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第3章 基因的本质
3.1DNA是主要的遗传物质
一、对遗传物质的早期推测（了解）
二、肺炎链球菌的
体内转化实验
四、噬菌体侵染
细菌的实验
五、烟草花叶病毒侵染实验
1.谁做的实验
2.S型细菌与R型细菌的特点？
3.格里菲斯的体内转化实验有哪几组？有哪些实验现象？
4.实验结论是什么？
1.谁做的实验？
2.实验目的是什么？实验方法是什么？
3.艾弗里的体外转化实验有哪几组？每一组结果是什么？
4.本实验的结论是什么？
烟草花叶病毒由哪几部分组成；该实验分为哪几组；实验结论是什么？
三、肺炎链球菌的
体外转化实验
1.谁做的实验？
2.选用的实验材料是什么？噬菌体的生活方式是什么？噬菌体的结构成分？噬菌体侵染细菌的过程？
3.噬菌体侵染细菌的实验思路是什么？研究方法是什么？如何标记噬菌体？
4.能够表述35S标记的噬菌体侵染细菌的实验过程， 32P标记的噬菌体侵染
细菌的实验过程？谁进入宿主细胞谁没进入宿主细胞？
5.用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，沉淀物中有放射性的原因
6.用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中含放射性的原因
7.实验结论是什么？
8.本实验中搅拌的目的？离心的目的？ 35S(标记蛋白质)和32P(标记DNA) 能否同时标记在同一个噬菌体上？本实验能否标记C、H、O、N？噬菌体能否用培养基直接培养？
氨基酸多种多样的排列顺序，可能蕴含着遗传信息。
没发现其他大分子有类似的结构特点。
20世纪20年代
蛋白质是生物体的
遗传物质。
20世纪30年代
人们认识到DNA是由许多脱氧核苷酸聚合而成的生物大分子
脱氧核苷酸的化学组成包括磷酸、碱基、脱氧核糖。意识到DNA的重要性，但对DNA结构没有清晰认识。
蛋白质是遗传物质的观点占主导地位。
一、对遗传物质的早期推测（阅读课本P42）
二、 肺炎双球菌的转化实验
有
类型 多糖夹膜的有无 菌落表面的情况 毒性
S型
R型
1.肺炎双球菌的类型及特征
有毒性
使人患肺炎或使小鼠患败血症
无
光滑
粗糙
无
光滑
粗糙
二、 肺炎双球菌的转化实验
2.体内转化实验(1928年,英国,格里菲思)
(1)原理:
S型肺炎双球菌可使小鼠患败血病死亡。
(2)过程:
①R型活细菌 小鼠→小鼠 ;
②S型活细菌 小鼠→小鼠 ;
③S型死细菌 小鼠→小鼠 ;
④
小鼠→小鼠 ,
死亡小鼠体内有 。
R、S型活细菌
存活
死亡
死亡
存活
实验①、②对比说明：
②实验②、③对比说明
③实验②、③、④对比说明
④结论：
R 型细菌无毒性，S 型细菌有毒性
被加热杀死的 S 型细菌无毒性
R 型细菌转化为 S 型细菌
已经被加热杀死的 S 型细菌中，含有促成 R 型细菌转化为 S 型细菌的“转化因子”
√
1．(2021·高考全国卷乙改编)在格里菲思所做的肺炎链球菌转化实验中，无致病性的R型活细菌与被加热致死的S型细菌混合后注射到小鼠体内，从小鼠体内分离出了有致病性的S型活细菌。某同学根据上述实验，结合现有生物学知识所做的下列推测中，不合理的是(　　)
A．与R型细菌相比，S型细菌的致病性可能与多糖类的荚膜有关
B．S型细菌的DNA能够进入R型细菌细胞指导蛋白质的合成
C．加热致死S型细菌使其蛋白质功能丧失而DNA功能可能不受影响
D．将S型细菌的DNA经DNA酶处理后与R型细菌混合，可以得到S型细菌
二、 肺炎双球菌的转化实验
3.1944年艾弗里的肺炎双球菌的体外转化实验
蛋白
R型+S型
酯
R型+S型
DNA
R型
实验①的作用：
②③④分别说明：
实验⑤说明 ：
结论：
荚膜多糖、蛋白质、磷脂没有转化作用。
DNA 是转化因子
S 型细菌的 DNA 是使 R 型细菌
发生转化并产生稳定遗传变化的
物质。DNA是S型细菌的遗传物质。
对照
注意：这个实验证明了DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质
√
2．艾弗里及其同事用R型和S型肺炎链球菌进行实验，如下表所示。下列说法错误的是(　　)
实验组号 接种菌型 加入物质 ① R型 S型细菌的细胞提取物 －
② R型 蛋白酶
