高三生物基础复习 第三单元 DNA分子的结构、复制和与基因的关系课件 新人教版必修2

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1、2024/8/3第三单元第三单元DNADNA分子的结构、复制和与基因的关分子的结构、复制和与基因的关系系2024/8/3第第1919讲讲 考点整合考点整合脱氧核苷酸脱氧核苷酸 五碳糖五碳糖( (脱氧核糖脱氧核糖) ) 含氮碱基含氮碱基 2024/8/3双螺旋结构模型双螺旋结构模型 2024/8/3氢键形成碱基对氢键形成碱基对 具有稳定的直径具有稳定的直径 A A、T T、G G、C C 2024/8/3反向平行反向平行 碱基碱基 2024/8/3大肠杆菌大肠杆菌 同位素示踪法同位素示踪法 半保留复制半保留复制 2024/8/3碱基互补配对碱基互补配对 双螺旋结构双螺旋结构 间期间期 减数分裂第

2、一次分裂减数分裂第一次分裂 两条母链两条母链 ATP ATP 解旋酶解旋酶 2024/8/3边解旋边复制边解旋边复制 双螺旋结构双螺旋结构 碱基互补配对原则碱基互补配对原则2024/8/3遗传效应遗传效应 遗传信息遗传信息 特定的排列特定的排列 DNA DNA 2024/8/3探究点一探究点一DNA分子的结构分子的结构第第1919讲讲 要点探究要点探究1 1DNADNA分子的化学组成分子的化学组成(1)(1)组成元素：组成元素：C C、H H、O O、N N、P P(2)(2)基本组成单位：脱氧核苷酸。每个脱氧核苷酸分子均含一分子磷酸、一分子脱基本组成单位：脱氧核苷酸。每个脱氧核苷酸分子均含一

3、分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基。不同的脱氧核苷酸分子只有含氮碱基不同，含氮碱基的种氧核糖和一分子含氮碱基。不同的脱氧核苷酸分子只有含氮碱基不同，含氮碱基的种类是四种：类是四种：A(A(腺嘌呤腺嘌呤) )、G(G(鸟嘌呤鸟嘌呤) )、C(C(胞嘧啶胞嘧啶) )、T(T(胸腺嘧啶胸腺嘧啶) )；据此脱氧核苷酸分为；据此脱氧核苷酸分为腺嘌呤脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸、胞嘧啶脱氧核苷酸和胸腺嘧啶脱氧核苷酸四腺嘌呤脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸、胞嘧啶脱氧核苷酸和胸腺嘧啶脱氧核苷酸四种。脱氧核苷酸结构如图：种。脱氧核苷酸结构如图：2024/8/3(3)DNA(3)DNA分子是由许多个脱氧核苷酸

4、通过聚合方式相互连接形分子是由许多个脱氧核苷酸通过聚合方式相互连接形成脱氧核苷酸长链成脱氧核苷酸长链( (脱氧核苷酸之间通过形成磷酸二酯键连接脱氧核苷酸之间通过形成磷酸二酯键连接) )，每个每个DNADNA分子含两条脱氧核苷酸长链。分子含两条脱氧核苷酸长链。2024/8/32 2DNADNA双螺旋结构模型双螺旋结构模型( (见图见图19193)3)19531953年，美国生物学家沃森和英国物理学家克里克提出年，美国生物学家沃森和英国物理学家克里克提出DNADNA分子的双螺旋结构学分子的双螺旋结构学说，其主要内容是：说，其主要内容是：(1)DNA(1)DNA分子是由两条链组成的。这两条链按反向平

5、行方式盘旋成双螺旋结构。分子是由两条链组成的。这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。2024/8/3(2)DNA(2)DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接。排列在外侧，构分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接。排列在外侧，构成骨架；碱基排列在内侧。成骨架；碱基排列在内侧。(3)(3)两条长链上的碱基通过氢键连接成碱基对，按碱基互补两条长链上的碱基通过氢键连接成碱基对，按碱基互补配对原则形成碱基对，即配对原则形成碱基对，即A A与与T T配对，配对，G G与与C C配对。配对。3 3碱基互补配对原则碱基互补配对原则2024/8/32024/8/32024/8/34 4DNADNA分子的结构特点分子的结

