高中生物 第3章 第3、4節(jié) DNA的復(fù)制 基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段課件 新人教版必修2

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1、第第3 3章章理解理解教材教材新知新知把握把握熱點熱點考向考向知識點一知識點一知識點二知識點二考向一考向一應(yīng)用創(chuàng)新演練應(yīng)用創(chuàng)新演練隨堂基礎(chǔ)鞏固隨堂基礎(chǔ)鞏固課時跟蹤訓(xùn)練課時跟蹤訓(xùn)練第第3 3、4 4節(jié)節(jié)考向二考向二 1DNA復(fù)制發(fā)生在細胞分裂的間期。復(fù)制發(fā)生在細胞分裂的間期。2DNA復(fù)制需要復(fù)制需要DNA模板、模板、4種脫氧核苷酸作種脫氧核苷酸作原料以及酶和能量。原料以及酶和能量。3DNA復(fù)制的特點是邊解旋邊復(fù)制和半保留復(fù)制的特點是邊解旋邊復(fù)制和半保留復(fù)制。復(fù)制。4基因是有遺傳效應(yīng)的基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段。片段。5DNA中堿基對的排列順序表示遺傳信息。中堿基對的排列順序表示遺傳信息。6DN

2、A分子具有多樣性和特異性。分子具有多樣性和特異性。自讀教材自讀教材夯基礎(chǔ)夯基礎(chǔ)1概念、時間和場所概念、時間和場所填空填空2過程過程填圖填圖 3特點特點填空填空 (1)過程：過程： 。 (2)方式：方式： 。 4準確復(fù)制的原因和意義準確復(fù)制的原因和意義判斷正誤判斷正誤 (1)DNA分子獨特的雙螺旋結(jié)構(gòu)為復(fù)制提供了精確的模板。分子獨特的雙螺旋結(jié)構(gòu)為復(fù)制提供了精確的模板。 ( ) (2)通過堿基互補配對原則，保證了復(fù)制的準確進行。通過堿基互補配對原則，保證了復(fù)制的準確進行。 ( ) (3)通過通過DNA復(fù)制，將遺傳信息從親代傳給了子代，保持了復(fù)制，將遺傳信息從親代傳給了子代，保持了遺傳信息的連續(xù)性。

3、遺傳信息的連續(xù)性。 ( )邊解旋邊復(fù)制邊解旋邊復(fù)制半保留復(fù)制半保留復(fù)制 1DNA復(fù)制是否只在有絲分裂和減數(shù)分裂過程中進復(fù)制是否只在有絲分裂和減數(shù)分裂過程中進行？是否只發(fā)生于細胞核中？行？是否只發(fā)生于細胞核中？ 提示：提示：不是，無絲分裂過程中也發(fā)生不是，無絲分裂過程中也發(fā)生DNA復(fù)制；線復(fù)制；線粒體和葉綠體中也有粒體和葉綠體中也有DNA，也進行，也進行DNA復(fù)制。復(fù)制。 2如果將如果將DNA分子的兩條鏈用分子的兩條鏈用15N標記，轉(zhuǎn)移到含標記，轉(zhuǎn)移到含14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，試分析子代的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，試分析子代DNA被標記的情況。被標記的情況。 3若用若用15N標記一個標記一個DNA分子的兩條鏈

4、，用含分子的兩條鏈，用含14N標記的標記的脫氧核苷酸為原料復(fù)制一次。那么，半保留復(fù)制和全保留復(fù)制脫氧核苷酸為原料復(fù)制一次。那么，半保留復(fù)制和全保留復(fù)制兩種情況下產(chǎn)生的子代兩種情況下產(chǎn)生的子代DNA有什么不同？有什么不同？ 提示：提示：半保留復(fù)制：兩個子代半保留復(fù)制：兩個子代DNA分子都為一條鏈含分子都為一條鏈含15N，一條鏈含一條鏈含14N。 全保留復(fù)制：子代全保留復(fù)制：子代DNA分子中有一個兩條鏈都為分子中有一個兩條鏈都為14N，一個，一個兩條鏈都為兩條鏈都為15N。跟隨名師跟隨名師解疑難解疑難1DNA半保留復(fù)制的實驗分析半保留復(fù)制的實驗分析 (4)實驗結(jié)論：實驗結(jié)果與實驗預(yù)期相同，由此證明