③ R型 RNA酶
④ R型 酯酶
⑤ R型 DNA酶
A．①～④均会出现S型活细菌
B．②③④⑤利用了酶的专一性
C．实验设计严格遵循了单一变量原则
D．通过本实验说明DNA是主要的遗传物质
与常态相比，人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。例如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，这利用了“减法原理”。
加法原理
在对照实验中控制自变量，可以采用“加法或减法原理”；
与常态比较，人为增加某种影响因素的称为“加法原理”。例如在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验中，与对照组相比，实验组分别作加温、滴加FeCl3溶液、滴加肝脏研磨液的处理，利用了“加法原理”；
减法原理
S型细胞提取物
去掉蛋白质
去掉RNA
去DNA
①常温放置
H2O2溶液
②90℃加热
③加2滴FeCl3溶液
④加2滴H2O2酶
该实验的设计遵循哪些原理？其巧妙之处是什么？在实际操作过程中最大的困难是什么？
遵循单一变量原则和对照原则。
其巧妙之处在于：运用“减法原理”，即在每个实验组人为去除某个影响因素后，观察实验结果的变化。
最大的困难是：如何彻底去除细胞中含有的某种物质（糖类、脂质、蛋白质等）
二、 肺炎双球菌的转化实验
3.1944年艾弗里的肺炎双球菌的体外转化实验
√
1．在对照实验中，控制自变量可以采用“加法原理”或“减法原理”。下列实验中，采用“加法原理”的是(　　)
A．验证过氧化氢酶可加快过氧化氢分解
B．验证Mg是植物的必需元素
C．验证光是光合作用的条件
D．艾弗里的肺炎链球菌的转化实验
肺炎双球菌两个转化实验的比较
比较项目 体内转化实验 体外转化实验
科学家
细菌培养场所
实验原理
实验原则
实验构思
结果观察
实验结论
联系 格里菲思
小鼠体内
S 型细菌可以使人患肺炎或
使小鼠患败血症
R 型细菌与 S 型细菌的
毒性进行对照
用加热杀死的S 型细菌注射到
小鼠体内作为对照实验来说明
确实发生了转化
小鼠是否死亡
已经被加热杀死的 S 型细菌
体内含有某种“转化因子”
艾弗里及其同事
培养基(体外)
对 S 型细菌中的物质进行提取、分离，
分别单独观察各种物质的作用
S 型细菌体内各成分的相互对照
将物质提纯分离后，直接、单独地观察
某种物质在实验中所起的作用
培养基中菌落类型
DNA 是 S 型细菌的遗传物质，
而蛋白质等其他物质不是遗传物质
①所用的材料相同：都巧妙选用 R 型和 S 型两种肺炎双球菌
②体内转化实验是体外转化实验的基础，仅说明 S 型细菌体内有“转化因子”；体外转化实验则是前者的延伸，进一步证明了“转化因子”是 DNA③实验设计都遵循对照原则和单一变量原则
三、 噬菌体侵染细菌的实验
1952年郝尔希和蔡斯噬菌体的侵染细菌的实验
DNA
一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒。
蛋白质
1.T2噬菌体：
2.实验思路：
设法将DNA和蛋白质分开，直接地去观察各自的作用。
3.实验方法：
放射性同位素标记法
35S标记噬菌体蛋白质：
32P标记噬菌体DNA：
（C、H、O、N、S）
（C、H、O、N、P）
不能标记蛋白质和 DNA 的共有元素。例如，不能用 14C、18O 进行同位素标记
噬菌体侵染细菌的实验
①T2 噬菌体的结构及生活方式：
寄生在大肠杆菌细胞中。不能用培养基来培养病毒。
②T2 噬菌体的增殖：
吸附 → 注入 → 合成 → 组装 → 释放。
三、噬菌体侵染细菌的实验
T2 噬菌体增殖需要的条件 内容
模板
合成 T2 噬菌体 DNA 的原料
合成 T2 噬菌体蛋白质 原料
场所
T2 噬菌体的 DNA
大肠杆菌提供的四种脱氧核苷酸
大肠杆菌的氨基酸
大肠杆菌的核糖体
4.噬菌体的增殖
5.过程及结果：
(1)实验过程：
标记大肠杆菌 → 标记 T2 噬菌体 → T2 噬菌体侵染大肠杆菌 → 搅拌离心 → 观察
①标记细菌（大肠杆菌）
大肠杆菌+含35S的培养基
大肠杆菌+含32P的培养基
含35S的大肠杆菌
含32P的大肠杆菌
②标记噬菌体
噬菌体+含35S的大肠杆菌
噬菌体+含32P的大肠杆菌
含35S的噬菌体