6、构特点(1)(1)稳定性：稳定性：DNADNA分子的稳定型主要表现在两个方面，一是分子的稳定型主要表现在两个方面，一是基本骨架基本骨架( (外侧的磷酸和脱氧核糖相间排列外侧的磷酸和脱氧核糖相间排列) )比较稳定；二是内比较稳定；二是内侧的碱基对通过氢键连接；侧的碱基对通过氢键连接；(2)(2)多样性：多样性：DNADNA分子的多样性是由碱基对的排列顺序的多分子的多样性是由碱基对的排列顺序的多样性决定的；样性决定的；n n个碱基对可以构成个碱基对可以构成4n4n种种DNADNA分子。分子。2024/8/3(3)(3)特异性：特异性：DNADNA分子的特异性是指每一个特定的分子的特异性是指每一个特

7、定的DNADNA分子都有分子都有自己特定的碱基对排列顺序，控制特定性状的自己特定的碱基对排列顺序，控制特定性状的DNADNA分子中碱基排列分子中碱基排列顺序是稳定不变的。如控制合成唾液淀粉酶的基因中，不论是哪顺序是稳定不变的。如控制合成唾液淀粉酶的基因中，不论是哪个人，这段个人，这段DNADNA分子中碱基排列顺序是稳定不变的。分子中碱基排列顺序是稳定不变的。 说明说明 (1)(1)从碱基对比例的角度看，决定从碱基对比例的角度看，决定DNADNA分子特异性的是分子特异性的是A AT/GT/GC C。(2)A(2)AT T间有两个氢键，间有两个氢键，G GC C间有三个氢键，所以间有三个氢键，所以

8、G GC C的比例的比例越高，越高，DNADNA分子越稳定。分子越稳定。2024/8/3(3)(3)核苷酸形成核苷酸形成DNADNA或者或者RNARNA时要脱去水分子，时要脱去水分子，n n个核苷酸形成个核苷酸形成DNADNA双链时脱去双链时脱去(n(n2)2)个水，在形成单链个水，在形成单链RNARNA时，脱去时，脱去(n(n1)1)个水。个水。(4)DNA(4)DNA分子多样性和差异性主要表现在碱基的排列顺序千变分子多样性和差异性主要表现在碱基的排列顺序千变万化上，而不是核苷酸和碱基的种类。若一万化上，而不是核苷酸和碱基的种类。若一DNADNA分子由分子由n n个碱基对个碱基对构成，则可代

9、表的遗传信息有构成，则可代表的遗传信息有4n4n种种( (注：注：n n是碱基对的数量是碱基对的数量) )。2024/8/3例例1 1【20102010长沙模拟长沙模拟】图图19194 4是四位同学制作的是四位同学制作的DNADNA分分子结构模型，其中正确的是子结构模型，其中正确的是( () )B B 2024/8/3 解析解析 构成构成DNADNA分子的基本结构单位是脱氧核苷酸，每分子的基本结构单位是脱氧核苷酸，每分子的脱氧核苷酸由一分子磷酸、一分子的脱氧核糖和一分分子的脱氧核苷酸由一分子磷酸、一分子的脱氧核糖和一分子的含氮碱基组成，磷酸是连接在脱氧核糖的第五位碳原子子的含氮碱基组成，磷酸是

10、连接在脱氧核糖的第五位碳原子上，碱基是连接在第一位碳原子上，上，碱基是连接在第一位碳原子上，D D错。脱氧核苷酸之间是错。脱氧核苷酸之间是通过磷酸二酯键相联系的，一个分子的脱氧核苷酸的磷酸基通过磷酸二酯键相联系的，一个分子的脱氧核苷酸的磷酸基与另一个脱氧核苷酸分子的脱氧核糖与另一个脱氧核苷酸分子的脱氧核糖( (第三个碳原子上基团第三个碳原子上基团) )形成磷酸二酯键，形成磷酸二酯键，A A、C C错。错。2024/8/3点评点评 本题要求学生掌握本题要求学生掌握DNA分子中磷酸和脱氧核糖的分子中磷酸和脱氧核糖的连接方式，帮助学生理解连接方式，帮助学生理解DNA双螺旋结构模型。下面的变式双螺旋结

11、构模型。下面的变式题主要考查题主要考查DNA、基因、染色体之间的关系。、基因、染色体之间的关系。2024/8/3变式题下列有关染色体、变式题下列有关染色体、DNADNA、基因、脱氧核苷酸的说法，、基因、脱氧核苷酸的说法，不正确的是不正确的是( () ) A A在在DNADNA分子结构中，与脱氧核糖直接相连的一般是一个磷分子结构中，与脱氧核糖直接相连的一般是一个磷酸基和一个碱基酸基和一个碱基B B基因是具有遗传效应的基因是具有遗传效应的DNADNA片段，一个片段，一个DNADNA分子上可含有分子上可含有成百上千个基因成百上千个基因C C一个基因含有许多个脱氧核苷酸，基因的特异性是由脱一个基因含有

