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1、成才之路成才之路 生物生物路漫漫其修远兮路漫漫其修远兮 吾将上下而求索吾将上下而求索人教版人教版 必修必修2 基因的本质基因的本质第三章第三章第第3、4节节DNA的复制与基因是有的复制与基因是有遗传效应的遗传效应的DNA片段片段第三章第三章学习目标定位学习目标定位2课前自主探究课前自主探究3教材问题释疑教材问题释疑4课堂合作探究课堂合作探究5思维创新升华思维创新升华6方法技巧探究方法技巧探究7课堂知识构建课堂知识构建8课课 时时 作作 业业9本节主攻要点本节主攻要点1本节主攻要点本节主攻要点1DNA复复制制需需要要DNA模模板板、4种种脱脱氧氧核核苷苷酸酸作作原原料料以以及及酶和能量。酶和能量
2、。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。3基因是有遗传效应的基因是有遗传效应的DNA片段。片段。4DNA中碱基对的排列顺序表示遗传信息。中碱基对的排列顺序表示遗传信息。5DNA分子具有多样性和特异性。分子具有多样性和特异性。学习目标定位学习目标定位目标导航：目标导航：1概述概述DNA分子的复制。分子的复制。(重、难点重、难点)2举例说明基因是有遗传效应的举例说明基因是有遗传效应的DNA片段。片段。3应用数学方法说明应用数学方法说明DNA分子的多样性和特异性。分子的多样性和特异性。4说明基因和遗传信息的关系。说明基因和遗传信息的关系。(重点重点)情境
3、导入情境导入1：一一份份重重要要的的文文化化要要留留下下完完全全相相同同的的副副本本，最最好好的的办办法法是是将将它它复复印印一一次次。作作为为遗遗传传物物质质的的DNA，在在传传递递信信息息的的时时候候，也也要要进行复制。进行复制。问问题题探探究究：在在了了解解了了DNA分分子子的的双双螺螺旋旋结结构构以以后后，你你能能推推测出测出DNA的复制方式吗？的复制方式吗？提提示示：DNA分分子子复复制制时时，其其双双螺螺旋旋将将解解开开，互互补补的的碱碱基基之之间间的的氢氢键键断断裂裂，解解开开的的两两条条单单链链作作为为复复制制的的模模板板，游游离离的的脱脱氧氧核核苷苷酸酸依依据据碱碱基基互互补
4、补配配对对原原则则，通通过过形形成成氢氢键键，结结合合到到作作为为模模板的单链上。板的单链上。情境导入情境导入2：人人的的高高矮矮、胖胖瘦瘦、外外貌貌等等都都与与基基因因有有关关，现现在在科科学学家家已已经经找找到到了了与与身身高高、肥肥胖胖相相关关的的基基因因，几几乎乎所所有有的的生生命命现现象象都都与与基基因因有有关关，因因此此我我们们可可以以毫毫不不过过分分地地称称基基因因就就是是生生命命的的真真谛谛。但但是人们对于基因的认识，经历了一个漫长的过程。是人们对于基因的认识，经历了一个漫长的过程。1865年年，在在解解释释豌豌豆豆杂杂交交实实验验中中性性状状的的遗遗传传行行为为时时，孟孟德德
5、尔尔首首次次提提出出了了“遗遗传传因因子子”的的概概念念。孟孟德德尔尔认认为为，生生物物的的某某种种性性状状是是由由“遗遗传传因因子子”决决定定的的，传传递递下下来来的的不不是是性性状状，而而是是“遗遗传传因因子子”。“遗遗传传因因子子”是是颗颗粒粒状状的的，在在体体细细胞胞中中成成对对存存在在，在在生生殖殖细细胞胞中中单单个个存存在在。事事实实上上，孟孟德德尔尔所所说说的的“遗遗传传因因子子”只是代表决定某个遗传性状的抽象符号。只是代表决定某个遗传性状的抽象符号。孟孟德德尔尔在在阐阐明明“遗遗传传因因子子”的的传传递递规规律律时时，认认识识到到“遗遗传传因因子子”具具有有两两个个基基本本属属
6、性性。“遗遗传传因因子子”世世代代相相传传；“遗遗传传因因子子”决定遗传表现。决定遗传表现。1909年年，丹丹麦麦遗遗传传学学家家约约翰翰逊逊首首先先提提出出并并使使用用了了“基基因因”这这个个名名词词，其其含含义义与与当当年年孟孟德德尔尔提提出出的的“遗遗传传因因子子”完完全全一一致致，基基因因只只是是逻逻辑辑推推理理的的产产物物，并并没没有有实实质质性性意意义义。但但是是“基基因因”这个名词却一直伴随着遗传学发展至今。这个名词却一直伴随着遗传学发展至今。问问题题探探究究：摩摩尔尔根根通通过过果果蝇蝇杂杂交交实实验验证证明明基基因因位位于于染染色色体体上上，染染色色体体主主要要由由DNA和和