5、實驗結(jié)論：實驗結(jié)果與實驗預(yù)期相同，由此證明 DNA復(fù)制方式為半保留復(fù)制復(fù)制方式為半保留復(fù)制 2DNA復(fù)制的有關(guān)計算復(fù)制的有關(guān)計算 將含有將含有15N的的DNA分子放在含有分子放在含有14N的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，復(fù)制復(fù)制n次，則：次，則： 特別提醒特別提醒解答此類問題時，應(yīng)看準解答此類問題時，應(yīng)看準“含含”還是還是“只含只含”，是是“DNA分子數(shù)分子數(shù)”還是還是“鏈數(shù)鏈數(shù)”。自讀教材自讀教材夯基礎(chǔ)夯基礎(chǔ)1基因與基因與DNA分子的關(guān)系分子的關(guān)系填空填空2DNA片段中的遺傳信息片段中的遺傳信息填空填空(1)遺傳信息：遺傳信息：DNA分子中分子中 的排列順序。的排列順序。(2)DNA分子的特

6、點：分子的特點：4種堿基種堿基 1請分析基因、請分析基因、DNA和染色體三者之間的關(guān)系。和染色體三者之間的關(guān)系。 提示：提示：基因是有遺傳效應(yīng)的基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，染色體是片段，染色體是DNA的主要載體，一條染色體上含有許多基因。的主要載體，一條染色體上含有許多基因。 2在刑偵領(lǐng)域，在刑偵領(lǐng)域，DNA分子能夠像指紋一樣用來鑒定個分子能夠像指紋一樣用來鑒定個人的身份，你能解釋其中的生物學(xué)原理嗎？人的身份，你能解釋其中的生物學(xué)原理嗎？ 提示：提示：DNA分子具有多樣性和特異性，每個人的分子具有多樣性和特異性，每個人的DNA分子中脫氧核苷酸序列是不同的，且每個人的分子中脫氧核苷酸序列是不同

7、的，且每個人的DNA分子的脫分子的脫氧核苷酸序列是特定的。氧核苷酸序列是特定的。 3結(jié)合蛋白質(zhì)多樣性的原因分析，結(jié)合蛋白質(zhì)多樣性的原因分析， DNA分子多樣分子多樣性的原因有哪些？性的原因有哪些？ 提示：提示：脫氧核苷酸的種類、數(shù)量和排列順序不同是脫氧核苷酸的種類、數(shù)量和排列順序不同是造成造成DNA分子多種多樣的原因。分子多種多樣的原因。跟隨名師跟隨名師解疑難解疑難脫氧核苷酸、基因、脫氧核苷酸、基因、DNA和染色體的關(guān)系圖解和染色體的關(guān)系圖解 例例1用用15N標記含有標記含有100個堿基對的個堿基對的DNA分子，其中分子，其中有胞嘧啶有胞嘧啶60個，該個，該DNA分子在含分子在含14N的培養(yǎng)基

8、中連續(xù)復(fù)制的培養(yǎng)基中連續(xù)復(fù)制4次。其結(jié)果不可能是次。其結(jié)果不可能是 () A含有含有15N的的DNA分子占分子占1/8 B含有含有14N的的DNA分子占分子占7/8 C消耗游離的腺嘌呤脫氧核苷酸消耗游離的腺嘌呤脫氧核苷酸600個個 D產(chǎn)生了產(chǎn)生了16個個DNA分子分子思路點撥思路點撥 (1)方法：方法： 若一親代若一親代DNA分子含有某種脫氧核苷酸分子含有某種脫氧核苷酸m個，經(jīng)個，經(jīng)過過n次復(fù)制需要消耗該脫氧核苷酸數(shù)為次復(fù)制需要消耗該脫氧核苷酸數(shù)為m(2n1)個。個。 第第n次復(fù)制所需該脫氧核苷酸數(shù)為次復(fù)制所需該脫氧核苷酸數(shù)為m2n1。(2)步驟：步驟：1某雙鏈某雙鏈DNA分子含分子含m對堿基

9、，其中腺嘌呤有對堿基，其中腺嘌呤有a個。該個。該DNA在在連續(xù)復(fù)制時，對所需要的胞嘧啶脫氧核苷酸數(shù)目的敘述，連續(xù)復(fù)制時，對所需要的胞嘧啶脫氧核苷酸數(shù)目的敘述，不正確的是不正確的是 () A在第一次復(fù)制時，需要在第一次復(fù)制時，需要(ma)個個B在第二次復(fù)制時，需要在第二次復(fù)制時，需要2(ma)個個C在第在第n次復(fù)制時，需要次復(fù)制時，需要2n1(ma)個個D不論復(fù)制多少次，需要胞嘧啶脫氧核苷酸的數(shù)目等不論復(fù)制多少次，需要胞嘧啶脫氧核苷酸的數(shù)目等于于DNA分子中的脫氧核糖數(shù)目分子中的脫氧核糖數(shù)目解析：解析：DNA每次復(fù)制時，需要胞嘧啶脫氧核苷酸的數(shù)目每次復(fù)制時，需要胞嘧啶脫氧核苷酸的數(shù)目等于原有等于

