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1、课题 48：DNA 分子的复制【课标要求】基因的概念；DNA 分子的复制。【考向瞭望】DNA 分子结构、复制特点及碱基计算；基因与脱氧核苷酸、DNA 、染色体、遗传信息、生物性状之间关系的考查。【知识梳理】一、DNA 分子的复制：（一）概念：以 亲代 DNA 为模板合成 子代 DNA的过程。 （二）发生时期：有丝分裂 间期 和减数 第一次分裂间期 。 （三）过程：1、解旋：需要细胞提供能量，在 解旋酶 的作用下，两条螺旋的双链 解开 。2、合成子链：以 解开的每一段母链 为模板，在 DNA 聚合酶 等酶的作用下，利用游离的 4 种 脱氧核苷酸 为原料，按照 碱基互补配对 原则，合成与母链 互补
2、 的子链。3、形成子代 DNA 分子：延伸子链，母子链盘绕成 双螺旋 结构。结果，一个 DNA 分子形成 两个完全相同的 子代 DNA 分子。 （四）特点：1、边解旋边 复制 。2、复制方式： 半保留复制 。 （五）条件： 1、模板： 亲代 DNA 分子的两条链 。2 、原料： 脱氧核苷酸 。3 、能量：ATP。4、酶： 解旋酶、 DNA 聚合酶 。 （六）准确复制的原因：1、DNA 分子独特的 双螺旋结构 提供精确模板。2、通过 碱基互补配对原则 保证了复制准确进行。二、基因是有遗传效应的 DNA 片段：（一）一个 DNA 上有 许多 个基因。构成基因的碱基数 小于 （填“大于” 、 “小于
3、” “等于” ）DNA 分子的碱基总数。 （二）基因是有 遗传效应 的 DNA 片段。 （三）遗传信息蕴藏在 4 种碱基的排列顺序 之中。 （四）DNA 分子具有 多样性 和 特异性 ，这是生物体多样性和特异性的物质基础。三、DNA 分子复制问题的有关计算若取一个全部 N 原子被 15N 标记的 DNA 分子（0 代） ，转移到含 14N 的培养基中培养（复制）若干代，其结果分析如下表：DNA 分子的特点 DNA 中脱氧核苷酸的特 点不同 DNA 分子占全部 DNA 分子之比不同脱氧核苷酸链占全部链之比世代 分子总数细胞中的 DNA 分子离心后在管中的位置只含15N的分子含 14N、 15N的
4、杂种分子只含 14N的分子链总数 含15N的链含 14N的链0 1 全在下部 1 0 0 2 1 01 2 全在中部 0 1 0 4 1/2 1/22 4 1/2 中部， 1/2 上部 0 1/2 1/2 8 1/4 3/43 8 1/4 中部， 3/4 上部 0 1/4 3/4 16 1/8 7/8n 2n 2/2n 中部，1 2/2n 上部 02/2n（或1/2n 1） 1 2/2n 2n1 1/2n 1 1/2n四、基因、脱氧核苷酸、遗传信息、DNA、染色体、蛋白质、生物性状之间的关系（一）染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的关系（二）基因、染色体、蛋白质、性状的关系五、基因概念的理解：（
5、一）从结构上看：1、基因是 DNA 上一个个特定的片段，一个 DNA 分子上有 许多 个基因。2、基因与 DNA 结构一样，也是由 四种脱氧核苷酸 按一定顺序排列而成的，也是 双螺旋 结构。3、每个基因的脱氧核苷酸数目及排序是 特定 的。4 、基因中的 碱基排列顺序 （或 脱氧核苷酸的排列顺序 ）代表遗传信息。 （二）从功能上看：基因具有 遗传效应 ，即基因能控制生物的性状，基因是控制生物性状的基本单位，特定的基因决定特定的性状。【思考感悟】生物体中 DNA 分子复制的具体场所有哪些？若复制出错，会产生什么影响？真核生物：细胞核、线粒体、叶绿体。原核生物：拟核、细胞质（质粒复制） 。发生基因突
6、变。【基础训练】1、某一 DNA 分子中， A 为 200 个，复制数次后消耗周围环境中含 A 的脱氧核苷酸 3000 个，该 DNA 分子已经复制了几次（ A ）A、4 次 B、3 次 C、5 次 D、6 次2、下列关于染色体和 DNA 的关系说法正确的是（ A ）DNA 均位于染色体上；染色体就是 DNA；DNA 是染色体的主要成分；染色体和 DNA 都是遗传物质；每条染色体上总是只含一个 DNA 分子；染色体的基本组成单位是脱氧核苷酸；染色体和 DNA 都是在间期复制并加倍； 有丝分裂中，染色体和 DNA都是在间期复制、后期加倍；基因都位于 DNA 上，也都位于染色体上。A、 B、 C、
7、 D、3、在正常情况下，细胞内完全可自主合成组成核酸的核糖和脱氧核糖。现在细胞系由于发生基因突变而不能自主合成核糖和脱氧核糖，必须从培养基中摄取。为验证 DNA 分子复制的原料是脱氧核苷酸，而不是核糖核苷酸，现提供如下实验材料，请你完成实验方案。（1 ）实验目的：验证 DNA 分子复制的原料是脱氧核苷酸，而不是核糖核苷酸。（2 ）实验材料：突变细胞系、基本培养基、 12C核糖核苷酸、 14C核糖核苷酸、 12C脱氧核苷酸、 14C脱氧核苷酸、放射性探测显微仪等。（3 ）实验原理：DNA 主要分布在 细胞核 ，其基本组成单位是 脱氧核苷酸 ；RNA 主要分布在 细胞质 ，其基本组成单位是 核糖核
8、苷酸 。（4 ）实验步骤：第一步：编号。取基本培养基两个，编号为甲、乙。第二步：设置对比实验。在培养基甲中加入适量的 12C核糖核苷酸和 14C脱氧核苷酸；在培养基乙中加入等量的 14C核糖核苷酸和 12C脱氧核苷酸 。第三步：培养。在甲、乙培养基中分别接种等量的突变细胞系，放到 适宜的相同环境中 培养一段时间，让细胞增殖。第四步：观察。分别取出培养基甲、乙中的细胞，用放射性探测显微仪观察 细胞核和细胞质的放射性强弱 。（5 ）预期结果： 培养基甲中细胞的放射性部位主要在细胞核 ； 培养基乙中细胞的放射性部位主要在细胞质 。（6 ）实验结论：DNA 分子复制的原料是脱氧核苷酸而不是核糖核苷酸 。【高考模拟】4、 （2007 广东生物 10）下列关于 DNA 复制的叙述，正确的是（ A ）A、在细胞有丝分裂间期，发生 DNA 复制 B、DNA 通过一次复制后产生四个 DNA分子C、 DNA 双螺旋结构全部解链后，开始 DNA 的复制D、单个脱氧核苷酸在 DNA 酶的作用下连接合成新的子链5、 （ 2008 上海生物 26）某个 DNA 片段由 500 对碱基组成，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（ C ）A、330 B、660 C、990 D、1320