7、蛋蛋白白质质组组成成，肺肺炎炎双双球球菌菌转转化化实实验验和和噬噬菌菌体体侵侵染染细细菌菌的的实实验验说说明明DNA是是遗遗传传物物质质，那那么么基基因因和和DNA有什么关系？有什么关系？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。课前自主探究课前自主探究预预 习习 导导 学学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2DNA分子复制的过程：分子复制的过程：(1)概念：以概念：以_为模板合成为模板合成_的过程。的过程。(2)时时间间：细细胞胞有有丝丝分分裂裂的的_和和减减数数第第一一次次分分裂裂前的前的_。(3
8、)场所：主要是场所：主要是_。亲代亲代DNA 子代子代DNA 间期间期 间期间期 细胞核细胞核 (4)过程：过程：能量能量 解旋解旋 两条螺旋的双链两条螺旋的双链 母链母链 脱氧核苷酸脱氧核苷酸 DNA聚合酶聚合酶 碱基互补配对碱基互补配对 双螺旋结构双螺旋结构 (5)结结 果果 ： 一一 个个 DNA分分 子子 形形 成成 了了 _个个 与与 亲亲 代代_的的DNA分子。分子。(6)特点：特点：_；_。(7)意意义义：将将_从从亲亲代代传传给给子子代代，从从而而保保持持了了_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
9、遗传信息 二、基因是有遗传效应的二、基因是有遗传效应的DNA片段片段1基因与基因与DNA的关系：的关系：许多许多 部分部分 DNA 生物的性状生物的性状 遗传效应遗传效应 具有遗传效应的具有遗传效应的DNA片段片段 2DNA片段中的遗传信息：片段中的遗传信息：(1)遗传信息：遗传信息：DNA分子中分子中_的排列顺序。的排列顺序。(2)DNA分子的特性。分子的特性。多样性：多样性：_的千变万化。的千变万化。特特异异性性：每每一一个个DNA分分子子有有_。(3)DNA分分子子的的多多样样性性和和特特异异性性是是生生物物体体多多样样性性和和特特异异性性的的_。4种碱基种碱基 碱基排列顺序碱基排列顺序
10、 特定的碱基排列顺序特定的碱基排列顺序 物质基础物质基础 1.在在复复制制形形成成的的两两个个子子代代DNA分分子子中中，两两条条子子链链的的碱碱基基排排列顺序相同吗？列顺序相同吗？2DNA分分子子上上的的非非基基因因片片段段的的碱碱基基排排列列顺顺序序有有特特异异性性吗吗？提提示示：1.不不相相同同。因因为为都都和和母母链链互互补补，两两条条母母链链是是互互补补的的，因此两条子链也互补。因此两条子链也互补。2有有。现现在在常常对对这这些些片片段段进进行行DNA测测序序可可以以用用于于对对犯犯罪罪嫌疑人的确定及追踪。嫌疑人的确定及追踪。思思 维维 激激 活活教材问题释疑教材问题释疑第第3节节D
11、NA的复制的复制(一一)问题探讨问题探讨提提示示：两两个个会会徽徽所所用用的的原原料料应应该该选选自自一一块块石石材材；应应先先制制造造模模型型，并并按按模模型型制制作作会会徽徽；应应使使用用电电子子控控制制的的刻刻床床；刻刻床床应应由由一一名名技技术术熟熟练练的的师师傅傅操操作作，或或完完全全数数控控等等。(以以上上可可由由学学生生根根据据自自己己的的经经验验推推测测回回答答，事事实实是是原原料料确确实实选选自自一一块块石石材材，但但由由于于时时间间紧紧迫迫，两两个个会会徽徽是是由由两两名名技技术术最最好好的的师师傅傅手手工工雕雕刻刻的的)。验验证证的的最最简简单单的的方方法法是是：将将两两
