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第3、4节 DNA的复制__基因是有遗传效应的DNA片段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。
1．概念、时间和场所2．过程3．特点(1)过程：边解旋边复制。
(2)方式：半保留复制。
4．准确复制的原因和意义[判断](1)DNA分子独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板。
(√)(2)通过碱基互补配对原则，保证了复制的准确进行。
(√)(3)通过DNA 复制，将遗传信息从亲代传给了子代，保持了遗传信息的连续性。
(√)1．DNA 复制是否只在有丝分裂和减数分裂过程中进行？是否只发生于细胞核中？ 提示：不是，无丝分裂过程中也发生DNA 复制。
不是，线粒体和叶绿体中也有DNA ，也进行DNA 复制。
2．如果将DNA 分子的两条链用15N 标记，转移到含14N 的培养基中培养，试分析子代DNA 被标记的情况。
3．若用15N 标记一个DNA 分子的两条链，用含14N 标记的脱氧核苷酸为原料复制一次。
那么，半保留复制和全保留复制两种情况下产生的子代DNA 有什么不同？提示：半保留复制：两个子代DNA 分子都为一条链含15N ，一条链含14N 。
全保留复制：子代DNA 分子中有一个两条链都为14N ，一个两条链都为15N 。
[跟随名师·解疑难]1．DNA 半保留复制的实验分析2．DNA 复制的有关计算将含有15N 的DNA 分子放在含有14N 的培养基上培养，复制n 次，则：(1)子代DNA 共2n 个⎩⎪⎨⎪⎧含15N 的DNA 分子：2个只含15N 的DNA 分子：0含14N 的DNA 分子：2n个只含14N 的DNA 分子：n－个(2)脱氧核苷酸链共2n ＋1条⎩⎪⎨⎪⎧含15N 的脱氧核苷酸链：2条含14N 的脱氧核苷酸链：n ＋1－条[特别提醒] 解答此类问题时，应看准“含”还是“只含”，是“DNA 分子数”还是“链数”。
第3节DNA的复制第4节基因通常是有遗传效应的DNA片段1．运用演绎与推理的方法，阐释DNA复制的条件、过程与特点，提升科学思维能力。
(科学思维) 2.通过探究DNA复制的实验，掌握科学研究的方法，培养实验探究能力。
(科学探究) 3.举例说明基因是核酸的功能片段。
说明基因和遗传信息的关系。
(生命观念)一、DNA半保留复制的实验证据1．实验材料：大肠杆菌。
2．实验方法：同位素标记技术。
3．实验过程用含有15NH4Cl的培养液培养大肠杆菌，即用15N标记大肠杆菌的DNA将大肠杆菌转移到含有14NH4Cl的普通培养液中一段时间收集大肠杆菌并提取DNA，进行密度梯度离心，记录离心后试管中DNA的位置4．实验结果(1)复制一次产生的DNA中，一条链含14N，另一条链含15N，即15N/14N—DNA，DNA密度居中。
(2)复制两次产生的DNA中，有两个DNA双链均含14N，即14N/14N—DNA，另两个DNA中一条链含15N，另一条链含14N，即15N/14N—DNA。
5．实验结论：DNA的复制是以半保留的方式进行的。
二、DNA复制的过程1．概念：以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。
2．时间：细胞分裂前的间期。
3．过程图析4．结果：形成两个与亲代DNA分子完全相同的子代DNA分子。
5．特点：边解旋边复制、半保留复制。
6．准确复制的原因(1)DNA独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板。
(2)通过碱基互补配对，保证了复制准确无误地进行。
7．意义：将遗传信息从亲代传给子代，从而保持了遗传信息的连续性。
三、基因通常是有遗传效应的DNA片段1．说明基因与DNA关系的实例2．DNA片段中的遗传信息(1)遗传信息：蕴藏在4种碱基的排列顺序之中。