12、许多个脱氧核苷酸，基因的特异性是由脱氧核苷酸的排列顺序决定的氧核苷酸的排列顺序决定的D D染色体是染色体是DNADNA的主要载体，一条染色体上含有的主要载体，一条染色体上含有1 1个或个或2 2个个DNADNA分子分子 A A 2024/8/3解析解析 在单独存在的脱氧核苷酸中，与脱氧核糖直接相在单独存在的脱氧核苷酸中，与脱氧核糖直接相连的一个磷酸基和一个碱基，但是在连的一个磷酸基和一个碱基，但是在DNA分子中与脱氧核糖分子中与脱氧核糖相连的是一个碱基和两个磷酸基，所以相连的是一个碱基和两个磷酸基，所以A错。错。2024/8/3探究点二有关探究点二有关DNA分子的复制和计算分子的复制和计算 1

13、 1DNADNA分子复制的概念分子复制的概念DNADNA分子复制指的是以亲代分子复制指的是以亲代DNADNA分子为模板来合成子代分子为模板来合成子代DNADNA的过的过程。程。DNADNA分子的复制实质上是遗传信息的复制。分子的复制实质上是遗传信息的复制。2 2DNADNA复制的时间、场所复制的时间、场所(1)(1)细胞核中的细胞核中的DNADNA复制复制细胞核中细胞核中DNADNA复制的场所都是在细胞核中，无丝分裂中复制的场所都是在细胞核中，无丝分裂中DNADNA分分子复制发生在无丝分裂之前；有丝分裂中子复制发生在无丝分裂之前；有丝分裂中DNADNA复制的时间是有丝复制的时间是有丝分裂间期；

14、减数分裂中分裂间期；减数分裂中DNADNA的复制时间是减数第一次分裂前的间的复制时间是减数第一次分裂前的间期。期。2024/8/3(2)(2)细胞质中的细胞质中的DNADNA复制复制细胞质中的细胞质中的DNADNA复制主要指线粒体和叶绿体中的复制主要指线粒体和叶绿体中的DNADNA分子复制，分子复制，这些这些DNADNA分子复制的时间不固定。分子复制的时间不固定。(3)(3)原核生物：主要在拟核；病毒：在活的宿主细胞内。原核生物：主要在拟核；病毒：在活的宿主细胞内。3 3DNADNA复制的过程：边解旋边复制复制的过程：边解旋边复制( (图图19195)5)2024/8/32024/8/3(1)

15、(1)解旋提供准确模板：亲代解旋提供准确模板：亲代DNADNA在解旋酶的作用下，把两条螺旋的双链在解旋酶的作用下，把两条螺旋的双链解开，形成两条母链解开，形成两条母链( (模板链模板链) )。解旋是使两条链之间的氢键断裂，需。解旋是使两条链之间的氢键断裂，需ATPATP提供提供能量。能量。(2)(2)合成互补子链：以解开的两条母链为模板，以周围环境中游离的脱氧合成互补子链：以解开的两条母链为模板，以周围环境中游离的脱氧核苷酸为原料，在核苷酸为原料，在DNADNA聚合酶的作用下，按照碱基互补配对原则，合成与母链聚合酶的作用下，按照碱基互补配对原则，合成与母链互补的两条子链。互补的两条子链。(3)

16、(3)子母链结合形成新子母链结合形成新DNADNA分子：在分子：在DNADNA聚合酶的作用下，随着解旋过程的聚合酶的作用下，随着解旋过程的进行，新合成的子链不断地延伸，同时每条子链与其对应的母链互相盘绕成双进行，新合成的子链不断地延伸，同时每条子链与其对应的母链互相盘绕成双螺旋，解旋完即复制完，形成新的螺旋，解旋完即复制完，形成新的DNADNA分子，这样一个分子，这样一个DNADNA分子就形成了两个完分子就形成了两个完全相同的全相同的DNADNA分子。分子。2024/8/34 4DNADNA分子复制的基本条件：分子复制的基本条件：(1)(1)模板：解旋后的模板：解旋后的DNADNA分子的两条单

