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1、3.33.3 DNADNA的复制的复制3.4 3.4 基因是有遗传效应的基因是有遗传效应的DNADNA片段片段1.全保留复制：新复制出的DNA分子是新形成的，完全没有来自亲代DNA的部分；复制一次复制一次亲代亲代DNADNA子代子代DNADNA一、对DNA复制的推测2.半保留复制：新形成的DNA分子一条链来自亲 代DNA，另一条链是新形成的；复制一次复制一次3.分散复制（弥散复制）：新复制的分子中有部分来自亲代DNA，有部分是新形成的；复制一次复制一次 1958年，科学家用假说演绎法进行实验，证实了DNA以半保留的方式复制。一、一、DNADNA复制的过程复制的过程、概念：2、时间：有丝分裂的_
2、和 减数第一次分裂前的_，3、场所：主要在细胞核以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程间期间期除细胞核外，在其他场所能否进行DNA复制？叶绿体和线粒体判断：DNA的复制只发生于有丝分裂和减数 第一次分裂前的间期。()解旋酶催化，氢键断裂，DNA双链解开解旋：模板(亲代DNA)（在（在DNA聚合酶聚合酶的催化下，利用的催化下，利用游离游离的脱氧核苷酸的脱氧核苷酸合成脱氧核苷酸链）合成脱氧核苷酸链）合成子链:以母链为模板进行碱基配对母链（旧链）母链（旧链）子链（新链）子链（新链）形成子代DNA:边解旋边复制组成组成 一、DNA分子复制的过程（P54）：方式：半保留复制方式：半保留复制A问题：图1中
3、的a、b、c、d四条脱氧核苷酸链中，哪些链的碱基排列顺序是相同的？(b、c是母链)a和c的碱基排列顺序相同，b和d的碱基排列顺序相同。优化探究P47探究主体1CTGCCTTACTGCCTTAGACCGAATGACCGAATa b c d动画过程一、一、DNADNA复制的过程复制的过程 4、分析并归纳DNA复制需要哪些条件?5.分析DNA复制过程及结果，总结DNA复制的特点。6.结合DNA的结构特点，尝试说出DNA复制准确进行的 原因?能量：ATP 模板：亲代DNA的两条母链 原料：4种脱氧核苷酸 酶：解旋酶、DNA聚合酶 边解旋边复制 半保留复制DNA具有独特的双螺旋结构,能为复制提供 精确的
4、模板。碱基互补配对原则,能够使复制准确无误。易错警示易错警示 有关DNA复制的三点提醒(1)亲代DNA分子的两条链都可作为模板，以脱氧核苷酸为原料，在DNA聚合酶的催化下合成新的子链。(2)解旋与复制同时进行，并非双螺旋全部解开后复制。(3)一般情况下，DNA分子可准确复制，但也可能发生差错，如发生基因突变。ACGTTCGA1 2ACGT1TCGA2TCGA3ACGT4同位素标记法同位素标记法问题1:如果要在实验中直观地区别、“标识”母链或子链,可以采取什么办法？问题2:可以用什么元素的同位素(放射性)进行标记?C、H、O、N、PACGTTCGA1 2ACGT1TCGA2TCGA3ACGT4推
5、理1:如果亲代DNA是15N作标记的，放在 14N的环境中进行培养，则亲代、子一代、子二代DNA分别含有哪种N元素？15N/14N-DNA15N/15N-DNA14N/14N-DNA15N/14N-DNA复制1次复制2次15N14N亲代子一代子二代15N15N14N15N15N14N14N14N14N15N14N14N复制1次复制2次15N14N亲代子一代子二代15N15N14N15N15N14N14N14N14N15N14N14N推理2：连续复制n次后，子代DNA共有多少个？其中含母链的DNA有多少个？2n个，含母链的子代DNA只有2个。复制次数1次2次3次n次子代DNA分子总数含15N的D
6、NA分子数含14N的DNA分子数只含15N的DNA分子数只含14N的DNA分子数1DNA分子数2482n22222482n026（2n-2）0000复制次数1次2次 3次 n次子代DNA分子中脱氧核苷酸链数含15N的脱氧核苷酸链数含14N的脱氧核苷酸链数2脱氧核苷酸链数48162n122222614(2n12)1次2次3次n次共复制次数第几次复制3DNA复制消耗游离的脱氧核苷酸数 的计算 设亲代DNA分子中含有某种脱氧核苷酸2个，则共需消耗游离该种脱氧核苷酸数：(1)经过n次复制，共消耗：m(2n1)个。(2)第n次复制时，共消耗：m2n1个。26142(2n1)24822n1 易错警示易错警
7、示(1)运用DNA半保留复制特点分析被标记DNA分子的比例时，应注意求的是DNA分子数，还是脱氧核苷酸链数；还应注意培养液中化学元素的转换。(2)运用DNA半保留复制特点解决消耗某种脱氧核苷酸的数量问题时，应注意亲代DNA分子的两条母链被保留下来，不需要消耗原料。优化优化P48P481将在含15NH4Cl的培养液中培养若干代的某真核细胞转移到含14NH4Cl的培养液中培养，让细胞连续进行有丝分裂，并进行密度梯度离心，则下列说法中不正确的是()A细胞经过一次分裂和离心后，DNA位于试管的中层B细胞经过两次分裂和离心后，一半DNA位于试管的中层，另一半DNA位于上层C细胞经过三次分裂和离心后，3/
