多样性和特 异性的物质基础异性的物质基础。 4基因通常是有遗传效应的基因通常是有遗传效应的_片段片段，对少数病毒而言对少数病毒而言，基因基因 是有遗传效应的是有遗传效应的_片段片段。 许多许
8、多 小于小于 4种碱基的排列顺序种碱基的排列顺序 多样性多样性 特异性特异性 DNA RNA 返回导航 第3章 基因的本质 生物学（必修2遗传与进化RJ） 活学巧练活学巧练 判断下列叙述的正误判断下列叙述的正误 (1)DNA双螺旋全部解链后双螺旋全部解链后，开始开始DNA复制复制。 ( ) (2)单个脱氧核苷酸在单个脱氧核苷酸在DNA酶的作用下连接成子链酶的作用下连接成子链，并且并且2条子链形条子链形 成子代成子代DNA分子分子。 ( ) (3)构成基因的碱基总数与构成基因的碱基总数与DNA分子的碱基总数相等分子的碱基总数相等。 ( ) 返回导航 第3章 基因的本质 生物学（必修2遗传与进化R
9、J） (4)某某DNA片段中有片段中有100个脱氧核苷酸个脱氧核苷酸，则可能的排列顺序为则可能的排列顺序为4100种种。 ( ) (5)不同不同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 不同不同。 ( ) (6)在人体内成熟的红细胞在人体内成熟的红细胞、浆细胞中不发生浆细胞中不发生DNA的复制的复制。 ( ) 返回导航 第3章 基因的本质 生物学（必修2遗传与进化RJ） 思考思考 1在复制形成的两个子代在复制形成的两个子代DNA分子中分子中，两条子链的碱基排列顺序两条子链的碱基排列顺序 相同吗相同吗？ 提示：提示：不相同不相同。因为
10、都和母链互补因为都和母链互补。两条母链是互补的两条母链是互补的，因此两条因此两条 子链也互补子链也互补。 返回导航 第3章 基因的本质 生物学（必修2遗传与进化RJ） 2用用15N标记的标记的DNA分子分子，放入含放入含14N的培养基中进行复制的培养基中进行复制，当测当测 得含有得含有15N的的DNA分子数为分子数为12.5%时时，该该DNA分子复制了几次分子复制了几次？ 提示：提示：4次次。含含15N的的DNA分子在含分子在含14N培养基中复制培养基中复制n次次，则形成则形成2n 个个DNA分子分子，其中含其中含15N的的DNA分子占分子占2/ /2n，已知已知2/ /2n12.5%，则则n
11、 4。 3具有遗传效应的具有遗传效应的RNA片段也是基因片段也是基因，对吗对吗？ 提示：提示：对对，如如RNA病毒中病毒中，RNA也有基因片段也有基因片段。 返回导航 第3章 基因的本质 生物学（必修2遗传与进化RJ） 学霸记忆学霸记忆 1DNA复制需要复制需要DNA模板模板、4种脱氧核苷酸为原料以及酶和能量种脱氧核苷酸为原料以及酶和能量 等等。 2DNA复制的特点是边解旋边复制和半保留复制复制的特点是边解旋边复制和半保留复制。 3DNA通过复制将遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞通过复制将遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞，从而保从而保 持了遗传信息的连续性持了遗传信息的连续性。 4遗传信息蕴藏
12、在遗传信息蕴藏在DNA的的4种碱基的排列顺序中种碱基的排列顺序中。 5基因通常是有遗传效应的基因通常是有遗传效应的DNA片段片段，对少数病毒而言对少数病毒而言，基因是基因是 有遗传效应的有遗传效应的RNA片段片段。 返回导航 第3章 基因的本质 生物学（必修2遗传与进化RJ） 课内探究课内探究 名师点睛名师点睛 返回导航 第3章 基因的本质 生物学（必修2遗传与进化RJ） 1关于关于DNA复制的早期推测复制的早期推测 在在DNA分子复制的早期研究中分子复制的早期研究中，科学家们提出了三个模型：全保留科学家们提出了三个模型：全保留 复制模型复制模型、弥散复制模型和半保留复制模型弥散复制模型和半保