17、链；分子的两条单链；(2)(2)原料：周围游离的脱氧核苷酸；原料：周围游离的脱氧核苷酸；(3)(3)能量：能量：ATPATP水解提供水解提供(4)(4)酶：指一个完整的酶系统，包括很多种酶，如酶：指一个完整的酶系统，包括很多种酶，如DNADNA解旋酶、解旋酶、DNADNA聚合酶聚合酶等。等。除了以上的条件外，还需相对稳定的细胞内部条件以保证酶的活性，如：除了以上的条件外，还需相对稳定的细胞内部条件以保证酶的活性，如：一定的温度、一定的温度、pHpH等。等。5 5DNADNA复制的特点：复制的特点：(1)(1)边解旋边复制；边解旋边复制；2024/8/3(2)(2)半保留复制：即在子代双链中，有

18、一条是亲代原有的链，另一半保留复制：即在子代双链中，有一条是亲代原有的链，另一条条( (子链子链) )则是新合成的，保留了亲代则是新合成的，保留了亲代DNADNA分子的一半分子的一半( (其中一条链其中一条链) )。6 6DNADNA复制结果：一个亲代复制结果：一个亲代DNADNA分子形成了两个完全相同的子代分子形成了两个完全相同的子代DNADNA分子。分子。7 7DNADNA复制的意义：复制的意义：DNADNA分子通过复制，使遗传信息从亲代传给子代，保持了遗传信息分子通过复制，使遗传信息从亲代传给子代，保持了遗传信息的连续性。的连续性。8 8DNADNA分子复制的准确性取决于：分子复制的准确

19、性取决于：(1)DNA(1)DNA独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板；独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板；2024/8/3(2)(2)严格按照碱基互补配对原则，因此能确保复制精确的完成。严格按照碱基互补配对原则，因此能确保复制精确的完成。9 9与与DNADNA分子复制相关的计算：分子复制相关的计算：(1)DNA(1)DNA分子连续复制分子连续复制n n次，可以形成次，可以形成2n2n个子代个子代DNADNA分子，且含有亲代的分子，且含有亲代的DNADNA单链的子代单链的子代DNADNA分子数是分子数是2 2个，占所有个，占所有子代子代DNADNA分子的比例为分子的比例为2/2n2/

20、2n；不含亲代；不含亲代DNADNA单链的子代单链的子代DNADNA数是数是2n2n2 2个。个。(2)(2)若若DNADNA分子中含某种碱基分子中含某种碱基a a个时，则：个时，则：复制复制n n次，需要从环境中获得合成次，需要从环境中获得合成DNADNA的原料，即含该种碱基的的原料，即含该种碱基的脱氧核苷酸脱氧核苷酸( (或碱基或碱基) )的数目为的数目为a a(2n(2n1)1)；注意原来的亲代；注意原来的亲代DNADNA分子是分子是作为模板，不需要合成。作为模板，不需要合成。2024/8/3第第n n次复制时，需要从环境中获得合成次复制时，需要从环境中获得合成DNADNA的原料，的原料

21、， 含该种碱基的含该种碱基的脱氧核苷酸脱氧核苷酸( (或碱基或碱基) )的数目为的数目为a a2n2n1 1。注意第。注意第n n次复制时，模板次复制时，模板DNADNA分子分子有有2n2n1 1个，所以需要新合成的个，所以需要新合成的DNADNA分子数是分子数是2n2n2n2n1 12n2n1 1。 说明说明 注意注意DNADNA分子复制与噬菌体侵染细菌实验的联系。例如用分子复制与噬菌体侵染细菌实验的联系。例如用3H3H标标记的噬菌体记的噬菌体n n个，侵染大肠杆菌，在普通培养基中培养一段时间后，统计个，侵染大肠杆菌，在普通培养基中培养一段时间后，统计得知培养基中共有噬菌体后代得知培养基中共

22、有噬菌体后代m m个，则此时培养基中含被标记的噬菌体比个，则此时培养基中含被标记的噬菌体比为为2n/m2n/m。2024/8/3例例2 2图图19196 6为真核生物染色体上为真核生物染色体上DNADNA分子复制过程示意图，分子复制过程示意图，有关叙述错误的是有关叙述错误的是( () )A A图中图中DNADNA分子复制是从多个起点同时开始的分子复制是从多个起点同时开始的B B图中图中DNADNA分子复制是边解旋边双向复制的分子复制是边解旋边双向复制的C C真核生物真核生物DNADNA分子复制过程需要解旋酶分子复制过程需要解旋酶D D真核生物的这种复制方式提高了复制速率真核生物的这种复制方式提