10、原有DNA分子中的胞嘧啶脫氧核苷酸的數(shù)目。分子中的胞嘧啶脫氧核苷酸的數(shù)目。答案：答案：D 例例2下列有關(guān)基因的敘述，正確的是下列有關(guān)基因的敘述，正確的是 () A基因是控制生物性狀的結(jié)構(gòu)單位和功能單位基因是控制生物性狀的結(jié)構(gòu)單位和功能單位 B經(jīng)測定一個由經(jīng)測定一個由n個脫氧核苷酸構(gòu)成的個脫氧核苷酸構(gòu)成的DNA分子中，包分子中，包含了含了m個基因，則每個基因的平均長度為個脫氧核苷酸對個基因，則每個基因的平均長度為個脫氧核苷酸對 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

11、傳遞給后代通過減數(shù)分裂傳遞給后代思路點撥思路點撥 答案答案 A A2下列關(guān)于基因的敘述，正確的是下列關(guān)于基因的敘述，正確的是 ()ADNA分子上任意一個片段都是基因分子上任意一個片段都是基因B人體細胞中染色體是基因的唯一載體人體細胞中染色體是基因的唯一載體C等位基因的根本區(qū)別是脫氧核苷酸的排列順序不同等位基因的根本區(qū)別是脫氧核苷酸的排列順序不同D基因的多樣性決定了基因的多樣性決定了DNA分子的多樣性分子的多樣性解析：解析：基因是有遺傳效應(yīng)的基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，而不是片段，而不是DNA分子分子中任意一片段。人體細胞中染色體是基因的主要載體，線中任意一片段。人體細胞中染色體是基因的主要載

12、體，線粒體中也分布著一定數(shù)量的基因；構(gòu)成基因基本組成單位粒體中也分布著一定數(shù)量的基因；構(gòu)成基因基本組成單位的是脫氧核苷酸，基因的多樣性和的是脫氧核苷酸，基因的多樣性和DNA分子的多樣性均分子的多樣性均與脫氧核苷酸的數(shù)量和排列順序有關(guān)。與脫氧核苷酸的數(shù)量和排列順序有關(guān)。答案：答案：C1探究探究DNA分子復(fù)制的方式。分子復(fù)制的方式。2探究探究DNA分子復(fù)制所需的條件及影響因素。分子復(fù)制所需的條件及影響因素。典例剖析典例剖析 (2010北京高考北京高考)科學(xué)家以大腸桿菌為實驗對象，運科學(xué)家以大腸桿菌為實驗對象，運用同位素示蹤技術(shù)及密度梯度離心方法進行了用同位素示蹤技術(shù)及密度梯度離心方法進行了DNA復(fù)

13、制復(fù)制方式的探索實驗，實驗內(nèi)容及結(jié)果見下表。方式的探索實驗，實驗內(nèi)容及結(jié)果見下表。組別組別1組組2組組3組組4組組培養(yǎng)液中培養(yǎng)液中唯一氮源唯一氮源14NH4Cl15NH4Cl14NH4Cl14NH4Cl繁殖代數(shù)繁殖代數(shù)多代多代多代多代一代一代兩代兩代培養(yǎng)產(chǎn)物培養(yǎng)產(chǎn)物ABB的子一代的子一代B的子二代的子二代組別組別1組組2組組3組組4組組操作操作提取提取DNA并離心并離心離心結(jié)果離心結(jié)果僅為輕帶僅為輕帶(14N/14N)僅為重帶僅為重帶(15N/15N)僅為中帶僅為中帶(15N/14N)1/2輕帶輕帶(14N/14N)1/2中帶中帶(15N/14N) 請分析并回答：請分析并回答： (1)要得到要