12、个个印印章章的的图图形形盖盖在在白白纸纸上上进进行行比比较较(学生也可能提出更科学、更现代化的方法学生也可能提出更科学、更现代化的方法)。(二二)旁栏思考题旁栏思考题提提示示：本本实实验验是是根根据据半半保保留留复复制制原原理理和和DNA密密度度的的变变化化来来设设计计的的。在在本本实实验验中中根根据据试试管管中中DNA带带所所在在的的位位置置就就可可以以区区分分亲代与子代的亲代与子代的DNA了。了。第第4节基因是有遗传效应的节基因是有遗传效应的DNA片段片段(一一)问题探讨问题探讨提提示示：本本节节“问问题题探探讨讨”的的目目的的主主要要是是让让学学生生体体会会碱碱基基排排列列顺序的多样性。
13、顺序的多样性。(二二)资料分析资料分析1生生物物体体的的DNA分分子子数数目目小小于于基基因因数数目目。生生物物体体内内所所有有基基因因的的碱碱基基总总数数小小于于DNA分分子子的的碱碱基基总总数数。这这说说明明基基因因是是DNA的的片片段段，基基因因不不是是连连续续分分布布在在DNA上上的的，而而是是由由碱碱基基序序列列将其分隔开的。将其分隔开的。2提提示示：此此题题旨旨在在引引导导学学生生理理解解遗遗传传效效应应的的含含义义，并并不不要要求求唯唯一一答答案案。可可以以结结合合提提供供的的资资料料来来理理解解，如如能能使使生生物物体体发发出绿色荧光、控制人和动物体的胖瘦，等等。出绿色荧光、控
14、制人和动物体的胖瘦，等等。3基因是有遗传效应的基因是有遗传效应的DNA片段。片段。(三三)探究探究1碱碱基基排排列列顺顺序序的的千千变变万万化化，构构成成了了DNA分分子子的的多多样样性性，而而碱碱基基特特定定的的排排列列顺顺序序，又又构构成成了了每每一一个个DNA分分子子的的特特异异性性。DNA分分子子的的多多样样性性和和特特异异性性是是生生物物体体多多样样性性和和特特异异性性的的物物质质基基础。础。2提提示示：在在人人类类的的DNA分分子子中中，核核苷苷酸酸序序列列多多样样性性表表现现为为每每个个人人的的DNA几几乎乎不不可可能能完完全全相相同同，因因此此，DNA可可以以像像指指纹纹一样用
15、来鉴别身份。一样用来鉴别身份。3提提示示：可可以以从从进进化化的的角角度度来来分分析析基基因因为为什什么么不不能能是是碱碱基的随机排列。基的随机排列。课堂合作探究课堂合作探究1.DNA分子的半保留复制分子的半保留复制(1)复制过程复制过程DNA分分子子复复制制时时，DNA分分子子的的双双螺螺旋旋将将解解开开，互互补补的的碱碱基基之之间间的的氢氢键键断断裂裂，解解开开的的两两条条单单链链作作为为复复制制的的模模板板，游游离离的的脱脱氧氧核核苷苷酸酸依依据据碱碱基基互互补补配配对对原原则则，通通过过形形成成氢氢键键，结结合合到到作作为模板的为模板的DNA单链上。单链上。DNA分子复制的推测与证据分
16、子复制的推测与证据要 点 归 纳(2)复制方式复制方式半保留复制半保留复制新新合合成成的的每每个个DNA分分子子中中，都都保保留留了了原原来来DNA分分子子中中的的一条链，因此这种复制方式被称做半保留复制。一条链，因此这种复制方式被称做半保留复制。2半保留复制的证据半保留复制的证据(1)实验方法：同位素示踪技术。实验方法：同位素示踪技术。(2)实验假设：实验假设：DNA以半保留的方式复制。以半保留的方式复制。(3)实验预期：离心后应出现实验预期：离心后应出现3条条DNA带。带。重重带带(密密度度最最大大，最最靠靠近近试试管管底底部部)：15N标标记记的的亲亲代代双双链链DNA(15N/15N)
17、。杂杂交交带带(密密度度居居中中，位位置置也也居居中中，也也称称中中带带)：一一条条链链为为15N标记，另一条链为标记，另一条链为14N标记的子代双链标记的子代双链DNA(15N/14N)。轻轻带带(密密度度最最小小，离离试试管管底底部部最最远远)：两两条条链链都都为为14N标标记记的子代双链的子代双链DNA(14N/14N)。(4)实验过程：实验过程：大肠杆菌在含有大肠杆菌在含有15N标记的标记的NH4Cl培养液中繁殖几代；培养液中繁殖几代；将含将含15N的大肠杆菌转到的大肠杆菌转到14N标记的普通培养液中培养；标记的普通培养液中培养；在不同时刻收集大肠杆菌并提取在不同时刻收集大肠杆菌并提取