(2)特点①多样性：碱基排列顺序的千变万化。
②特异性：每一个DNA分子的碱基有特定的排列顺序。
3．基因：通常是有遗传效应的DNA片段。
有些病毒的遗传物质是RNA，对这类病毒而言，基因就是有遗传效应的RNA片段。
第3章基因的本质第3节、第4节 DNA的复制、基因是有遗传效应的DNA片段学业分层测评(建议用时：45分钟)[学业达标]1．下列关于染色体、DNA和基因的关系叙述错误的是( )A．染色体、DNA和基因的数量一样多B．DNA位于染色体上C．基因是有遗传效应的DNA片段D．一般情况下染色体和DNA分子一样多，基因比染色体、DNA多很多【解析】细胞核中能被碱性染料染成深色的物质叫做染色体，它是由DNA和蛋白质两部分组成，DNA是主要的遗传物质，呈双螺旋结构。
一般情况下一条染色体上包含一个DNA 分子，一个DNA分子上包含有多个基因，基因是有遗传效应的DNA片段。
【答案】 A2．如下图为果蝇某一条染色体的几个基因示意图，下列对图示叙述正确的是 ( )A．基因R、S、N、O在果蝇所有体细胞中都表达B．R、S、N、O互为非等位基因C．果蝇的每个基因都是由成百上千个核糖核苷酸组成的D．基因R、S、N、O中的脱氧核苷酸数目比值一般相同【解析】R、S、N、O控制果蝇不同的性状，互为非等位基因。
【答案】 B3．DNA分子能够自我复制的结构基础是( )【导学号：10090097】A．DNA具有独特的双螺旋结构B．配对的脱氧核苷酸之间连接成与母链互补的子链C．磷酸和脱氧核苷酸交替排列的顺序稳定不变D．DNA分子具有多样性和特异性【解析】DNA独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板，而碱基互补配对原则保证了复制能准确无误地进行。
【答案】 A4．DNA分子复制时，解旋酶作用的部位应该是( )A．腺嘌呤与鸟嘌呤之间的氢键B．腺嘌呤与胸腺嘧啶之间的氢键C．脱氧核糖与含氮碱基之间的化学键D．脱氧核糖与磷酸之间的化学键【解析】解旋酶的作用部位是碱基对之间的氢键。
【答案】 B5．已知DNA分子的一条母链上的部分碱基排列顺序为—A—C—G—T—，那么，以另一条母链为模板，经复制后得到的对应子链的碱基排列顺序是( )A．—T—G—C—A—B．—A—C—G—T—C．—U—G—C—A—D．—A—C—G—U—【解析】DNA复制过程中遵循碱基互补配对原则，以另一条母链为模板形成的子代DNA 的相对应的子链的碱基顺序与已知的母链是相同的。
第 3 、4 节DNA 的复制·基因是有遗传效应的DNA 片段学习目标定位：1、概述DNA分子的复制2、说明基因和遗传信息的关系备课：周其飘探究主题1 DNA的复制【自主学习】1、对DNA分子复制的推测假说：复制方式。
（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的原则，通过形成，结合到作为模板的单链上。
③特点：新合成的每个DNAF分子中，都保留了原来DNA分子中的。
2、DNA分子中的复制（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：（5）结果：形成两个与完全相同的子代DNA 分子。
（6）意义：将从亲代传给了子代，从而保持了的连续性。
（7）特点：①；②（8）准确复制的原因①DNA 分子独特的为复制提供了精确的模板；②通过保证了复制准确无误地进行。
【合作探究】1 ．探究若DNA 分子在复制过程中出现了差错，则会产生什么影响？2 ．结合教材P54 图3-13 及相关内容，总结DNA 分子复制的主要特点。
3 ．认真对比教材P53 图3-12 证明DNA 进行半保留复制的实验，试探讨该实验是如何区分亲代与子代的DNA 分子的？4 ．DNA 分子的复制是否是发生在细胞核中，试从DNA 存在的部位角度加以分析。