13、留复制模型。 比较如下：比较如下： 全保留复制：亲代全保留复制：亲代DNA分子两条链不变分子两条链不变，子代子代DNA分子的两条链都分子的两条链都 是新合成的是新合成的。 一一 DNA半保留复制的实验证据和半保留复制的实验证据和DNA复制的过程及特点复制的过程及特点 要点归纳要点归纳 返回导航 第3章 基因的本质 生物学（必修2遗传与进化RJ） 半保留复制：新合成的每个半保留复制：新合成的每个DNA分子中分子中，都保留了原来都保留了原来DNA分子中分子中 的一条链的一条链。 弥散复制：亲代弥散复制：亲代DNA分子的两条链分散成短片段分子的两条链分散成短片段，与新合成的子代与新合成的子代 DNA
14、分子的两条链分散成的短片段混杂在一起分子的两条链分散成的短片段混杂在一起，不能分出亲代不能分出亲代DNA单单 链链。 如下图所示：如下图所示： 返回导航 第3章 基因的本质 生物学（必修2遗传与进化RJ） 2巧记巧记DNA复制的复制的“一所一所、两期两期、三步三步、四条件四条件” 返回导航 第3章 基因的本质 生物学（必修2遗传与进化RJ） 3DNA“准确准确”复制的原因复制的原因 (1)DNA具有独特的双螺旋结构具有独特的双螺旋结构，能为复制提供精确的模板能为复制提供精确的模板 (2)DNA通过碱基互补配对通过碱基互补配对，保证了复制准确地进行保证了复制准确地进行。 4DNA复制的相关知识归
15、纳复制的相关知识归纳 (1)场所：主要场所是细胞核场所：主要场所是细胞核，但在拟核但在拟核、线粒体线粒体、叶绿体中也能进叶绿体中也能进 行行DNA复制复制。 (2)能进行能进行DNA复制的生物：一切以复制的生物：一切以DNA为遗传物质的生物为遗传物质的生物。 (3)真核生物细胞核中真核生物细胞核中DNA复制发生的时间：在有丝分裂间期或减数复制发生的时间：在有丝分裂间期或减数 分裂分裂前的间期前的间期。 返回导航 第3章 基因的本质 生物学（必修2遗传与进化RJ） (4)DNA复制所需的酶是指一个酶系统复制所需的酶是指一个酶系统，不仅仅是指解旋酶和不仅仅是指解旋酶和DNA 聚合酶聚合酶，还包括还
16、包括DNA连接酶等连接酶等。 解旋酶：破坏碱基间的氢键解旋酶：破坏碱基间的氢键。 DNA聚合酶：连接游离的脱氧核苷酸聚合酶：连接游离的脱氧核苷酸。 DNA连接酶：连接连接酶：连接DNA片段片段。 (5)两个子代两个子代DNA的位置及分开时间：复制产生的两个子代的位置及分开时间：复制产生的两个子代DNA分分 子位于一对姐妹染色单体上子位于一对姐妹染色单体上，由着丝粒连在一起由着丝粒连在一起，在有丝分裂后期或减在有丝分裂后期或减 数分裂数分裂后期着丝粒分裂时分开后期着丝粒分裂时分开，分别进入两个子细胞中分别进入两个子细胞中。 返回导航 第3章 基因的本质 生物学（必修2遗传与进化RJ） (2020
17、 唐山期末唐山期末)如图为真核细胞如图为真核细胞DNA复制过程模式图复制过程模式图， 相关分析错误的是相关分析错误的是 ( ) A酶酶为解旋酶为解旋酶，酶酶为为DNA聚合酶聚合酶 B图示体现了边解旋边复制及半保留复制的图示体现了边解旋边复制及半保留复制的 特点特点 C在复制完成后在复制完成后，甲甲、乙可在有丝分裂后乙可在有丝分裂后 期期、减数第一次分裂后期分开减数第一次分裂后期分开 D将该模板将该模板DNA置于置于 15N培养液中复制 培养液中复制3次后次后，含含 15N的 的DNA占占 100% 典例剖析典例剖析 典典例例 1 C 返回导航 第3章 基因的本质 生物学（必修2遗传与进化RJ）