18、DNA；将将提提取取的的DNA进进行行离离心心，记记录录离离心心后后试试管管中中DNA的的位位置。置。运运用用DNA半半保保留留复复制制特特点点，分分析析被被标标记记DNA分分子子的的比比例例时，应注意求的是时，应注意求的是DNA分子数，还是脱氧核苷酸链数。分子数，还是脱氧核苷酸链数。(2015衡衡阳阳检检测测)细细菌菌在在含含15N的的培培养养基基中中繁繁殖殖数数代代后后，细细菌菌DNA的的含含氮氮碱碱基基皆皆含含有有15N，然然后后再再将将其其移移入入含含14N的的培培养养基基中中培培养养，抽抽取取亲亲代代及及子子代代的的DNA离离心心分分离离，如如图图为为可可能能的结果，下列叙述错误是的
19、结果，下列叙述错误是()A子一代子一代DNA应为应为B，子二代，子二代DNA应为应为C子三代子三代DNA应为应为D亲代的亲代的DNA应为应为典典 例例 导导 析析解解析析亲亲代代DNA全全为为15N，应应为为，复复制制一一次次后后，DNA一一条条链链为为15N，一一条条链链为为14N；子子一一代代应应为为，复复制制两两次次后后形形成成4个个DNA，其其中中2个个全全为为14N,2个个是是一一条条链链为为15N，一一条条链链为为14N，应应为为；复复制制三三次次后后形形成成8个个DNA，其其中中6个个DNA全全为为14N,2个个DNA的一条链为的一条链为14N，一条链为，一条链为15N，故，故C
20、错。错。答案答案C科科学学家家用用15N标标记记的的NH4Cl培培养养液液来来培培养养大大肠肠杆杆菌菌，让让大大肠肠杆杆菌菌繁繁殖殖两两代代，然然后后收收集集并并提提取取DNA，再再将将提提取取的的DNA进进行行密密度梯度离心。离心后试管中度梯度离心。离心后试管中DNA的位置是的位置是()A全部位于下层全部位于下层B一半居中，一半位于上层一半居中，一半位于上层C全部居中全部居中D一半居中，一半位于下层一半居中，一半位于下层答案答案D解解析析DNA为为半半保保留留复复制制，以以含含15N的的NH4Cl培培养养大大肠肠杆杆菌菌，大大肠肠杆杆菌菌繁繁殖殖两两代代后后，含含有有母母链链的的大大肠肠杆杆
21、菌菌的的DNA一一条条链链含含普普通通的的N，另另一一条条链链含含15N，经经过过密密度度梯梯度度离离心心，位位于于试试管管的的中层，而其他大肠杆菌中的中层，而其他大肠杆菌中的DNA都含有都含有15N，位于试管的下层。，位于试管的下层。1.DNA复复制制的的概概念念：以以亲亲代代DNA为为模模板板合合成成子子代代DNA的的过过程。程。2时时期期：有有丝丝分分裂裂间间期期，减减数数第第一一次次分分裂裂前前的的间间期期，随随染色体的复制而完成。染色体的复制而完成。3场所：场所：细胞核。细胞核。说说明明：DNA复复制制的的主主要要场场所所是是细细胞胞核核，其其他他如如真真核核细细胞胞的的线线粒粒体体
22、、叶叶绿绿体体及及原原核核细细胞胞的的拟拟核核区区等等也也含含DNA，也也能能进进行行DNA的复制。的复制。DNA分子的复制分子的复制要 点 归 纳4过程：过程：(如图所示如图所示)(1)解旋：在解旋酶作用下，解旋：在解旋酶作用下，AT，GC之间的氢键断开。之间的氢键断开。(2)合合成成子子链链：以以DNA两两条条链链为为模模板板，按按碱碱基基互互补补配配对对原原则合成互补的子链。则合成互补的子链。(3)合合成成子子代代DNA：新新合合成成的的子子链链与与对对应应的的母母链链形形成成双双螺螺旋。旋。5条件条件(1)模板：亲代模板：亲代DNA的两条链；的两条链；(2)原料：四种脱氧核苷酸；原料：
23、四种脱氧核苷酸；(3)酶：酶：DNA解旋酶、解旋酶、DNA聚合酶等；聚合酶等；(4)能量：能量：ATP。6特点：特点：边解旋边复制；半保留复制。边解旋边复制；半保留复制。7结结果果：一一个个DNA分分子子变变成成两两个个完完成成相相同同的的DNA分分子子。(1242n)提提示示：DNA准准确确复复制制的的原原因因：(1)DNA分分子子具具有有独独特特的的双双螺螺旋旋结结构构，能能为为复复制制提提供供精精确确的的模模板板；(2)进进行行严严格格的的碱碱基基互互补补配对，保证了复制能够准确地进行。配对，保证了复制能够准确地进行。8意义：意义：将将遗遗传传信信息息从从亲亲代代传传递递给给子子代代，从