5 ．思考DNA 分子复制所形成的子代DNA 是否是亲代DNA 链和子代DNA 链随机结合的？6 ．思考若1 个DNA 分子含m 个腺嘌呤，则复制n 次需要多少个游离的腺嘌呤脱氧核苷酸？7 ．若将某一试管中加入缓冲液、A TP 、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 的复制？试分析原因。
探究主题2 基因是有遗传效应的 DNA 片段【自主学习】1、基因与DNA 分子的关系2、DNA 片段中的遗传信息（1）遗传信息：DNA 分子中 的排列顺序。
第3节 DNA的复制第4节基因通常是有遗传效应的DNA片段课标内容要求核心素养对接1．概述DNA分子通过半保留方式进行复制. 2．DNA中碱基的排列顺序编码遗传信息。
1．生命观念：准确说出DNA复制的过程和特点，明确DNA在前后代可以保持连续性;同时说明基因和DNA在结构和功能上的关系。
2．科学思维：根据碱基互补配对原则进行DNA复制的相关计算;并通过分类和比较及分析和综合,说出基因和DNA、染色体、脱氧核苷酸、性状等的关系。
3．科学探究：分析探究DNA复制的实验方法、过程和结论.一、DNA的复制1．对DNA复制的推测(1)提出者：沃森和克里克。
（2）假说内容:①解旋:DNA复制时，DNA双螺旋解开，互补的碱基之间的氢键断裂。
②复制错误!③特点：新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链，这种复制方式称作半保留复制。
2．DNA半保留复制的实验证据(1)实验材料：大肠杆菌。
（2）实验方法：运用同位素标记技术和密度梯度离心技术.（3)实验过程：(4)实验预期两条链被标记情况密度大小离心位置都是15N最大靠近试管的底部一条15N,一条14N居中位置居中都是14N最小靠近试管的上部（5)实验结果：①提取亲代DNA→离心→位置靠近试管底部。
②繁殖一代后，提取DNA→离心→位置居中。
③繁殖两代后，提取DNA→离心→1/2位置居中,1/2位置更靠上。
(6)实验结论：DNA的复制是以半保留的方式进行的.3．DNA复制的过程（1）DNA复制的概念、时间、场所①概念：以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。
②时间:细胞分裂前的间期.③场所：主要是细胞核。
（2）DNA的复制过程(3)特点①过程:边解旋边复制.②方式：半保留复制。
（4)准确复制的原因①DNA独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板。
②通过碱基互补配对,保证了复制能够准确地进行。
（5)意义：将遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞,从而保持了遗传信息的连续性。
高考生物第3章《基因的本质》知识点清单第1节DNA是主要的遗传物质一、对遗传物质的早期预测：象及结论：国科学家艾弗里和他的同事③实验过程、现象及结论：成分不是遗传物质。
（二）噬菌体侵染细菌的实验：1．时间：1952年2．实验人：赫尔希和蔡斯3．实验技术：放射性同位素标记技术4．实验材料－T2噬菌体：（1）定义：是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒。
（2）结构及成分：头部和尾部的外壳由蛋白质构成，头部含有DNA。
5．实验过程、现象及结论：【知识解析】1．在“噬菌体侵染细菌的实验”中，为什么用32P和35S分别标记噬菌体的DNA 和蛋白质，而不用C、H、O、N来标记？提示：因噬菌体的蛋白质中含有DNA中没有的特殊元素S，所以用35S标记蛋白质；DNA中含有蛋白质中没有的P元素，所以用32P标记DNA。
而C、H、O、N4种元素是DNA和蛋白质中共有的元素，所以不能用这4种元素来标记DNA和蛋白质。
2．“噬菌体侵染细菌的实验”能不能证明蛋白质不是遗传物质？提示：不能，因为该过程中噬菌体的蛋白质外壳没起作用。
