《DNA的复制》《基因通常是有遗传效应的DNA片段》基因的本质PPT

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第一部分内容：课程标准要求

概述DNA分子通过半保留方式进行复制；概述多种生物的基因是DNA分子的功能片段，有些病毒的基因在RNA分子上。

核心素养对接

1.生命观念——结合DNA双螺旋结构模型，运用结构与功能观和物质与能量观，阐明DNA分子通过复制，传递遗传信息。

2.科学思维——分析DNA复制过程，归纳DNA复制过程中相关数量计算，提高逻辑分析和计算能力。

3.科学探究——运用假说－演绎法，探究DNA分子的复制方式为半保留复制。

4.科学思维——分析相关资料，得出基因通常是有遗传效应的DNA片段。

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基因的本质PPT，第二部分内容：对DNA复制的推测和DNA半保留复制的实验证据

1.对DNA复制的推测

(1)沃森和克里克的半保留复制假说

(2)遗传物质自我复制的其他假说

全保留复制是指DNA复制以______为模板，子代DNA的双链都是新合成的。

2.DNA半保留复制的实验证据

(1)实验原理：15N和14N是N元素的两种稳定同位素，这两种同位素的相对原子质量不同。含15N的DNA比含14N的DNA密度大，因此，利用离心技术可以在试管中区分含有不同N元素的DNA。

(2)技术方法：________________________技术和离心技术。

(3)实验假设：DNA的复制方式为__________________。

(4)实验思路与预期结果：

(5)实验结论：实际结果和预期结果一致，证明了DNA是以半保留的方式进行复制的。

(6)假如全保留复制是正确的，实验预期将是：第一代离心结果为1/2的________________________(____________带)和1/2的15N/15N－DNA(重带)，第二代离心结果为1/4的15N/15N－DNA(重带)和3/4的14N/14N－DNA(轻带)。

[典例1] (2019·辽宁六校协作体期中)细菌在含15N的培养基中繁殖数代后，使细菌的DNA皆含有15N，然后再移入含14N的培养基中培养，提取其子代的DNA进行梯度离心，下图①～⑤为可能的结果，下列叙述错误的是(　　)

A.第一次分裂的子代DNA应为② B.第二次分裂的子代DNA应为①

C.第三次分裂的子代DNA应为③ D.亲代的DNA应为④

[对点练1] (2019·厦门质检)下图表示利用大肠杆菌探究DNA复制方式的实验，下列叙述正确的是(　　)

A.可用噬菌体代替大肠杆菌进行上述实验

B.可用(NH4)352SO4、(NH4)322SO4分别代替15NH4Cl、14NH4Cl进行上述实验

C.试管③中b带的DNA的两条链均含有14N

D.仅比较试管②和③的结果不能证明DNA复制为半保留复制

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基因的本质PPT，第三部分内容：DNA复制的过程

(1)DNA分子中，共有多少种碱基对？分别是什么？

提示　4种；A－T、T－A、G－C和C－G。

(2)DNA复制时，碱基互补配对的方式共有几种？分别是什么？

提示　2种；A与T，G与C。

(3)DNA复制时，子链的延伸方向如何？

提示　5′端→3′端。

(4)DNA复制时，新合成的子链与其模板链的方向是相同的还是相反的？

提示　相反的。

[典例2] (2019·本溪一中期末)下列有关DNA复制的叙述，正确的是(　　)

A.DNA复制时以DNA分子的一条链作为模板

B.洋葱根尖分生区细胞在减数分裂前的间期进行DNA复制

C.DNA复制时先解旋后复制

D.蓝细菌细胞的拟核可发生DNA复制

解析　DNA分子复制时两条脱氧核糖核苷酸链都作为模板，A错误；洋葱根尖分生区细胞只进行有丝分裂，在分裂前的间期进行DNA复制，B错误；DNA分子复制是边解旋边复制的过程，C错误；蓝细菌的拟核区是环状DNA分子，能进行DNA的复制，D正确。

[对点练2] 下列关于DNA复制的叙述中，正确的是(　　)

A.DNA的复制只发生于有丝分裂前的间期

B.DNA的复制只能发生于细胞核中

C.DNA的复制需要解旋酶和DNA聚合酶，原料是八种游离的核苷酸

D.DNA复制有精确的模板并严格遵守碱基互补配对原则，所以能准确地将遗传信息传递给子代

解析　DNA的复制发生于有丝分裂前的间期和减数分裂前的间期，A错误；DNA复制也可以发生于线粒体和叶绿体中，B错误；DNA的复制原料是四种游离的脱氧核苷酸，C错误；DNA复制有精确的模板，并严格遵守碱基互补配对原则，所以DNA中的遗传信息可以准确地传递给后代，D正确。

有关DNA半保留复制的计算方法

(1)1个DNA分子连续复制n代，共产生2n个子代DNA分子，子代DNA分子中共有单链2n＋1条；其中，旧链2条，新链2n＋1－2条。

(2)若一个亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，则：①经过连续n次复制，需消耗游离的该脱氧核苷酸数目为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。

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基因的本质PPT，第四部分内容：说明基因与DNA关系的实例和DNA片段中的遗传信息

1.说明基因与DNA关系的实例

2.遗传信息　是指DNA分子中____________的排列顺序。

3.DNA的多样性与特异性

(1)多样性：碱基____________的千变万化，构成了DNA的多样性。若某个DNA分子有n个碱基对，则DNA分子可有____________种碱基对排列方式，从而构成了DNA分子的多样性。

(2)特异性：每一个特定的DNA分子都有特定的________________________，都储存着特定的遗传信息。

(3)意义： DNA分子的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的__________________。

由于绝大多数生物的遗传物质都是__________________，只有____________的遗传物质是____________，因此，对于绝大多数生物，基因是具有__________________的DNA片段；对于极少数生物，基因是有遗传效应的RNA片段，所以，基因通常是具有____________的DNA片段。

[典例4] (2019·枣庄八中月考)下列有关染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的说法，错误的是(　　)

A.一个基因含有许多个脱氧核苷酸，细胞中的嘌呤碱基与嘧啶碱基数量不一定相等

B.基因通常是具有遗传效应的DNA片段，一个DNA分子上可含有成百上千个基因

C.染色体是DNA的主要载体，G和C含量较多的DNA分子更难以解旋

D.在DNA分子结构中，与脱氧核糖直接相连的一般是一个磷酸基团和一个碱基

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