24、从而而保保持持了了遗遗传传信信息息的的连连续性。续性。(1)运运用用DNA半半保保留留复复制制特特点点，解解决决消消耗耗某某种种脱脱氧氧核核苷苷酸酸数数量量问问题题时时，应应注注意意亲亲代代DNA分分子子的的两两条条母母链链被被保保留留下下来来，不不需消耗原料。需消耗原料。(2)在在计计算算消消耗耗脱脱氧氧核核苷苷酸酸数数时时要要明明确确是是经经过过n次次复复制制还还是是第第n次复制。次复制。用用15N标标记记细细菌菌中中的的DNA，然然后后又又用用普普通通的的14N来来供供给给这这种种细细菌菌，于于是是该该细细菌菌便便用用14N来来合合成成DNA，假假设设细细菌菌在在含含14N的的营营养养基
25、基上上连连续续分分裂裂2次次，产产生生了了4个个新新个个体体，它它们们DNA中的中的14N链与链与15N链的比例是链的比例是()A3:1B2:1C1:1 D7:1 典典 例例 导导 析析解解析析用用15N标标记记的的DNA分分子子在在含含14N的的环环境境中中复复制制2次次合合成成的的4个个DNA分分子子中中，有有2个个DNA分分子子各各有有一一条条脱脱氧氧核核苷苷酸酸单单链链含含15N，另另一一条条单单链链为为14N，另另2个个DNA分分子子两两条条链链均均为为14N，故故14N链：链：15N链为链为(222) :23:1。答案答案A用用32P标标记记一一个个T2噬噬菌菌体体的的双双链链DN
26、A分分子子，它它侵侵染染一一个个含含31P的的细细菌菌后后释释放放出出了了200个个后后代代，则则后后代代中中含含32P的的噬噬菌菌体体最最多占总数的多占总数的()A2%B1%C0.5% D50%答案答案B 解解析析一一个个噬噬菌菌体体中中只只有有一一个个DNA分分子子，当当它它侵侵染染含含31P的的细细菌菌后后就就以以被被32P标标记记的的DNA为为模模板板进进行行复复制制，不不过过利利用用的的酶酶、原原料料、ATP等等均均是是由由细细菌菌提提供供的的。DNA分分子子的的复复制制方方式式为为半半保保留留复复制制，故故在在最最终终形形成成的的200个个噬噬菌菌体体的的DNA中中，最最多多只只有
27、有2个个DNA分分子子含含32P，即即在在200个个噬噬菌菌体体中中含含32P的的噬噬菌菌体体最最多占多占1%。结结论论：基基因因是是有有遗遗传传效效应应的的DNA片片段段，是是遗遗传传物物质质的的结结构构与与功能单位。功能单位。基因与基因与DNA的关系的关系要 点 归 纳遗遗传传信信息息并并不不只只存存在在于于DNA分分子子中中，以以RNA作作遗遗传传物物质质的生物，遗传信息存在于的生物，遗传信息存在于RNA分子中。分子中。典典 例例 导导 析析解析解析 答案答案A下下列列有有关关染染色色体体、DNA、基基因因、脱脱氧氧核核苷苷酸酸的的说说法法，不不正正确的是确的是()A在在DNA分分子子结
28、结构构中中，与与脱脱氧氧核核糖糖直直接接相相连连的的一一般般是是一一个磷酸基和一个碱基个磷酸基和一个碱基B基基因因是是具具有有遗遗传传效效应应的的DNA片片段段，一一个个DNA分分子子上上可可含有成百上千个基因含有成百上千个基因C一一个个基基因因含含有有许许多多个个脱脱氧氧核核苷苷酸酸，基基因因的的特特异异性性是是由由脱氧核苷酸的排列顺序决定的脱氧核苷酸的排列顺序决定的D染染色色体体是是DNA的的主主要要载载体体，一一条条染染色色体体上上含含有有1个个或或2个个DNA分子分子答案答案A解解析析DNA分分子子的的基基本本骨骨架架是是由由磷磷酸酸与与脱脱氧氧核核糖糖相相连连接接形形成成的的，所所以
