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一、对DNA分子复制的推测1．提出者：。2．内容(1)解旋：DNA分子复制时，DNA分子的解开，互补的碱基之间的断裂。(2)复制：以作为复制的模板，游离的脱氧核苷酸依据原则，通过形成，结合到作为模板的单链上。(3)特点：新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的。沃森和克里克双螺旋氢键解开的两条单链碱基互补配对氢键一条链二、DNA的复制1．概念：以为模板合成的过程。2．时间：细胞有丝分裂的和减数第一次分裂前的。3．场所：主要是。4．过程亲代DNA子代DNA间期间期细胞核5．结果：形成两个与完全相同的子代DNA分子。6．特点：(1)；(2)。7．准确复制的原因(1)DNA分子独特的，为复制提供了精确的模板。(2)通过，保证了复制能够准确地进行。8．意义：将从亲代传给了子代，从而保持了的连续性。亲代DNA分子边解旋边复制半保留复制双螺旋结构碱基互补配对遗传信息遗传信息三、基因与DNA的关系1．从数量上看(1)每个DNA分子上有个基因。(2)所有基因的碱基总数(选填“大于”、“等于”或“小于”)DNA分子的碱基总数，即DNA分子上只有部分碱基参与基因的组成。2．从功能上看基因是有的DNA片段，能控制生物的性状。多小于遗传效应四、DNA片段中的遗传信息1．遗传信息：DNA分子中的排列顺序。2．特点(1)多样性：的千变万化。(2)特异性：每一个DNA分子有。3．与生物体多样性和特异性的关系：DNA分子的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的。4种碱基碱基排列顺序特定的碱基排列顺序物质基础一、DNA的复制1．阅读教材P52～54，结合图3－12、3－13，探究下列问题：(1)DNA复制时有几条模板链？新合成的DNA分子中的两条链全是子链吗？提示：①两条模板链(亲代DNA分子解开螺旋的两条链)。②不是，而是一条母链和一条子链。(2)DNA复制时，用什么方法识别DNA中哪一条链是母链，哪一条链是子链？DNA复制所形成的子代DNA分子是否是亲代DNA链和子代DNA链随机结合的？提示：①同位素标记法。②不是，而是亲代DNA链与其相应的子链结合形成的子代DNA分子。(3)若将某一试管中加入缓冲液、ATP、解旋酶、DNA模板和四种脱氧核苷酸，并置于适宜的温度下，能否完成DNA复制？分析原因。提示：不能。复制条件不完全，缺少DNA聚合酶。(4)若1个DNA分子含有m个腺嘌呤，则复制n次需要多少游离的腺嘌呤脱氧核苷酸？提示：需(2n－1)·m个。因为1个DNA分子复制n次，共形成2n个DNA分子，其中有两条脱氧核苷酸链为母链，不需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸。(5)DNA分子复制具有准确性，那么在任何情况下，DNA分子复制产生的子代DNA分子与亲代DNA分子都完全相同吗？提示：不一定。DNA分子复制时，受到各种因素的干扰，碱基序列可能会发生改变，从而使后代DNA分子与亲代DNA分子碱基序列不同，导致遗传信息发生改变。2．判断正误(1)DNA分子复制时总是先解旋后复制，而且每个子代DNA分子中都保留了一条母链。()(2)真核细胞DNA分子的复制不一定发生在细胞核中。()×√二、基因是有遗传效应的DNA片段1．阅读教材P55～56资料分析，讨论下列问题：(1)生物体内的DNA分子数与基因数目相同吗？提示：不相同。生物体内的DNA分子数少于基因数目。(2)生物体内所有基因的碱基总数与DNA分子的碱基总数相同吗？提示：不相同。生物体内所有基因的碱基总数小于DNA分子的碱基总数。(3)由(1)(2)你能得出什么结论？提示：基因是DNA的片段，基因不是连续地分布在DNA上的，而是由碱基序列分隔开的。2．基因是有遗传效应的DNA片段，对于不含DNA的RNA病毒而言，该定义准确吗？试完善基因的定义。提示：不准确。对于RNA病毒而言，基因是有遗传效应的RNA片段。