18、 解析解析 酶酶作用于作用于DNA的两条母链之间的两条母链之间，使使DNA双链的配对碱基双链的配对碱基 之间的氢键断开之间的氢键断开，为解旋酶；酶为解旋酶；酶作用于作用于DNA的母链和新合成子链之的母链和新合成子链之 间间，为为DNA聚合酶聚合酶，A正确正确。新形成的甲新形成的甲、乙两条乙两条DNA分子中均含有一分子中均含有一 条亲代条亲代DNA母链母链，符合半保留复制以及边解旋边复制的特点符合半保留复制以及边解旋边复制的特点，B正确正确。 在细胞分裂过程中在细胞分裂过程中，甲甲、乙两条乙两条DNA所携带的遗传信息相同所携带的遗传信息相同，位于一条位于一条 染色体的两条姐妹染色单体上染色体的两
19、条姐妹染色单体上，因此甲因此甲、乙的分离即为姐妹染色单体的乙的分离即为姐妹染色单体的 分离分离，发生在有丝分裂后期发生在有丝分裂后期、减数第二次分裂后期减数第二次分裂后期，C错误错误。将该模板将该模板 DNA置于置于 15N培养液中复制 培养液中复制3次后次后，共产生共产生DNA分子分子238个个，都含有都含有 15N， ，即含即含15N的的DNA占占100%，D正确正确。 返回导航 第3章 基因的本质 生物学（必修2遗传与进化RJ） (2019 天津期末天津期末)将某哺乳动物的细胞放在含将某哺乳动物的细胞放在含31P的培养基中连续培养的培养基中连续培养 数代后得到数代后得到G0代细胞代细胞，
20、然后将然后将G0代细胞移至含有代细胞移至含有32P的培养基中培养的培养基中培养， 经过第经过第1、2次细胞分裂后次细胞分裂后，分别得到分别得到G1、G2代细胞代细胞。再从再从G0、G1、G2 代细胞中提取出代细胞中提取出DNA，经密度梯度离心后得到的结果如图所示经密度梯度离心后得到的结果如图所示。下列说下列说 法错误的是法错误的是 ( ) AG0、G1、G2三代三代DNA离心后的试管分别对应的图是甲离心后的试管分别对应的图是甲、乙乙、丁丁 BG2代在代在三条带中三条带中DNA分子数目的分子数目的 比例为比例为011 C条带条带中中DNA分子所含的同位素分子所含的同位素P是是31P 和和32P
21、D条带条带中中DNA分子所含的同位素分子所含的同位素P是是31P 和和32P 变式变式训练训练1 C 返回导航 第3章 基因的本质 生物学（必修2遗传与进化RJ） 解析解析 G0代细胞的代细胞的DNA分子两条链中都含分子两条链中都含31P，应位于试管的上应位于试管的上 方方“轻轻”的位置；的位置；G1是将是将G0代细胞移至含有代细胞移至含有32P的培养基中培养的培养基中培养，细胞细胞 分裂一次获得的分裂一次获得的，DNA分子中都是一条链含分子中都是一条链含31P、另一条链含另一条链含32P，分布分布 在试管的在试管的“中中”的位置；的位置；G2是将是将G0代细胞移至含有代细胞移至含有 32P的
22、培养基中培 的培养基中培 养养，经过第经过第2次细胞分裂后获得的次细胞分裂后获得的，在在DNA分子中分子中，一半一半DNA分子一条分子一条 链含链含31P、另一条链含另一条链含32P，分布在试管的分布在试管的“中中”的位置的位置，另一半另一半DNA分分 子两条链都含子两条链都含32P，分布在试管的下方分布在试管的下方“重重”的位置的位置，A正确正确。根据根据A项项 分析可知分析可知，G2代在代在三条带中三条带中DNA分子数目的比例为分子数目的比例为011，B 正确正确。条带条带中中DNA分子所含的同位素分子所含的同位素P都是都是31P，C错误错误。条带条带中中 DNA分子所含的同位素分子所含的