23、高了复制速率A 2024/8/3解析解析 本题通过信息考查与本题通过信息考查与DNA复制相关知识。从图中能看出各子链长短不同，复制相关知识。从图中能看出各子链长短不同，复制并不同时开始，所以复制并不同时开始，所以A不对。图中不对。图中DNA分子复制是边解旋边双向复制的，真核生物分子复制是边解旋边双向复制的，真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶，分子复制过程需要解旋酶，DNA聚合酶等参与。这种半保留复制的模式不仅保持前聚合酶等参与。这种半保留复制的模式不仅保持前后代的稳定性，每次复制都可产生两个后代的稳定性，每次复制都可产生两个DNA分子，提高了效率。分子，提高了效率。点评点评 本题通过图像信息

24、考查学生对本题通过图像信息考查学生对DNA复制的理解，帮助学生理解复制的理解，帮助学生理解DNA复制过复制过程及特点，而下面的变式题主要从与程及特点，而下面的变式题主要从与DNA分子复制相关的计算方面设题。分子复制相关的计算方面设题。2024/8/3变式题变式题【20112011宣汉模拟宣汉模拟】用用15N15N标记含有标记含有100100个碱基对的个碱基对的DNADNA分子，其中有胞嘧啶分子，其中有胞嘧啶6060个，该个，该DNADNA分子在分子在14N14N的培养基中连续的培养基中连续复制四次。其结果不可能是复制四次。其结果不可能是( () )A A含有含有15N15N的的DNADNA分子

25、占分子占1/81/8B B含有含有14N14N的的DNADNA分子占分子占7/87/8C C复制过程中需游离的腺嘌呤脱氧核苷酸复制过程中需游离的腺嘌呤脱氧核苷酸600600个个D D复制结果共产生复制结果共产生1616个个DNADNA分子分子B 2024/8/3解析解析 由于由于DNA的复制是半保留复制，经过四次复制形成的复制是半保留复制，经过四次复制形成16个个DNA分子，有分子，有2个个DNA分子中一条链含有分子中一条链含有15N，另一条链含有，另一条链含有14N，其余，其余14个个DNA分子两条链全部含有分子两条链全部含有14N，该，该DNA分子中含分子中含有胞嘧啶有胞嘧啶60个，由此计

26、算出含有鸟嘌呤个，由此计算出含有鸟嘌呤60个，腺嘌呤和胸腺嘧啶个，腺嘌呤和胸腺嘧啶各有各有40个，复制四次需要腺嘌呤脱氧核苷酸的数量为个，复制四次需要腺嘌呤脱氧核苷酸的数量为40(241)600个，选项中个，选项中A、C、D正确，正确，B错误。错误。2024/8/3探究点探究点三三DNA半保留复制的特点及其应用半保留复制的特点及其应用1 1对对DNADNA分子复制的推测分子复制的推测 沃森和克里克发表了沃森和克里克发表了DNADNA双螺旋模型之后不久，于同年又紧接双螺旋模型之后不久，于同年又紧接着发表了着发表了DNADNA半保留复制的假说：半保留复制的假说：DNADNA分子复制时，分子复制时，

27、DNADNA分子的双螺分子的双螺旋将解开，互补的碱基之间的氢键断裂，解开的两条单链作为复旋将解开，互补的碱基之间的氢键断裂，解开的两条单链作为复制的模板，游离的脱氧核苷酸依据碱基互补配对原则，通过形成制的模板，游离的脱氧核苷酸依据碱基互补配对原则，通过形成氢键，结合到作为模板的单链上。由于新合成的每个氢键，结合到作为模板的单链上。由于新合成的每个DNADNA分子中，分子中，都保留了原来都保留了原来DNADNA分子中的一条链，因此，这种复制方式被称做半分子中的一条链，因此，这种复制方式被称做半保留复制。保留复制。2 2DNADNA半保留复制的实验证据半保留复制的实验证据2024/8/319581

28、958年梅赛尔年梅赛尔(Meselson(Meselson) )和斯特尔和斯特尔(Stahl)(Stahl)的实验的实验首次有力地支持了半保留复制方式。他们先将大肠杆菌放在首次有力地支持了半保留复制方式。他们先将大肠杆菌放在15NH4C115NH4C1培养基中生长，使几乎所有的培养基中生长，使几乎所有的DNADNA都被都被15N15N标记后，再将细标记后，再将细菌移到只含有菌移到只含有14NH4Cl14NH4Cl的培养基中培养。随后，离心。由于的培养基中培养。随后，离心。由于14N14NDNADNA分子密度较轻，停留在离管口这较近的位置；分子密度较轻，停留在离管口这较近的位置；15N15NDN