3．“肺炎链球菌的转化实验”和“噬菌体侵染细菌的实验”能否证明DNA是主要的遗传物质？提示：不能，因为这一结论是相对于RNA而言的，这两个实验中并没有涉及到RNA。
三、RNA是遗传物质的证据－烟草花叶病毒感染烟草的实验：遗传物质。
【科学方法】自变量控制中的“加法原理”和“减法原理”1．适应范围：在对照实验中，控制自变量可以采用“加法原理”或“减法原理”。
2．加法原理：（1）含义：与常态比较，人为增加某种影响因素的称为“加法原理”。
（2）举例：在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验中，与对照组相比，实验组分别作加温、滴加FeC13溶液、滴加肝脏研磨液的处理，就利用了“加法原理”。
3．减法原理：（1）含义：与常态比较，人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。
（2）举例：在艾弗里的肺炎链球菌转化实验中，每个实验组特异性地去除了一种物质，从而鉴定出DNA是遗传物质，就利用了“减法原理”。
第3章基因的本质第3节 DNA的复制第4节基因是有遗传效应的DNA片段1．下列关于DNA复制的叙述中，正确的是( )A．DNA复制时，亲代DNA中只有一条链是模板B．精原细胞略微增大进行DNA复制C．DNA复制在核糖体上进行D．DNA复制时，以其周围的游离的脱氧核糖核酸为原料答案：B2．有关DNA复制的叙述，正确的是( )A．有丝分裂分裂期和减数分裂过程中进行复制B．全部解旋之后才开始碱基配对C．复制后每个新DNA分子含一条母链和一条子链D．复制的场所是细胞核和核糖体答案：C3．将用15N标记的一个DNA分子放在含有14N的培养基中，让其复制三次，则含有15N 的DNA分子占全部DNA分子的比例、含有14N的DNA分子占全部DNA分子的比例以及含有15N 的脱氧核苷酸链占全部DNA单链的比例依次是( )A．1/2，7/8，1/4 B．1/4，1，1/8C．1/4，7/8，1/8 D．1/8，1，1/8答案：B4．下列对基因本质的描述，正确的是( )A．基因的基本单位是核糖核苷酸B．一个DNA分子就是一个基因C．基因是DNA分子上的特定片段D．基因的化学结构不会发生改变答案：C5．下图表示果蝇某一条染色体上的几个基因，相关叙述中不正确的是( )A．观察图示可知，基因在染色体上呈线性排列B．图示DNA中只有部分脱氧核苷酸序列能编码蛋白质C．每个基因均由多个脱氧核糖核苷酸组成D．由图可知染色体是生物体内基因的唯一载体解析：图示中一条染色体含多个基因，呈线性排列。
基因是具有遗传效应的DNA片段，即基因是DNA上一段段的脱氧核苷酸序列。
染色体不是基因的唯一载体，线粒体和叶绿体中也有基因的存在。
答案：D6．请根据所学DNA的结构和复制的相关知识，回答有关问题：(1)DNA分子双螺旋结构的主要特点是：DNA分子是由两条链组成的，这两条链按________方式盘旋成双螺旋结构。
DNA分子中的________________交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧。
两条链上的碱基通过________连接成碱基对。
DNA的遗传信息蕴藏在4种碱基的________________之中。
(2)图示说明DNA的复制具有_____________________________的特点。
(3)基因与DNA的关系是________________________________。
解析：(1)DNA分子是由2条链组成的，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。
DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧。
两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对。
DNA的4种碱基的排列顺序代表遗传信息。