23、同位素P是是31P和和32P，D正确正确。 返回导航 第3章 基因的本质 生物学（必修2遗传与进化RJ） 1脱氧核苷酸脱氧核苷酸、基因基因、DNA和染色体的和染色体的 关系图解关系图解 二二 基因通常是有遗传效应的基因通常是有遗传效应的DNA片段片段 要点归纳要点归纳 返回导航 第3章 基因的本质 生物学（必修2遗传与进化RJ） 2全方位理解全方位理解“基因基因” (1)本质上本质上，基因是有遗传效应的基因是有遗传效应的DNA片段片段。 (2)结构上结构上，基因是含有特定遗传信息的脱氧核苷酸序列基因是含有特定遗传信息的脱氧核苷酸序列。 (3)功能上功能上，基因是遗传物质的结构和功能的基本单位基
24、因是遗传物质的结构和功能的基本单位。 (4)位置上位置上，基因在染色体上呈线性排列基因在染色体上呈线性排列。 返回导航 第3章 基因的本质 生物学（必修2遗传与进化RJ） 易错提醒易错提醒 对于真核细胞来说对于真核细胞来说，基因基因(核基因核基因)在染色体上呈线性在染色体上呈线性 排列排列，染色体是基因的主要载体染色体是基因的主要载体，但细胞质基因存在于线粒体但细胞质基因存在于线粒体、叶绿体叶绿体 中的中的DNA分子上；对于原核细胞来说分子上；对于原核细胞来说，基因则存在于拟核中的基因则存在于拟核中的DNA分子分子 上上，没有染色体这一载体没有染色体这一载体。对于遗传物质为对于遗传物质为DNA
25、的生物来说的生物来说，基因是有基因是有 遗传效应的遗传效应的DNA片段；对于片段；对于RNA病毒病毒，基因是有遗传效应的基因是有遗传效应的RNA片片 段段。 返回导航 第3章 基因的本质 生物学（必修2遗传与进化RJ） 3遗传信息遗传信息 (1)遗传信息概念：生物为复制与自己相同的东西遗传信息概念：生物为复制与自己相同的东西、由亲代传递给子由亲代传递给子 代或各细胞每次分裂时由细胞传递给细胞的信息代或各细胞每次分裂时由细胞传递给细胞的信息，即碱基对的排列顺序即碱基对的排列顺序 (或指或指DNA分子的脱氧核苷酸的排列顺序分子的脱氧核苷酸的排列顺序)。 (2)基因与遗传信息的关系：由于基因是有遗传
26、效应的基因与遗传信息的关系：由于基因是有遗传效应的DNA片段片段，因因 此基因中脱氧核苷酸的排列顺序可以代表遗传信息；由于不同基因的脱此基因中脱氧核苷酸的排列顺序可以代表遗传信息；由于不同基因的脱 氧核苷酸的排列顺序氧核苷酸的排列顺序(碱基顺序碱基顺序)不同不同，因此不同的基因就含有不同的遗因此不同的基因就含有不同的遗 传信息传信息。 返回导航 第3章 基因的本质 生物学（必修2遗传与进化RJ） 4基因的多样性和特异性：基因的多样性和特异性： (1)多样性：构成多样性：构成DNA分子的碱基只有分子的碱基只有4种种，配对方式只有配对方式只有2种种，但是但是 碱基对的数目却可以成千上万碱基对的数目
27、却可以成千上万，形成的碱基对的排列顺序也可以千变万形成的碱基对的排列顺序也可以千变万 化化，从而构成了从而构成了DNA分子的多样性分子的多样性，也决定了遗传信息的多样性也决定了遗传信息的多样性，即基即基 因的多样性因的多样性。 (2)特异性：每个特定的特异性：每个特定的DNA分子都有特定的碱基排列顺序分子都有特定的碱基排列顺序，都储存都储存 着特定的遗传信息着特定的遗传信息，即基因的特异性即基因的特异性。 5生物多样性与生物多样性与DNA分子多样性的关系：分子多样性的关系： DNA分子的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础分子的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。 返回导