准确地说，基因是有遗传效应的核酸片段。1．DNA分子复制过程中相关计算(1)DNA分子数、DNA链数及所占比例的计算(2)脱氧核苷酸链数的计算①子代DNA分子中脱氧核苷酸总链数＝2n＋1条；②亲代脱氧核苷酸链数＝2条；③新合成的脱氧核苷酸链数＝(2n＋1－2)条。(3)所需脱氧核苷酸数的计算若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，则：①经过n次复制，共需消耗游离的该脱氧核苷酸m·(2n－1)个。②第n次复制时，需消耗游离的该脱氧核苷酸m·2n－1个。(4)与染色体、细胞数目相关的计算研究DNA分子的半保留复制时，常涉及计算后代带放射性标记的DNA、染色体或细胞所占比例的问题，此时要注意：①一个DNA分子含两条DNA链，只要有一条DNA链带标记该DNA分子便带标记。②每条染色体含一个或两个DNA分子，只要有一条DNA链带标记，该染色体便带标记。③每个细胞含多条染色体，每条染色体的情况是一样的，只需分析一条染色体(减数分裂时只需分析一对同源染色体)即可。2．对基因概念的理解(1)脱氧核苷酸、基因、DNA和染色体的关系(2)基因、染色体、蛋白质、性状的关系A．2种B．3种C．4种D．5种[研析]本题考查DNA复制过程中碱基的互补配对。具体解题过程如下：[审]——提取信息信息a：双脱氧核苷酸能参与DNA合成，且遵循碱基互补配对原则。信息b：DNA合成时，连接上双脱氧核苷酸，子链延伸终止。信息c：DNA合成时，连接上脱氧核苷酸，子链延伸继续。信息d：DNA合成的单链模板碱基序列为GTACATACATG，原料是胸腺嘧啶双脱氧核苷酸和4种脱氧核苷酸。[判]——研判选项根据碱基互补配对原则，单链模板链中A与胸腺嘧啶配对。单链模板链中含有4个“A”，其中每个“A”均可能与胸腺嘧啶双脱氧核苷酸配对，当单链模板上的“A”与胸腺嘧啶双脱氧核苷酸配对会有4种不同长度的子链；若单链模板链上的“A”只与脱氧核苷酸结合，形成1种子链，所以最多会产生5种子链。[答案]D[例2]下列有关基因的叙述，正确的是()A．基因是控制生物性状的遗传物质的结构和功能单位B．经测定一个由n个脱氧核苷酸构成的DNA分子中，包含了m个基因，则每个基因的平均长度为n/2m个脱氧核苷酸对C．人体细胞内的基因全部位于染色体上D．基因中脱氧核苷酸的排列顺序就是遗传信息，只能通过减数分裂传递给后代[解析]基因是控制生物性状的结构和功能单位；一个DNA上有很多基因，基因被不具有遗传效应的DNA片段隔开，所以B中的每个基因的平均长度为n/2m个脱氧核苷酸对是错误的；人体细胞内基因的主要载体是染色体，线粒体DNA上也有少量基因；基因的传递对有性生殖的生物通过减数分裂传递给后代，无性生殖的生物通过有丝分裂传递给后代。[答案]A对基因概念的理解(1)结构上：①基因是DNA分子上一个个特定的片段，一个DNA分子上有很多个基因。②基因与DNA结构一样，也是由4种脱氧核苷酸按一定顺序排列而成的序列。③每个基因的脱氧核苷酸数目及排列顺序是特定的。④不同基因，差别在于碱基数目及排列顺序不同。⑤基因中碱基的排列顺序代表遗传信息。(2)功能上：基因有遗传效应，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。————————[课堂归纳]————————[网络构建]填充：①边解旋边复制②半保留复制③解旋④合成子链⑤基因[关键语句]1．DNA复制发生在细胞分裂的间期。2．DNA复制需要DNA模板、4种脱氧核苷酸作原料以及酶和能量。3．DNA复制的特点是边解旋边复制和半保留复制。4．基因是有遗传效应的DNA片段。5．DNA中碱基对的排列顺序表示遗传信息。6．DNA分子具有多样性和特异性。答案：A知识点一、DNA分子的复制1．(上海高考)在一个细胞周期中，DNA复制过程中的解旋发生在()A．两条DNA母链之间B．DNA子链与其互补的母链之间C．两条DNA子链之间D．DNA子链与其非互补母链之间解析：在DNA复制时，首先是构成DNA的两条母链解旋，然后以分开的两条母链为模板，按照碱基互补配对原则合成子链。