(2)图示说明DNA的复制具有半保留复制、边解旋边复制的特点。
(3)基因是DNA上具有遗传效应的DNA片段。
答案：(1)反向平行脱氧核糖和磷酸氢键排列顺序(2)半保留复制、边解旋边复制(3)基因是DNA上有遗传效应的DNA片段A级基础巩固1．某DNA 分子片段为—ATGTG ——TACAC —可进行人工复制使其数量增加，复制时应给予的条件是( )①ATGTG 和TACAC 作模板链 ②四种核糖核苷酸 ③四种脱氧核苷酸 ④DNA 聚合酶 ⑤DNA 水解酶A ．①③④B ．①②④C ．①②⑤D ．①③⑤ 答案：A2．下列在分裂过程中不存在DNA 复制的细胞有( )A ．小麦根尖分生区细胞B ．人的成熟红细胞C ．硝化细菌D ．人的精原细胞 答案：B3．下列关于DNA 复制的叙述，正确的是( )A ．复制后的DNA 分子组成同源染色体B ．新形成的DNA 分子中含有原DNA 分子中的一条链C ．DNA 双螺旋结构全部解旋后，开始DNA 的复制D ．复制过程需要酶的参与，但不消耗能量解析：复制后的DNA 分子组成姐妹染色单体，而不是同源染色体，A 错误；DNA 复制方式为半保留复制，因此新形成的DNA 分子中含有原DNA 分子中的一条链，B 正确；DNA 复制过程为边解旋边复制，而不是双螺旋结构全部解旋后才开始复制，C 错误；复制过程需要酶的参与，也需要消耗能量，D 错误。
答案：B4．某一DNA 分子含有800个碱基对，其中含有A 600个。
该DNA 分子连续复制数次后，消耗周围环境中的含G 的脱氧核苷酸6 200个，该DNA 分子已经复制了( )A ．4次B ．5次C ．6次D ．7次答案：B5．从下列物质的结构层次看，由简单到复杂的是( )A ．脱氧核苷酸→基因→染色体→DNAB ．脱氧核苷酸→基因→DNA→染色体C ．基因→脱氧核苷酸→染色体→DNAD ．基因→DNA→脱氧核苷酸→染色体答案：B6．将亲代DNA 用15N 标记，放在含有14N 的培养基上培养，如图是DNA 复制图解，请据图回答问题：(1)图中长方形A表示________，图中的箭头B表示________，图中体现了DNA复制的特点是____________________________________________________________________________________。
(2)DNA复制完一次后，2个子代DNA分子共有______个游离的磷酸基团，分析得知，新合成的DNA分子中，A＝T，G＝C。
这个事实说明DNA的合成遵循________________。
新合成的DNA分子中，带有15N标记的链约占总链数的50%，这个事实说明______________________________________________________。
(3)15N标记的DNA分子复制4次后，含14N的DNA分子占DNA分子总数的________，若该DNA分子共有300个碱基对，其中胞嘧啶为260个，则第4次复制时，消耗的腺嘌呤脱氧核苷酸为________个。
解析：(1)A催化游离的脱氧核苷酸形成互补链，是DNA聚合酶，箭头B代表的是DNA 复制的方向，从图中能够看出DNA边解旋边复制的特点。
(2)每个DNA分子的两条链中，每一条链都有一个游离的磷酸基团，所以复制后形成的2个DNA分子共有4个游离的磷酸基团；在DNA分子复制的过程中遵循碱基互补配对的原则；新DNA分子中新链和旧链各一半，表现了DNA分子的半保留复制的特点。
(3)由于DNA分子的半保留复制的特点，所以含有15N的DNA分子只有2个，经4次复制后共产生了16个DNA分子，而每个DNA分子中都含14N；300个碱基对的DNA分子，含有胞嘧啶260个，则含有腺嘌呤为40个，则第4次复制过程中，会增加8个新DNA分子，所以需要游离的腺嘌呤320个。