28、航 第3章 基因的本质 生物学（必修2遗传与进化RJ） 如图表示果蝇某一条染色体上的几个基因如图表示果蝇某一条染色体上的几个基因，相关叙述不正相关叙述不正 确的是确的是 ( ) A观察图示可知观察图示可知，基因在染色体上呈线性排列基因在染色体上呈线性排列 B图示图示DNA中只有部分脱氧核苷酸序列能编码蛋白质中只有部分脱氧核苷酸序列能编码蛋白质 C每个基因均由多个脱氧核糖核苷酸组成每个基因均由多个脱氧核糖核苷酸组成 D由图可知染色体是生物体内基因的唯一载体由图可知染色体是生物体内基因的唯一载体 典例剖析典例剖析 典典例例 2 D 返回导航 第3章 基因的本质 生物学（必修2遗传与进化RJ） 解析
29、解析 图示中一条染色体含多个基因图示中一条染色体含多个基因，呈线性排列呈线性排列。分析题图可分析题图可 知知，基因在染色体上是不连续的基因在染色体上是不连续的，染色体上存在不编码蛋白质的核苷酸染色体上存在不编码蛋白质的核苷酸 序列序列，基因是具有遗传效应的基因是具有遗传效应的DNA片段片段，每个基因均由多个脱氧核苷酸每个基因均由多个脱氧核苷酸 组成组成。染色体不是基因的唯一载体染色体不是基因的唯一载体，线粒体和叶绿体中也有基因线粒体和叶绿体中也有基因。 返回导航 第3章 基因的本质 生物学（必修2遗传与进化RJ） (2020 河北石家庄期中河北石家庄期中)从分子水平上对生物体具有多样性或特异性
30、从分子水平上对生物体具有多样性或特异性 的分析的分析，错误的是错误的是 ( ) A碱基排列顺序的千变万化碱基排列顺序的千变万化，构成了构成了DNA的多样性的多样性 B碱基特定的排列顺序碱基特定的排列顺序，又构成了每个又构成了每个DNA分子的特异性分子的特异性 C一个含一个含2 000个碱基的个碱基的DNA分子分子，其碱基对可能的排列方式有其碱基对可能的排列方式有41 000种 种 D人体内控制人体内控制珠蛋白的基因由珠蛋白的基因由1 700个碱基对组成个碱基对组成，其碱基对其碱基对 可能的排列方式有可能的排列方式有41 700种种 变式变式训练训练2 D 返回导航 第3章 基因的本质 生物学（
31、必修2遗传与进化RJ） 解析解析 碱基排列顺序的千变万化碱基排列顺序的千变万化，构成了构成了DNA的多样性的多样性，A正正 确；碱基特定的排列顺序确；碱基特定的排列顺序，构成了每个构成了每个DNA分子的特异性分子的特异性，B正确；一正确；一 个含个含2 000个碱基的个碱基的DNA分子分子，其碱基对可能的排列方式有其碱基对可能的排列方式有41 000种种，C正正 确；确；珠蛋白基因碱基对的排列顺序是珠蛋白基因碱基对的排列顺序是珠蛋白基因所特有的珠蛋白基因所特有的，任意任意 改变碱基的排列顺序后改变碱基的排列顺序后，合成的就不一定是合成的就不一定是珠蛋白珠蛋白，D错误错误。 返回导航 第3章 基
32、因的本质 生物学（必修2遗传与进化RJ） 指点迷津指点迷津 拨云见日拨云见日 返回导航 第3章 基因的本质 生物学（必修2遗传与进化RJ） 一一、解答解答DNA分子复制中相关计算题的规律方法分子复制中相关计算题的规律方法 DNA分子的复制方式为半保留复制分子的复制方式为半保留复制，若将一个被若将一个被15N标记的标记的DNA转转 移到含移到含14N的培养基中培养的培养基中培养(复制复制)n代代，其结果分析如图所示其结果分析如图所示。 返回导航 第3章 基因的本质 生物学（必修2遗传与进化RJ） 1DNA分子数分子数 (1)子代子代DNA分子总数：分子总数：2n个个。 (2)含含15N的的DNA