29、ADNA密度较密度较大停留在较低的位置上。当含有大停留在较低的位置上。当含有15N15NDNADNA的细胞在的细胞在14NH4Cl14NH4Cl培养液培养液中培养一代后，只有一条区带介于中培养一代后，只有一条区带介于14N14NDNADNA与与15N15NDNADNA之间，这之间，这时在时在15N15NDNADNA区已没有区带，说明这时的区已没有区带，说明这时的DNADNA一条链来自一条链来自15N15NDNADNA，另一条链为新合成的含有，另一条链为新合成的含有14N14N的新链。的新链。2024/8/3培养两代后则在培养两代后则在14N14NDNADNA区又出现一条带。在区又出现一条带。在

30、14NH4C114NH4C1中培养的时中培养的时间愈久，间愈久，14N14NDNADNA区带愈强，而区带愈强，而14N14N15N15NDNADNA区带逐渐减弱，但区带逐渐减弱，但始终未出现其他新的区带。按照半保留复制方式培养两代，只能始终未出现其他新的区带。按照半保留复制方式培养两代，只能出现出现14N14N15N15NDNADNA两种分子，而且随着代数的增加两种分子，而且随着代数的增加14N14NDNADNA逐渐逐渐增加。梅塞尔和斯特尔的实验完全证实了半保留复制的设想。增加。梅塞尔和斯特尔的实验完全证实了半保留复制的设想。 过程和离心结果如图过程和离心结果如图19197 7所示：所示：20

31、24/8/32024/8/3例例3 3【20102010新田模拟新田模拟】某校一个生物活动小组要进行研究某校一个生物活动小组要进行研究性学习。对生物学史上的经典实验进行验证，也是研究性学习的内性学习。对生物学史上的经典实验进行验证，也是研究性学习的内容之一。这个小组借助某大学的实验设备，对有关容之一。这个小组借助某大学的实验设备，对有关DNADNA复制的方式复制的方式进行探索，有人认为进行探索，有人认为DNADNA是全保留复制，也有人认为是全保留复制，也有人认为DNADNA是半保留复是半保留复制。为了证明这两种假设，这个小组设计了下列实验程序，请完成制。为了证明这两种假设，这个小组设计了下列实

32、验程序，请完成实验并对结果进行预测。实验并对结果进行预测。(1)(1)实验步骤：第一步：在氮源为实验步骤：第一步：在氮源为14N14N的培养基上生长的大肠的培养基上生长的大肠杆菌，其杆菌，其DNADNA分子均为分子均为14N14NDNADNA；在氮源为；在氮源为15N15N的培养基上生长的大的培养基上生长的大肠杆菌，其肠杆菌，其DNADNA分子均为分子均为15N15NDNADNA。用某种离心方法分离得到的结。用某种离心方法分离得到的结果如图果如图19198 8所示，其所示，其DNADNA分别分布在轻带和重带上。分别分布在轻带和重带上。2024/8/32024/8/3第二步：将子一代第二步：将子

33、一代()DNA()DNA分子放在含分子放在含14N14N的培养基上繁殖的培养基上繁殖一代一代()()，请分析：，请分析：如果如果DNADNA位于位于_带位置，则是全保留复制；如带位置，则是全保留复制；如果果DNADNA位于位于_带位置，则是半保留复制。带位置，则是半保留复制。第三步：为了进一步验证第二步的推测结果，将子一代第三步：为了进一步验证第二步的推测结果，将子一代()DNA()DNA分子放在含分子放在含14N14N的培养基上再连续繁殖一代的培养基上再连续繁殖一代()()，请分，请分析：析：如果如果DNADNA位于位于_带位置，则是全保留复制；如带位置，则是全保留复制；如果果DNADNA位

34、于位于_带位置，则是半保留复制。带位置，则是半保留复制。1/21/2重和重和1/21/2轻轻 全中全中 1/41/4重和重和3/43/4轻轻 1/21/2中和中和1/21/2轻轻 2024/8/3(2)(2)有人提出：第一代有人提出：第一代()()的的DNADNA用解旋酶处理后再离心，用解旋酶处理后再离心，就能直接判断就能直接判断DNADNA的复制方式，如果轻带和重带各占的复制方式，如果轻带和重带各占 1/21/2，则一，则一定为半保留复制。定为半保留复制。你认为这种说法是否正确。你认为这种说法是否正确。_。原因是。原因是_。不正确不正确 无论半保留复制还是全保留复制，解旋后的无论半保留复制还