29、以与与脱脱氧氧核核糖糖直直接接相相连连的的一一般般是是两两个个磷磷酸酸基基和和一一个个碱基。碱基。 1.遗传信息遗传信息(1)概念：基因中的脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息。概念：基因中的脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息。(2)分分析析：生生物物的的遗遗传传性性状状以以遗遗传传信信息息形形式式编编排排在在DNA分分子子上上，表表现现为为特特定定的的碱碱基基排排列列顺顺序序。由由于于基基因因是是有有遗遗传传效效应应的的DNA片片段段，因因此此基基因因中中脱脱氧氧核核苷苷酸酸的的排排列列顺顺序序可可以以代代表表遗遗传传信信息息。由由于于不不同同基基因因的的脱脱氧氧核核苷苷酸酸的的排排列列顺顺序序(
30、碱碱基基顺顺序序)不不同同，因此不同的基因就含有不同的遗传信息。因此不同的基因就含有不同的遗传信息。DNA片段中的遗传信息片段中的遗传信息要 点 归 纳2DNA分子的特性分子的特性(1)稳稳定定性性：指指DNA分分子子双双螺螺旋旋空空间间结结构构的的相相对对稳稳定定性性。稳定性产生的原因：稳定性产生的原因：DNA分分子子的的基基本本骨骨架架由由磷磷酸酸和和脱脱氧氧核核糖糖交交替替连连接接而而成成，从头至尾没有变化。从头至尾没有变化。碱基配对方式始终不变，即碱基配对方式始终不变，即A与与T配对、配对、G与与C配对。配对。DNA分子碱基对间的氢键维持着两条链的偶联。分子碱基对间的氢键维持着两条链的
31、偶联。 (2)多多样样性性：构构成成DNA分分子子的的碱碱基基只只有有4种种，配配对对方方式式只只有有2种种，但但是是碱碱基基对对的的数数目目却却可可以以成成千千上上万万，形形成成的的碱碱基基对对的的排排列列顺顺序序也也可可以以千千变变万万化化(如如一一个个由由1 000个个碱碱基基对对组组成成的的DNA分分子子，它它的的碱碱基基对对可可能能的的排排列列方方式式就就有有41 000种种)，从从而而构构成成了了DNA分子的多样性，也决定了遗传信息的多样性。分子的多样性，也决定了遗传信息的多样性。(3)特特异异性性：每每个个特特定定的的DNA分分子子都都有有特特定定的的碱碱基基排排列列顺顺序序，而
32、而特特定定的的碱碱基基排排列列顺顺序序中中有有遗遗传传效效应应的的片片段段就就代代表表了了遗遗传传信信息息，所所以以每每个个特特定定的的DNA分分子子中中都都贮贮存存着着特特定定的的遗遗传传信信息息，因此这种特定的碱基排列顺序就构成了因此这种特定的碱基排列顺序就构成了DNA分子的特异性。分子的特异性。DNA分分子子的的多多样样性性和和特特异异性性是是生生物物体体多多样样性性和和特特异异性性的的物物质质基基础础。生生物物界界多多样样性性的的直直接接原原因因是是蛋蛋白白质质的的多多样样性性；生生物物界界多样性的根本原因是核酸的多样性。多样性的根本原因是核酸的多样性。下列关于遗传信息的说法，不确切的
33、是下列关于遗传信息的说法，不确切的是()A基因的脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息基因的脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息B遗传信息的传递是通过染色体上的基因传递的遗传信息的传递是通过染色体上的基因传递的C生物体内的遗传信息主要储存在生物体内的遗传信息主要储存在DNA分子上分子上D遗传信息即生物表现出来的性状遗传信息即生物表现出来的性状解解析析生生物物的的性性状状是是指指生生物物体体表表现现出出来来的的形形态态结结构构特特点点和和生生理理特特性性，而而遗遗传传信信息息是是指指基基因因(代代表表遗遗传传物物质质)中中脱脱氧氧核核苷苷酸的排列顺序，遗传信息和性状是两个层面的内容。酸的排列顺序，遗传信息
34、和性状是两个层面的内容。答案答案D典典 例例 导导 析析由由80个个碱碱基基组组成成的的DNA分分子子片片段段，可可由由其其碱碱基基对对组组成成不不同同的序列而携带不同的遗传信息，其种数最多可达的序列而携带不同的遗传信息，其种数最多可达()A4120B1202C440D260答案答案C解解析析DNA分分子子中中特特定定的的脱脱氧氧核核苷苷酸酸排排列列顺顺序序代代表表着着遗遗传传信信息息。在在DNA分分子子内内部部碱碱基基互互补补配配对对的的方方式式虽虽然然只只有有两两种种，但但碱碱基基对对的的排排列列顺顺序序有有多多种种。因因为为DNA分分子子的的两两条条链链是是遵遵循循碱碱基基互互补补配配对