答案：(1)DNA聚合酶DNA复制方向边解旋边复制(2)4 碱基互补配对原则DNA复制方式为半保留复制(3)100% 320B级能力训练7．下列关于如图DNA分子片段的说法，正确的是( )A．解旋酶可作用于①、②处B．“G”是鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸C．该DNA的特异性表现在碱基种类和(A＋G)/(C＋T)的比例上D．把此DNA放在含15N的培养液中复制2代，子代中含15N的DNA占3/4解析：解旋酶的作用是催化氢键断开，使DNA两条链分开，形成两条单链DNA，即作用于图中③处，A错误；“G”是鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸，B正确；DNA分子的特异性是由于每个特定的DNA分子都具有其特定的碱基对排列顺序，对于任何双链DNA分子中，(A＋G)/(C ＋T)的比值都是等于1，C错误；把此DNA放在含15N的培养液中复制2代，子代DNA都含有15N，D错误。
答案：B8．如图为真核细胞DNA复制过程模式图，相关分析错误的是( )A．酶①为解旋酶，酶②为DNA聚合酶B．图示体现了边解旋边复制及半保留复制的特点C．在复制完成后，甲、乙可在有丝分裂后期、减数第二次分裂后期分开D．将该模板DNA置于15N培养液中复制3次后，含15N的脱氧核苷酸链占3/4解析：将该模板DNA置于15N培养液中复制3次后，8个DNA分子的16条脱氧核苷酸链中含15N的脱氧核苷酸链有14条，占7/8。
答案：D9．通过分析，发现甲、乙两个生物的细胞中DNA总量完全相同，4种碱基的量也分别相同，下列对此现象的解释，其中正确的是 ( )A．这两个生物的遗传信息相同B．这两个生物的DNA分子数相同C．这两个生物的性状相同D．还不足以作出以上三项判断解析：虽然甲、乙两个生物的细胞中DNA总量完全相同，4种碱基的量也分别相同，但是它们的碱基的排列顺序不一定相同，DNA分子数也不一定相同，当然性状也不一定相同。
答案：D10．若用32P标记“人类胚胎干细胞”的DNA分子双链，再将这些细胞转入不含32P的培养液中培养，在第二次细胞分裂的中期、后期，一个细胞中的染色体总条数和被32P标记的染色体条数分别是( )A ．中期是46和46、后期是92和46B ．中期是46和46、后期是92和92C ．中期是46和23、后期是92和23D ．中期是46和23、后期是46和23解析：有丝分裂中期、后期染色体条数的分析：“人类胚胎干细胞”来自人体，人体的一个正常细胞中含有染色体条数为46，有丝分裂后期染色体条数加倍(92)，中期染色体条数与体细胞相同(46)，故无论经过几次分裂，在有丝分裂中期染色体条数都是46，后期染色体条数都是92。
有丝分裂中期、后期被32P 标记的染色体条数的分析：以1个DNA 分子为例，双链被32P 标记，转入不含32P 的培养液中培养，由于DNA 具有半保留复制的特点，第一次有丝分裂完成时，每个DNA 分子中都有1条链被32P 标记；第二次有丝分裂完成时，只有12的DNA 分子被32P 标记；中期时，染色单体没有分开，而这两条没有分开的染色单体上，其中有1条被32P 标记，导致整条染色体也被32P 标记；后期时，由于染色单体分开变成染色体，故只有一半的染色体被标记。
答案：A11．如图所示为DNA 的复制图解，请据图回答下列问题：(1)②过程称为________。
(2)③过程中的子链是________。
(3)③过程必须遵循________________原则。
(4)子代DNA 分子中只有一条链来自亲代DNA 分子，由此说明DNA 的复制具有________________的特点。
(5)将一个细胞的DNA 用15N 标记，放入含14N 的4种脱氧核苷酸培养液中，连续分裂4次，则含14N 的DNA 细胞占细胞总数的________，含15N 的DNA 细胞占总细胞数的________。
解析：DNA 复制时，先将两条链之间的氢键打开，形成两条单链，即解旋；然后以两条单链为模板，按照碱基互补配对原则，再各形成一条新链，最后母链和新合成的子链进行螺旋化，形成新的DNA 分子。