33、分子数：分子数：2个个。 (3)含含14N的的DNA分子数：分子数：2n个个。 (4)只含只含15N的的DNA分子数：分子数：0个个。 (5)只含只含14N的的DNA分子数：分子数：(2n2)个个。 返回导航 第3章 基因的本质 生物学（必修2遗传与进化RJ） 2脱氧核苷酸链数脱氧核苷酸链数 (1)子代子代DNA分子中脱氧核苷酸链数：分子中脱氧核苷酸链数：2n 1条 条。 (2)含含15N的脱氧核苷酸链数：的脱氧核苷酸链数：2条条。 (3)含含14N的脱氧核苷酸链数：的脱氧核苷酸链数：(2n 1 2)条条。 3DNA复制消耗游离的脱氧核苷酸数的计算复制消耗游离的脱氧核苷酸数的计算 设亲代设亲代
34、DNA分子中含有某种脱氧核苷酸分子中含有某种脱氧核苷酸m个个，则：则： (1)经过经过n次复制次复制，共需消耗游离的该种脱氧核苷酸为共需消耗游离的该种脱氧核苷酸为m (2n1)个个。 (2)在第在第n次复制时次复制时，共需消耗游离的该脱氧核苷酸为共需消耗游离的该脱氧核苷酸为m 2n 1个 个。 返回导航 第3章 基因的本质 生物学（必修2遗传与进化RJ） 某个某个DNA片段有片段有500个碱基对个碱基对，其中其中A和和T占碱基总数的占碱基总数的 40%，若该若该DNA片段复制两次片段复制两次，则共需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸分子个则共需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸分子个 数为数为 ( ) A300 B6
35、00 C900 D1 200 解题指南解题指南 根据碱基互补配对原则根据碱基互补配对原则，计算出各种碱基的个数计算出各种碱基的个数，再再 计算出复制需要的胞嘧啶脱氧核苷酸数计算出复制需要的胞嘧啶脱氧核苷酸数。 典典例例 3 C 返回导航 第3章 基因的本质 生物学（必修2遗传与进化RJ） 解析解析 由题意可知由题意可知，该该DNA片段由片段由500对碱基对碱基，即即1 000个碱基组个碱基组 成成，GC1 0001 00040%600个个，GC300个；该个；该DNA片段片段 复制复制2次形成的次形成的DNA是是224个个，增加了增加了3个个DNA，因此该过程中需要游因此该过程中需要游 离的胞
36、嘧啶脱氧核苷酸分子是离的胞嘧啶脱氧核苷酸分子是3003900个个。 返回导航 第3章 基因的本质 生物学（必修2遗传与进化RJ） 二二、DNA复制原理的应用复制原理的应用 1减数分裂中染色体标记情况：减数分裂中染色体标记情况： 如果用如果用3H标记细胞中的标记细胞中的DNA分子分子，然后将细胞放在正常环境中培然后将细胞放在正常环境中培 养养，让其进行减数分裂让其进行减数分裂，结果染色体中的结果染色体中的DNA标记情况如图所示：标记情况如图所示： 由图可以看出由图可以看出， 减数分裂过程中细胞减数分裂过程中细胞 虽然连续分裂虽然连续分裂2次次，但但 DNA只复制只复制1次次，所以所以 四 个 子