2．下列关于DNA复制的叙述，正确的是()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子代DNA分子C．真核生物DNA复制的场所只有细胞核D．单个脱氧核苷酸在DNA酶的作用下连接合成新的子链解析：DNA复制发生在细胞有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期，是以亲代DNA的两条链为模板，合成两个子代DNA的过程。DNA复制过程需要解旋酶和DNA聚合酶，不需要DNA(水解)酶。真核生物DNA复制的主要场所是细胞核，线粒体、叶绿体内也可进行。答案：A3．(上海高考)某亲本DNA分子双链均以白色表示，以灰色表示第一次复制出的DNA子链，以黑色表示第二次复制出的DNA子链，该亲本双链DNA分子连续复制两次后的产物是()解析：DNA的复制方式为半保留复制，第一次复制时，由1个DNA复制成的2个DNA都是一条链白色，一条链灰色；第二次复制时，2个DNA复制成4个DNA，有8条链，新产生4条链为黑色，分别与原来的链结合。答案：D答案：A知识点二、基因是有遗传效应的DNA片段4．下列关于基因的叙述中，不正确的是()A．同种生物不同个体之间DNA完全相同B．一个DNA分子可以控制许多性状C．基因中脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息D．基因中的脱氧核苷酸共有4种解析：DNA分子具有多样性，不同种生物、同种生物的不同个体之间DNA分子不同；每一个体的DNA分子又具有特异性，基因能控制性状，一个DNA分子上有多个基因，可以控制多种性状；遗传信息是基因中脱氧核苷酸的排列顺序；脱氧核苷酸是构成基因的基本组成单位，有4种。5．最新研究表明，人类24条染色体上含有3万～4万个蛋白质编码基因。这一事实说明()A．基因是DNA上有遗传效应的片段B．基因是染色体C．1条染色体上有许多个基因D．基因只存在于染色体上解析：24条染色体上含有3万～4万个基因，说明1条染色体上含有许多个基因；线粒体内的基因就不在染色体上。答案：C6．用a表示DNA，b表示基因，c表示脱氧核苷酸，d表示碱基，则四者的关系是()解析：基因是有遗传效应的DNA片段，二者的基本组成单位均为脱氧核苷酸，每一分子脱氧核苷酸又是由一分子磷酸、一分子脱氧核糖，一分子含氮碱基组成的。答案：D知识点三、DNA分子复制及其碱基计算7．如图为细胞内DNA分子的复制简图，请据图回答：(1)图示过程表示____________，需要______________(酶)的作用。(2)该过程发生的时间为细胞周期的__________________。(3)DNA分子复制时，在有关酶的作用下，以母链为模板，以游离的________为原料，按照______________原则，合成与母链互补的子链。(4)若亲代DNA分子中A＋T占60%，则子代DNA分子中A＋T占________%。(5)若将含14N的细胞放在只含15N的环境中培养，使细胞连续分裂n次，则最终获得的子代DNA分子中，含14N的占________，含15N的占________，这说明DNA的复制特点是________，其意义是____________________。解析：(1)图示为以亲代DNA的两条链为模板，形成子代DNA的过程，所以是DNA复制，该过程需解旋酶和DNA聚合酶的作用。(2)DNA分子复制发生在细胞周期的分裂间期。(3)DNA分子复制以游离的4种脱氧核苷酸为原料，以亲代DNA的两条链为模板，在DNA聚合酶作用下，按照碱基互补配对原则合成子链。(4)若亲代DNA分子中A＋T＝60%，经过复制后形成的子代DNA分子中A＋T＝60%。(5)DNA分子复制是半保留复制，14N标记的DNA分子在15N的环境中，不论复制多少次，形成的子代的DNA分子中只有2个DNA分子含14N，所有子代DNA分子都含有15N。答案：(1)DNA复制DNA解旋酶、DNA聚合酶(2)分裂间期(3)脱氧核苷酸碱基互补配对(4)60(5)2/2n100%半保留复制保持了遗传信息的连续性