含32P的噬菌体
直接用含有放射性同位素的培养基来培养噬菌体。
×
含35S培养基
含32P培养基
含35S大肠杆菌
含32P大肠杆菌
噬菌体侵染含35S大肠杆菌
噬菌体侵染含32P大肠杆菌
离
心
含35S噬菌体
含32P噬菌体
制备含有放射性标记噬菌体过程示意图
离
心
三、 噬菌体侵染细菌的实验
5.过程及结果：
大肠杆菌+含35S的培养基
大肠杆菌+含32P的培养基
含35S的大肠杆菌
含32P的大肠杆菌
噬菌体+含35S的大肠杆菌噬菌体+含32P的大肠杆菌
含35S的噬菌体
含32P的噬菌体
③噬菌体侵染细菌
含35S的噬菌体+大肠杆菌
含32P的噬菌体+大肠杆菌
三、 噬菌体侵染细菌的实验
①标记细菌
（大肠杆菌）
②标记噬菌体
35S标记的噬菌体
35S标记噬菌体与大肠杆菌混合
经短时间保温后用搅拌器搅拌
离心检测上清液和沉淀物中的 放射性物质
赫尔希和蔡斯的实验过程
三、噬菌体侵染细菌的实验（1952年 赫尔希和蔡斯）
搅拌的目的：
使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离
离心的目的：
让上清液中析出重量较轻的T2噬菌体颗粒，而离心管的沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌。
噬菌体不是整个进入大肠杆菌体内。研究表明：空壳噬菌体能吸附但不能产生子代噬菌体，因此空壳噬菌体不含遗传物质，遗传物质在侵染时注入了大肠杆菌体内。
混合：
用标记的噬菌体侵染未标记的细菌。菌
35S标记的噬菌体
35S标记噬菌体与大肠杆菌混合
经短时间保温后用搅拌器搅拌
离心检测上清液和沉淀物中的放射性物质
细菌裂解后检测子代噬菌体的放射性
沉淀物放射性很低
子代噬菌体中无35S。
上清液放射性很高
搅拌不充分，有少量含35S的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌上，随细菌离心到沉淀物中。
说明：T2噬菌体中的蛋白质没有进入大肠杆菌。
不能证明蛋白质不是遗传物质。
赫尔希和蔡斯的实验过程
三、噬菌体侵染细菌的实验（1952年 赫尔希和蔡斯）
结论:蛋白质外壳没有进入宿主细胞，蛋白质不是联系亲代和子代噬菌体的物质
32P标记的噬菌体
沉淀物放射性很高。
子代噬菌体中含32P
32P标记噬菌体与大肠杆菌混合
经短时间保温后用搅拌器搅拌
离心检测上清液和沉淀物中的放射性物质
细菌裂解后检测子代噬菌体的放射性
上清液放射性很低
保温时间过短，部分噬菌体还未侵染大肠杆菌；
保温时间过长，部分子代噬菌体已经释放。 搅拌过于剧烈，大肠杆菌细胞被破坏，释放出其中的子代噬菌体，经搅拌离心后子代噬菌体分布于上清液中。
说明：T2噬菌体中的DNA进入了大肠杆菌。
说明DNA是真正的遗传物质
赫尔希和蔡斯的实验过程
三、噬菌体侵染细菌的实验（1952年 赫尔希和蔡斯）
结论---
噬菌体侵染细菌时，DNA进入宿主细胞中，子代噬菌体的各种性状，是通过亲代DNA遗传的，DNA才是噬菌体的遗传物质
√
1．(2022·福建南安高一月考)如图A～E表示用35S标记的T2噬菌体侵染细菌的过程，有关叙述正确的是(　　)
A．A～E依次为吸附、注入、复制、
组装和释放
B．C时细菌内部分DNA分子具有放射性
C．若分别在D、E时搅拌并离心，后者上清液中放射性较强
D．该实验证明DNA是T2噬菌体的主要遗传物质
√
2．某研究人员模仿赫尔希和蔡斯进行“噬菌体侵染细菌的实验”，实验过程如下：①用X标记T2噬菌体→②侵染大肠杆菌→③操作Y→④检测到沉淀物中有很高的放射性。下列有关说法错误的是(　　)
A．①中的X代表32P，标记T2噬菌体前需先标记大肠杆菌
B．③中的Y代表搅拌、离心，目的是使吸附在大肠杆菌上的T2噬菌体与大肠杆菌分离
C．②步骤需经过长时间保温，④的检测结果才真实可靠
D．将大肠杆菌换成肺炎链球菌不会得到④的检测结果
分析实验结果，得出结论
35S标记的噬菌体 32P标记的噬菌体
上清液
下层沉淀物
子代噬菌体
结论 放射性高
无放射性
无放射性
放射性高
放射性低
有放射性
◇蛋白质没有进入细菌细胞
◇DNA进入到细菌的细胞中
DNA是遗传物质。
不能证明蛋白质不是遗传物质
项目 核酸 遗传物质 类型 核苷酸种类 碱基 种类 类型 核苷酸种类 碱基
种类