8、4的DNA位于试管的中层，1/4的DNA位于试管的上层D该实验可以证明DNA的复制是半保留复制C 优化优化P48P482一个用15N标记的DNA分子片段中含有50个碱基对，其中一条链中TA占40%。若将该DNA分子放在含14N的培养基中连续复制3次，下列相关叙述正确的是()A该DNA分子的另一条链中TA占60%B该DNA分子中含有碱基A的数目为40个 C该DNA分子中第3次复制时需要消耗120个游离的G D经3次复制后，子代DNA分子中含14N的DNA单链占全部 DNA单链的比例为1/8C 方法技巧方法技巧 操作如下：第一步：画出含有染色体的细胞图，并画出相应染色体上的DNA分子。第二步：用不
9、同颜色区分特殊链或将有关信息标在线段上。如图：第三步：与题结合，处理问题，必须分清含有同位素标记的是DNA的单链还是双链。优化优化P49P493将全部DNA分子双链经32P标记的雄性动物细胞(染色体数为2N)置于不含32P的培养基中培养。经过连续两次细胞分裂后产生4个子细胞，检测子细胞中的标记情况。下列推断正确的是()A若进行有丝分裂，则含32P染色体的子细胞比例一定为1/2B若进行减数分裂，则含32P染色体的子细胞比例一定为1C若子细胞中的染色体都含32P，则一定进行有丝分裂D若子细胞中的染色体不都含32P，则一定进行减数分裂B1.概念：2.特点：时间：模板：模板：原料：原料：能量：能量：酶
10、：酶：场所：以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程。3.结果：4.意义：条件：总结半保留复制、边解旋边复制有丝分裂间期和减数分裂间期亲代DNA分子的两条链4种脱氧核苷酸ATP解旋酶和DNA聚合酶主要在细胞核产生两个完全一样的DNA分子保持了遗传信息的连续性巧记DNA的复制“一所，两期，三步，四条件”“一所”是指复制的场所主要是细胞核；“两期”是指复制的时期主要是有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期；“三步”是指“三个步骤”即解旋、形成子链、母链与子链形成新的DNA分子；“四条件”是指原料、模板、能量和酶。第4节 基因是有遗传效应基因是有遗传效应的的DNADNA片段片段 大肠杆菌细胞的
11、拟核有1个DNA分子，长度约为4 700 000个碱基对，在DNA分子上分布着4 400个基因，每个基因的平均长度约为1 000个碱基对。一个DNA上含有 基因。基因只是一段DNA。资料资料1 1多个 人类基因组计划测定的是24条染色体（22条常染色体+X+Y）上的DNA的碱基序列。其中，每条染色体上有一个DNA分子。这24个DNA分子大约有31.6亿个碱基对，其中，构成基因的碱基数占碱基总数的比例不超过2%。并不是随便一段DNA就称为基因。基因是一段DNA，但是一段DNA不一定是基因。ATGTCGAGTCACAGCTACAGTGCAGTGCGCATGCCGACCTGAGTACAGCTCAGT
12、GTCGATGTCACGTCACGCGTACGGCTGGACTCRSN 资料资料2 2基因基因基因基因基因基因非基因片段非基因片段非基因片段非基因片段非基因片段非基因片段基因在DNA上是 分布的不连续近来的科学研究发现，小鼠体内的HMGIC基因与肥胖直接相关。说明基因能控制生物的性状。资料资料3 3有肥胖基因的小鼠+高脂肪食物小鼠肥胖肥胖基因缺陷的小鼠+高脂肪食物小鼠体重正常 生长在太平洋西北部的一种海蛰能发出绿色荧光，这是因为海蛰的DNA分子上有一段长度为5170个碱基对的片段绿色荧光蛋白基因。转基因实验表明，转入了海蛰的绿色荧光蛋白基因的转基因鼠，在紫外线的照射下，也能象海蛰一样发光。说明
13、控制生物性状的基因可以重组到其他生物的DNA上，独立起作用。资料资料4 4 优化优化P49P491理解“基因”概念(1)从本质上看，基因是有遗传效应的DNA片段。(2)从结构上看，基因是含有特定遗传信息的脱氧核苷酸序列。(3)从功能上看，基因是遗传物质的结构和功能的基本单位。(4)从位置上看，基因在染色体上呈线性排列。遗传效应：指具有复制、控制生物性状（转录、翻译）、重组等功能 易错警示易错警示 (1)基因是有遗传效应的DNA片段，一个DNA分子上有许多个基因，但这些基因只占DNA的一小部分，其余为大量的“空白”区域。(2)如果将一个DNA分成若干段，这些DNA片段中，有的能控制生物的性状，即
14、能控制蛋白质的合成，能控制生物性状的DNA片段就是有遗传效应的DNA片段，即基因。有的不能控制生物的性状，即不能控制蛋白质的合成，不能控制生物性状的DNA片段没有遗传效应，不能称为基因。多个基因多个基因1个基因含有成百上千个脱氧核苷酸 1 1个个DNADNA1 1条染色体条染色体基因基因没有遗传效没有遗传效应的片段应的片段二、基因、DNA、染色体的关系遗传信息是指？碱基对的排列顺序基因都是在染色体上吗？优化优化P49P492脱氧核苷酸、基因、DNA和染色体的关系随堂练习 磷磷 酸酸 A 糖糖 B C基因基因 D E+染色体染色体 (1)图中A是 ，B是 ，C是 ，D是 ，E是 。(2)D的基本组成单位是图中的 ，共有 种。D与染色体 的关系是 。脱氧核糖含氮碱基脱氧核苷酸DNADNA蛋白质C C4 4染色体是D的主要载体随堂练习 磷磷 酸酸 A 糖糖 B C基因基因 D E+染色体染色体(3)图中基因和D的关系是 ，决定D 结构多样性的是图中 的排列顺序。(4)通常情况下，1条染色体含有 个D，1个D中含有 个 基因，1个基因中含有 个C。基因是有遗传效应的D片段C1许多成百上千