35、是全保留复制，解旋后的DNADNA单链的情况单链的情况是一致的，无法区分是一致的，无法区分2024/8/3 解析解析 如果如果DNADNA的复制方式为全保留复制，则一个亲代的复制方式为全保留复制，则一个亲代15N15N15N15N的的DNADNA分子，其子代两个分子，其子代两个DNADNA分子是：一个分子是：一个15N15N15N15N，一个，一个14N14N14N14N，在离心管中，在离心管中分布的位置是一半在轻带、一半在重带；如果分布的位置是一半在轻带、一半在重带；如果DNADNA的复制方式为半保留复制，的复制方式为半保留复制，则一个亲代则一个亲代15N15N15N15N的的DNADNA分

36、子，其子代两个分子，其子代两个DNADNA分子都是分子都是15N15N14N14N，在离心，在离心管中分布的位置全部在中带。管中分布的位置全部在中带。2024/8/3点评点评 加强学生对经典实验和加强学生对经典实验和DNA半保留复制的过程的理解，半保留复制的过程的理解，要求学生掌握基本的实验推理能力，从而加深对要求学生掌握基本的实验推理能力，从而加深对DNA半保留复制半保留复制特点的理解。下面的变式题主要从特点的理解。下面的变式题主要从DNA分子半保留复制与细胞分分子半保留复制与细胞分裂的关系设题。裂的关系设题。2024/8/3变式题变式题【20102010广东质检广东质检】如果将含有一对同源

37、染色体的如果将含有一对同源染色体的精原细胞的精原细胞的DNADNA分子用分子用15N15N标记，并供给标记，并供给14N14N原料。那么，该细胞原料。那么，该细胞进行减数分裂产生的进行减数分裂产生的4 4个精子中，含个精子中，含15N15N标记的精子所占的比例为标记的精子所占的比例为( () )A A25% B25% B50%50%C C75% D75% D100%100%D 2024/8/3解析解析 在一次减数分裂过程中，在一次减数分裂过程中，DNA 复制复制1次，根据次，根据DNA半半保留复制的特点，每个新的保留复制的特点，每个新的DNA分子都有分子都有1条链含条链含15N标记，故标记，故

38、含含15N标记的精子所占的比例为标记的精子所占的比例为100% 。2024/8/3探究点探究点四四DNA与基因的关系与基因的关系关系关系内容内容基因与脱氧核苷基因与脱氧核苷酸酸基因的基本组成单位是脱氧核苷酸，每个基因含有成百上千个基因的基本组成单位是脱氧核苷酸，每个基因含有成百上千个脱氧核苷酸。基因中脱氧核苷酸的排列顺序称为遗传信息脱氧核苷酸。基因中脱氧核苷酸的排列顺序称为遗传信息基因与基因与DNADNA基因是有遗传效应的基因是有遗传效应的DNADNA片段，每个片段，每个DNADNA分子上有很多个基因分子上有很多个基因基因与染色体基因与染色体基因在染色体上呈线性排列，染色体是基因的主要载体，基

39、因基因在染色体上呈线性排列，染色体是基因的主要载体，基因还存在于叶绿体和线粒体中还存在于叶绿体和线粒体中基因与生物性状基因与生物性状基因不仅可以通过复制把遗传信息传递给下一代，还可使遗传基因不仅可以通过复制把遗传信息传递给下一代，还可使遗传信息以一定的方式反映到蛋白质的分子结构上来，从而使后代表信息以一定的方式反映到蛋白质的分子结构上来，从而使后代表现出与亲代相似的性状。遗传学上把该过程叫做基因的表达现出与亲代相似的性状。遗传学上把该过程叫做基因的表达2024/8/31.1.基因是有遗传效应的基因是有遗传效应的DNADNA片段片段其基本单位也是脱氧核苷酸，且脱氧核苷酸的排列顺序决定其基本单位也

40、是脱氧核苷酸，且脱氧核苷酸的排列顺序决定了基因的多样性和特异性。了基因的多样性和特异性。2 2染色体、染色体、DNADNA、基因、脱氧核苷酸的关系、基因、脱氧核苷酸的关系2024/8/32024/8/3 说明说明 真核细胞中的线粒体、叶绿体上也有基因。真核细胞中的线粒体、叶绿体上也有基因。原核细胞中原核细胞中DNADNA是裸露的，没有与蛋白质一起构成染色体。是裸露的，没有与蛋白质一起构成染色体。4 4基因的基本功能基因的基本功能(1)(1)遗传信息的传递：发生在传种接代过程中，通过复制实遗传信息的传递：发生在传种接代过程中，通过复制实现遗传信息由亲代到子代的传递。现遗传信息由亲代到子代的传递。