14、得到DNA中的中的N全部被放射性標記的大腸桿菌全部被放射性標記的大腸桿菌B，必，必須經(jīng)過須經(jīng)過_代培養(yǎng)，且培養(yǎng)液中的代培養(yǎng)，且培養(yǎng)液中的_是唯一氮源。是唯一氮源。 (2)綜合分析本實驗的綜合分析本實驗的DNA離心結(jié)果，第離心結(jié)果，第_組結(jié)果組結(jié)果對得到結(jié)論起到了關(guān)鍵作用，但需把它與第對得到結(jié)論起到了關(guān)鍵作用，但需把它與第_組和第組和第_組的結(jié)果進行比較，才能說明組的結(jié)果進行比較，才能說明DNA分子的復(fù)制方式是分子的復(fù)制方式是_。 (3)分析討論：分析討論： 若子一代若子一代DNA的離心結(jié)果為的離心結(jié)果為“輕輕”和和“重重”兩條密度帶，兩條密度帶，則則“重帶重帶”DNA來自來自_，據(jù)此可判斷，據(jù)

15、此可判斷DNA分子的復(fù)制分子的復(fù)制方式不是方式不是_復(fù)制。復(fù)制。 若將子一代若將子一代DNA雙鏈分開后再離心，其結(jié)果雙鏈分開后再離心，其結(jié)果_(填填“能能”或或“不能不能”)判斷判斷DNA的復(fù)制方式。的復(fù)制方式。 若在同等條件下將子二代繼續(xù)培養(yǎng)，子若在同等條件下將子二代繼續(xù)培養(yǎng)，子n代代DNA離心離心的結(jié)果是：密度帶的數(shù)量和位置的結(jié)果是：密度帶的數(shù)量和位置_，放射性強度發(fā)生，放射性強度發(fā)生變化的是變化的是_帶。帶。 若某次實驗的結(jié)果中，子一代若某次實驗的結(jié)果中，子一代DNA的的“中帶中帶”比以往實比以往實驗結(jié)果的驗結(jié)果的“中帶中帶”略寬，可能的原因是新合成略寬，可能的原因是新合成DNA單鏈中的

16、單鏈中的N尚有少部分為尚有少部分為_。 解析解析本題主要考查本題主要考查DNA分子復(fù)制的相關(guān)知識，意在分子復(fù)制的相關(guān)知識，意在考查學(xué)生對同位素示蹤技術(shù)與密度梯度離心方法的掌握情況?？疾閷W(xué)生對同位素示蹤技術(shù)與密度梯度離心方法的掌握情況。經(jīng)過一代培養(yǎng)后，只能是標記經(jīng)過一代培養(yǎng)后，只能是標記DNA分子的一條單鏈，所以要分子的一條單鏈，所以要想對所有的想對所有的DNA分子全部標記，要進行多代培養(yǎng)；在探究分子全部標記，要進行多代培養(yǎng)；在探究DNA分子的復(fù)制方式為半保留復(fù)制的實驗中，分子的復(fù)制方式為半保留復(fù)制的實驗中，“重帶重帶”應(yīng)為應(yīng)為兩條單鏈均被兩條單鏈均被15N標記；標記；“輕帶輕帶”為兩條單鏈均被

17、為兩條單鏈均被14N標記，標記，“中中帶帶”為一條單鏈被為一條單鏈被14N標記，另一條單鏈被標記，另一條單鏈被15N標記。標記。答案答案(1)多多15N/15NH4Cl(2)312半保留復(fù)制半保留復(fù)制(3)B半保留半保留不能不能沒有變化輕沒有變化輕15N歸納拓展歸納拓展 同位素示蹤法及其應(yīng)用同位素示蹤法及其應(yīng)用 (2) (2)同位素示蹤法的含義同位素示蹤法的含義 同位素示蹤法是利用放射性示蹤劑，對研究對象進行同位素示蹤法是利用放射性示蹤劑，對研究對象進行標記的微量分析方法。標記的微量分析方法。 (2)方法應(yīng)用方法應(yīng)用 標記某元素，追蹤其轉(zhuǎn)移途徑。如研究光合作用過標記某元素，追蹤其轉(zhuǎn)移途徑。如研究光合作用過程中原子的轉(zhuǎn)移軌跡。程中原子的轉(zhuǎn)移軌跡。 標記化合物：標記化合物： a標記特征元素，探究化合物的作用。如用標記特征元素，探究化合物的作用。如用32P和和35S分分別標記別標記T2噬菌體中的噬菌體中的DNA和蛋白質(zhì)，探究生物的遺傳物質(zhì)。和蛋白質(zhì)，探究生物的遺傳物質(zhì)。 b 標記特征化合物，探究詳細的生理過程。如研究標記特征化合物，探究詳細的生理過程。如研究分泌蛋白的合成和分泌過程。分泌蛋白的合成和分泌過程。