35、对原原则则结结合合而而成成的的，所所以以一一条条链链的的碱碱基基序序列列决决定定了了另另一一条条链链的的碱碱基基序序列列。根根据据数数学学的的排排列列知知识识，n个个不不同同碱碱基基对对的的排排列列有有4n种种，由由于于在在一一条条单单链链上上有有40个个碱碱基基，其其排排列列的的种种类类就就有有440种之多。种之多。思维创新升华思维创新升华一一个个DNA分分子子无无论论复复制制多多少少代代，DNA原原有有的的两两条条链链不不变变，一一直直作作为为模模板板，分分别别进进入入两两个个子子代代DNA分分子子中中。已已知知某某全全部部N原原子子被被15N标标记记的的DNA分分子子作作为为亲亲代代(0
36、代代)，转转移移到到含含14N的的培培养基中培养若干代，其结果分析如下表：养基中培养若干代，其结果分析如下表：DNA是半保留复制实验结果分析是半保留复制实验结果分析世世代代DNA分子结构特点分子结构特点DNA中脱氧核中脱氧核苷酸链的特点苷酸链的特点分子分子总数总数细胞中的细胞中的DNA分子在分子在离心管中的离心管中的位置位置不同不同DNA分子占全部分子占全部DNA分子之比分子之比链的链的总数总数含含14N、15N的链所占的链所占的比例的比例含含15N含含14N15N只含只含14N含含15N含含14N01全部在下部全部在下部10021012全部在中部全部在中部01041/21/2241/2中部，
37、中部，1/2上部上部01/21/281/43/4381/4中部，中部，3/4上部上部01/43/4161/87/8n2n1/2n1中部，中部，11/2n1上上部部01/2n111/2n12n11/2n11/2n强强调调：开开始始被被15N标标记记的的DNA分分子子作作为为0代代还还是是第第1代代决决定定了世代数与子代所占比例的计算。了世代数与子代所占比例的计算。染色体、染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的关系、基因、脱氧核苷酸的关系注注意意：染染色色体体并并不不是是DNA的的唯唯一一载载体体，细细胞胞质质中中的的线线粒粒体体和和叶叶绿绿体体中中也也有有少少量量的的DNA。并并非非所所有有生生物物
38、的的遗遗传传信信息息都都位位于于DNA上上，有有些些病病毒毒的的遗遗传传物物质质是是RNA，其其遗遗传传信信息息存存在在于于RNA分子中。分子中。方法技巧探究方法技巧探究探究点确定区分半保留复制和全保留复制的关键探究点确定区分半保留复制和全保留复制的关键探究探究DNA复制方式复制方式案案例例科科学学家家以以大大肠肠杆杆菌菌为为实实验验对对象象，运运用用同同位位素素示示踪踪技技术术及及密密度度梯梯度度离离心心方方法法进进行行了了DNA复复制制方方式式的的探探究究实实验验，实实验内容及结果见表。验内容及结果见表。组别组别1组组2组组3组组4组组培养液中培养液中唯一氮源唯一氮源14NH4Cl15NH
39、4Cl14NH4Cl14NH4Cl繁殖代数繁殖代数多代多代多代多代一代一代两代两代培养产物培养产物ABB的子的子代代B的子的子代代操作操作提取提取DNA并离心并离心离心结果离心结果仅为轻带仅为轻带(14N/14N)仅为重带仅为重带(15N/15N)仅为中带仅为中带(15N/14N)1/2轻带轻带(14N/14N)1/2中带中带(15N/14N)请分析并回答：请分析并回答：(1)要要得得到到DNA中中的的N全全部部被被放放射射性性同同位位素素标标记记的的大大肠肠杆杆菌菌B，必必须须经经过过_代代培培养养，且且培培养养液液中中的的_是是唯唯一一氮源。氮源。(2)综综合合分分析析本本实实验验的的DN