41、(2)(2)遗传信息的表达：发生在生物个体发育过程中，是通过遗传信息的表达：发生在生物个体发育过程中，是通过转录和翻译控制蛋白质合成的过程，通过遗传信息的表达控制个转录和翻译控制蛋白质合成的过程，通过遗传信息的表达控制个体的发育过程。体的发育过程。2024/8/3例例4 4下列关于基因的说法，错误的是下列关于基因的说法，错误的是( () )A A基因是有遗传效应的基因是有遗传效应的DNADNA片段片段B B基因的脱氧核苷酸的排列顺序就代表遗传信息基因的脱氧核苷酸的排列顺序就代表遗传信息C C基因是控制生物性状的遗传物质的功能单位和结构单位基因是控制生物性状的遗传物质的功能单位和结构单位D D基

42、因是染色体上的一段基因是染色体上的一段D 2024/8/3解析解析 真核生物基因的主要载体是染色体，而染色体的主要真核生物基因的主要载体是染色体，而染色体的主要成分是成分是DNA和蛋白质，因此可以说基因是染色体上和蛋白质，因此可以说基因是染色体上DNA中有遗传中有遗传效应的一个片段，不能说基因是染色体上的一段。效应的一个片段，不能说基因是染色体上的一段。点评点评 帮助学生理解基因的概念以及基因的功能等；下面的帮助学生理解基因的概念以及基因的功能等；下面的变式题从基因与其他物质或结构的关系进行考查。变式题从基因与其他物质或结构的关系进行考查。2024/8/3变式题用变式题用a a表示表示DNAD

43、NA，b b表示基因，表示基因，c c表示脱氧核苷酸，表示脱氧核苷酸，d d表表示碱基，则四者的关系是示碱基，则四者的关系是( () )C 2024/8/3解析解析 一个一个DNA上有许多个基因，每个基因中含有成百上千上有许多个基因，每个基因中含有成百上千个脱氧核苷酸，每个脱氧核苷酸由一分子磷酸、一分子脱氧核糖、个脱氧核苷酸，每个脱氧核苷酸由一分子磷酸、一分子脱氧核糖、一分子含氮的碱基构成。一分子含氮的碱基构成。 2024/8/3第第1919讲讲 备用习题备用习题1 120112011青浦期末假青浦期末假 设某大肠杆菌含设某大肠杆菌含14N(N14N(N的质量数为的质量数为1414，下同，下同

44、) )的的DNADNA的相对分子质量为的相对分子质量为a a，若将其长期培养在含，若将其长期培养在含15N15N的培养基中便得到含的培养基中便得到含15N15N的的DNADNA，相对分子质量为，相对分子质量为b b，现将含，现将含15N15N的的DNADNA大肠杆菌再培养在大肠杆菌再培养在14N14N的培养基中，子二代的培养基中，子二代DNADNA的相对分子的相对分子质量平均为质量平均为( () )A A(a(ab)/2 Bb)/2 B(a(ab)/4b)/4C C(3a(3ab)/4 Db)/4 D(3b(3ba)/4a)/4C 2024/8/3解析解析 C亲代亲代DNA分子为含分子为含15

45、N的的DNA，相对分子质量为，相对分子质量为b，放在含，放在含14N的培养基中培养两代，根据的培养基中培养两代，根据DNA半保留复制特点，半保留复制特点，子二代中的子二代中的DNA分子为两个只含分子为两个只含14N的的DNA，两个含一条，两个含一条15N和和一条一条14N的的DNA分子，所以四个分子，所以四个DNA分子的总分子质量为分子的总分子质量为2a2(a/2b/2)3ab，则平均相对分子质量为，则平均相对分子质量为(3ab)/4，答案为，答案为C。2024/8/32 220102010银川月考银川月考 对绿色植物根尖细胞某细胞器组成成对绿色植物根尖细胞某细胞器组成成分进行分析，发现分进行分析，发现A A、T T、C C、G G、U U五种碱基的含量分别为五种碱基的含量分别为35%35%、0 0、30%30%、42%42%、15%15%，则该细胞器中完成的生理活动是，则该细胞器中完成的生理活动是( () )A A光合作用光合作用 B B无氧呼吸无氧呼吸C C翻译翻译 D D有氧呼吸有氧呼吸C 解析解析 C C由题中碱基含量由题中碱基含量T T为为0 0可知该细胞器中只含有可知该细胞器中只含有RNARNA分子，在植物根尖细胞中该细胞器应该为核糖体，所以能进行的分子，在植物根尖细胞中该细胞器应该为核糖体，所以能进行的生理活动是翻译，答案为生理活动是翻译，答案为C C。