37、 细 胞 中 所 有四 个 子 细 胞 中 所 有 DNA分子均呈杂合状分子均呈杂合状 态态，即即“3H/1H”。 返回导航 第3章 基因的本质 生物学（必修2遗传与进化RJ） 2有丝分裂中染色体标记情况：有丝分裂中染色体标记情况： 如果用如果用3H标记细胞中的标记细胞中的DNA分子分子，然后将细胞放在正常环境中培然后将细胞放在正常环境中培 养养，连续进行连续进行2次有丝分裂次有丝分裂，与减数分裂过程不同与减数分裂过程不同，因为有丝分裂是复因为有丝分裂是复 制制1次分裂次分裂1次次，因此这里实际上包含了因此这里实际上包含了2次复制次复制。 返回导航 第3章 基因的本质 生物学（必修2遗传与进化
38、RJ） 由图可以看出由图可以看出，第一次有丝分裂形成的两个子细胞中所有第一次有丝分裂形成的两个子细胞中所有DNA分子分子 均呈杂合状态均呈杂合状态，即即“3H/1H”。第二次有丝分裂复制后的染色体上两条染第二次有丝分裂复制后的染色体上两条染 色单体中只有一条染色单体含有色单体中只有一条染色单体含有3H，即即DNA分子为分子为“3H/1H”，而另一条而另一条 染色单体只有染色单体只有1H，即即DNA分子为分子为“1H/1H”，在后期时两条染色单体的分在后期时两条染色单体的分 离是随机的离是随机的，所以最终形成的子细胞中可能都含有所以最终形成的子细胞中可能都含有3H，也可能不含也可能不含3H， 含
39、有含有3H的染色体条数是的染色体条数是02n条条(体细胞染色体条数是体细胞染色体条数是2n)。 返回导航 第3章 基因的本质 生物学（必修2遗传与进化RJ） 蚕豆根尖细胞在含蚕豆根尖细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养基中标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养基中 完成一个细胞周期完成一个细胞周期，然后在不含放射性标记的培养基中继续分裂至中然后在不含放射性标记的培养基中继续分裂至中 期期，其染色体的放射性标记分布情况是其染色体的放射性标记分布情况是 ( ) A每条染色体的两条染色单体都被标记每条染色体的两条染色单体都被标记 B每条染色体中都只有一条染色单体被标记每条染色体中都只有一条染色单体被标记
40、C只有半数的染色体中一条染色单体被标记只有半数的染色体中一条染色单体被标记 D每条染色体的两条染色单体都不被标记每条染色体的两条染色单体都不被标记 典典例例 4 B 返回导航 第3章 基因的本质 生物学（必修2遗传与进化RJ） 解析解析 DNA的复制方式是半保留复制的复制方式是半保留复制，蚕豆根尖细胞在含蚕豆根尖细胞在含3H标记标记 的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养基中完成一个细胞周期的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养基中完成一个细胞周期，每一个每一个DNA分子都分子都 有一条脱氧核苷酸链含有一条脱氧核苷酸链含3H，然后在不含放射性标记的培养基中培养至中然后在不含放射性标记的培养基中培养至中 期期，每个每个DN
41、A分子复制的两个分子复制的两个DNA分子存在于同一染色体的姐妹染色单分子存在于同一染色体的姐妹染色单 体上体上，其中一个其中一个DNA分子的一条链含分子的一条链含3H，如下图所示如下图所示。 返回导航 第3章 基因的本质 生物学（必修2遗传与进化RJ） 教材问题教材问题 解疑答惑解疑答惑 返回导航 第3章 基因的本质 生物学（必修2遗传与进化RJ） 问题探讨问题探讨P53 1半保留复制半保留复制。 2用用“可能可能”二字二字，说明说明DNA复制方式可能不止一种复制方式可能不止一种。这说明科这说明科 学研究的严谨性的特点学研究的严谨性的特点。 返回导航 第3章 基因的本质 生物学（必修2遗传与进