40、A离离心心结结果果，第第_组组结结果果对对得得到到的的结结论论起起到到了了关关键键作作用用，但但需需把把它它与与第第_组组和和第第_组组的的结结果果进进行行比比较较，才才能能说说明明DNA分分子子的的复复制制方方式式是是_。(3)分析讨论：分析讨论：若若子子代代DNA的的离离心心结结果果为为“轻轻”和和“重重”两两条条密密度度带带，则则“重重带带”DNA来来自自于于_，据据此此可可判判断断DNA分分子子的的复复制制方方式式不是不是_复制。复制。若若将将子子代代DNA双双链链分分开开后后再再离离心心，其其结结果果是是_(选填选填“能能”或或“不能不能”)判断判断DNA的复制方式。的复制方式。 若
41、若在在同同等等条条件件下下将将子子代代DNA继继续续培培养养，子子n代代DNA离离心心的的结结果果是是：密密度度带带的的数数量量和和位位置置_，放放射射性性强强度度发发生生变化的是变化的是_带。带。若若某某次次实实验验的的结结果果中中，子子I代代DNA的的“中中带带”比比以以往往实实验验结结果果的的“中中带带”略略宽宽，可可能能的的原原因因是是新新合合成成的的DNA单单链链中中的的N尚尚有少部分为有少部分为_。标准答案标准答案(1)多多15NH4Cl(2)312半保留复制半保留复制(3)B半保留半保留不能不能没有变化轻没有变化轻15N方法警示方法警示得分要点：得分要点：(1)必须为必须为“多多
42、”。(2)第一个空必须为第一个空必须为“3”，第二、三个空必须为，第二、三个空必须为“2和和1”。 错因案例错因案例(1)答答为为“2”。(错错因因：把把得得到到15N的的分分子子，而而理理解解为为出出现现含含“15N”的分子的分子)(2)答答为为“4”。(错错因因：认认为为复复制制次次数数越越多多，对对区区分分半半保保留留复复制制和和全全保保留留复复制制越越好好)或或答答为为“4组组和和2组组”。(错错因因：认认为为与与它它们们的的亲亲代代和和子子代代比比较较更更为为合合适适，而而忘忘记记了了“中中带带”与与“轻轻带带”“重重带带”的区别是关键的区别是关键)技法提炼技法提炼(1)如何确定实验
43、组和对照组：如何确定实验组和对照组：在在所所设设的的4组组实实验验中中，发发现现2组组和和3组组、4组组是是存存在在亲亲子子代代关关系系的的，它它们们在在实实验验中中属属于于一一类类，而而1组组是是单单独独存存在在的的，所所以以它它是是对对照照组组，而而2组组是是实实验验组组。所所以以本本实实验验的的难难度度在在于于1、2、3、4组之间不是平行关系，而存在着一定的递进关系。组之间不是平行关系，而存在着一定的递进关系。 (2)如何获得两条链全部被标记的如何获得两条链全部被标记的DNA分子：分子：把把含含有有DNA分分子子的的大大肠肠杆杆菌菌放放在在只只含含有有15N的的环环境境中中进进行行培培养
44、养。不不管管DNA分分子子进进行行的的是是半半保保留留复复制制，还还是是全全保保留留复复制制，子子代代中中都都会会含含有有14N的的DNA分分子子；若若是是半半保保留留复复制制，后后代代中中有有2个个含含有有14N，若若是是全全保保留留复复制制，则则后后代代中中会会有有1个个含含有有14N，所所以以复复制制次次数数越越多多含含有有14N的的DNA分分子子所所占占比比例例就就会会越越小小，直直至至可可以忽略。以忽略。(3)确定区分半保留复制和全保留复制的关键：确定区分半保留复制和全保留复制的关键：运运用用假假说说演演绎绎的的方方法法是是确确定定两两者者区区别别的的重重要要方方法法。将将只只含含15N的的DNA分分子子放放在在含含有有14N的的培培养养基基中中培培养养，预预测测所所得得后后代代。若若是是半半保保留留复复制制，则则后后代代会会出出现现一一条条链链是是15N另另一一条条链链为为14N的的DNA分分子子，在在经经过过离离心心之之后后会会出出现现中中带带；若若是是全全保保留留复复制制，则则后后代代中中出出现现的的是是一一个个DNA分分子子只只含含有有15N，另另一一个个DNA分分子子只只含含有有14N，经经离离心心后后会会出出现现轻轻带带和和重重带带，所所以以会会不不会会出出现现“中中带带”是区分半保留复制和全保留复制的关键。是区分半保留复制和全保留复制的关键。