42、化RJ） 思考思考 讨论讨论P54 1第一代全部中带第一代全部中带，第二代第二代1/ /2轻带轻带，1/ /2中带中带。 2繁殖一代后取出繁殖一代后取出，提取提取DNA离心离心1/ /2重带重带、1/ /2轻带轻带。繁殖繁殖 两代后取出两代后取出，提取提取DNA离心离心1/ /4重带重带、3/ /4轻带轻带。 旁栏思考旁栏思考P55 排除了全保留复制排除了全保留复制。 返回导航 第3章 基因的本质 生物学（必修2遗传与进化RJ） 练习与应用练习与应用P56 一一、概念检测概念检测 1(1) DNA位于染色体上位于染色体上，DNA复制和染色体复制是同时进行复制和染色体复制是同时进行 的的。 (2
43、) DNA复制在细胞分裂前的间期进行复制在细胞分裂前的间期进行。 返回导航 第3章 基因的本质 生物学（必修2遗传与进化RJ） 2B DNA的复制主要在细胞核中进行的复制主要在细胞核中进行，此外在细胞质的线粒体和此外在细胞质的线粒体和 叶绿体及原核细胞的拟核中也能进行叶绿体及原核细胞的拟核中也能进行，A错误；碱基互补配对原则保证错误；碱基互补配对原则保证 了复制的准确性了复制的准确性，B正确；正确；1个个DNA复制复制1次产生次产生2个个DNA，C错误：游离错误：游离 的脱氧核苷酸在的脱氧核苷酸在DNA聚合酶的作用下合成子链聚合酶的作用下合成子链，D错误错误。 3C 根据根据DNA半保留复制特
44、点半保留复制特点，含含15N的大肠杆菌只有的大肠杆菌只有2个个，A错错 误；复制误；复制3次次，含有含有15N的大肠杆菌占全部大肠杆菌的比例为的大肠杆菌占全部大肠杆菌的比例为2/ /231/ /4， B错误错误、C正确；含有正确；含有15N的的DNA分子占全部分子占全部DNA分子的比例为分子的比例为2/ /23 1/ /4，D错误错误。 返回导航 第3章 基因的本质 生物学（必修2遗传与进化RJ） 二二、拓展应用拓展应用 1.31.610810 9 26.32个个，可能有可能有6个碱基会发生错误个碱基会发生错误。产生产生 的影响可能很大的影响可能很大，也可能没有影响也可能没有影响(这一问为开放
45、式问题这一问为开放式问题，回答合理即回答合理即 可可)。 2DNA形成多个复制泡是因为形成多个复制泡是因为DNA复制是从多个起点开始的复制是从多个起点开始的，这这 样可缩短样可缩短DNA复制的时间复制的时间。 问题探讨问题探讨P57 1外源生长激素基因在鲤鱼体内得到了表达外源生长激素基因在鲤鱼体内得到了表达。 2DNA分子的一段脱氧核苷酸序列分子的一段脱氧核苷酸序列。 返回导航 第3章 基因的本质 生物学（必修2遗传与进化RJ） 思考思考 讨论讨论P58 1提示：提示：生物体内的生物体内的DNA分子数目小于基因数目分子数目小于基因数目。生物体内所有生物体内所有 基因的碱基总数小于基因的碱基总数
46、小于DNA分子的碱基总数分子的碱基总数。这说明基因是这说明基因是DNA上的片上的片 段段，基因不是连续分布在基因不是连续分布在DNA上的上的，而是由碱基序列将其分隔开的而是由碱基序列将其分隔开的。 2提示：提示：此题旨在引导学生理解遗传效应的含义此题旨在引导学生理解遗传效应的含义，并不要求唯一并不要求唯一 答案答案。可以结合提供的资料来理解可以结合提供的资料来理解，如能使生物体发出绿色荧光等如能使生物体发出绿色荧光等。使使 转基因鲤鱼生长速率快转基因鲤鱼生长速率快。 3提示：提示：基因是有遗传效应的基因是有遗传效应的DNA片段片段。 返回导航 第3章 基因的本质 生物学（必修2遗传与进化RJ） 思考思考 讨论讨论P59 1提示：提示：4100种种 2提示：提示：碱基排列顺序的千变万