细胞 生物 真核细胞 DNA和RNA 8 5 DNA 4 4
原核生物 DNA和RNA ____ ___ _____ ___ ___
非细胞生物 (病毒) DNA病毒 DNA 4 4 _____ ___ ___
RNA病毒 RNA ___ ___ ____ ____ ____
8
5
DNA
4
4
DNA
4
4
4
4
四、真核生物、原核生物及病毒的核酸类型
绝大多数生物的遗传物质是 ，只有少数生物的遗传物质是 。所以说DNA是主要的遗传物质。
DNA
RNA
RNA
4
4
①真核生物和原核生物的遗传物质一定是 DNA
②病毒的遗传物质要么为 DNA，要么为 RNA
③对于任何一种生物，其遗传物质只能是 DNA，或只能是 RNA，不会有“主要是 DNA”之说——只有面对“所有生物”综合描述时，才会有“主要是 DNA”之说。
√
1．(2022·山东济南高一检测)下列关于遗传物质的说法，正确的是(　　)
A．真核生物的遗传物质是DNA
B．原核生物的遗传物质是RNA
C．细胞质的遗传物质是RNA
D．甲型H1N1流感病毒的遗传物质是DNA或RNA
一、DNA双螺旋结构模型的构建（了解）
3.2 DNA的结构
1.DNA的结构层次：元素组成？基本组成物质？基本组成单位？
碱基与脱氧核糖的几号碳相连？磷酸基团与脱氧核糖的几号碳相连？
2.DNA分子平面结构：磷酸二酯键连接在哪两个碳之间？每个DNA分子有几个游离的磷酸基团？
3.DNA分子空间结构是怎样的？双螺旋结构有哪几个特点？（3条）
4.DNA分子的结构特征是什么？（3条）
三、与DNA分子结构
相关的计算
1. DNA分子中的有关数量计算关系
2. DNA分子中的碱基计算规律
二、DNA的结构
资料1：20世纪30年代，科学家认识到：DNA是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的长链，这四种脱氧核苷酸分别含有A、T、G、C 4种碱基。
资料2： 1951年，英国科学家威尔金斯和富兰克林应用X射衍射技术获得了高质量的DNA衍射图谱 。沃森和克里克主要以该照片的有关数据为基础，推算出DNA呈螺旋结构。
资料3：奥地利著名生物化学家查哥夫研究得出：腺嘌呤（A）的量总是等于胸腺嘧啶（T）的量(A=T)，鸟嘌呤（G）的量总是等于胞嘧啶（C）的量(G=C)。
资料4：在前人的研究基础上 ，沃森和克里克构建了一个将碱基安排在双螺旋内部，脱氧核糖-磷酸骨架安排在双螺旋外部的模型，在这个模型中A与T配对，G与C配对，DNA两条链的方向是相反的。于1953年，美国生物学家沃森和英国物理学家克里克，共同提出了DNA分子的双螺旋结构模型。
一、DNA双螺旋结构模型的构建
沃森、克里克和英国物理学家威尔金斯因发现生命的双螺旋而荣获1962年诺贝尔生理学或医学奖。
左一：威尔金斯 左三：克里克 左五：沃森
√
1．(2021·高考广东卷改编)DNA双螺旋结构模型的提出是二十世纪自然科学的伟大成就之一。下列研究成果中，为该模型构建提供主要依据的是(　　)
①赫尔希和蔡斯证明DNA是遗传物质的实验
②富兰克林等拍摄的DNA衍射图谱
③查哥夫发现的DNA中嘌呤含量与嘧啶含量相等
④艾弗里的肺炎链球菌转化实验
A．①②　　　　　　　 B．②③
C．③④ D．①④
A
A
A
T
T
T
G
G
G
G
C
C
C
A
T
C
5’
5’
3’
3’
元素→物质→基本单位→脱氧核苷酸链→平面结构→立体结构
二、 DNA的结构和特性
1.DNA双螺旋模型构建者： 。
2.DNA双螺旋结构的构成：
沃森和克里克
CHONP
脱氧
核糖
含氮
碱基
磷酸
四种脱氧核苷酸
A
G
C
T
一条脱氧核苷酸链
A
C
T
DNA双链平面
T
C
A
A
G
G
C
T
G
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
二、 DNA的结构和特性
基本组成元素:_____________________等
↓
基本组成物质:磷酸、___________、_________
　　　　　 ↓
基本组成单位: ________________
　　　 ↓聚合
DNA单链: 脱氧核苷酸长链
　　　 ↓两条
DNA双链: DNA________结构。
C,H,O,N,P
脱氧核糖
含氮碱基
脱氧核糖核苷酸
双螺旋
3.DNA的结构
2
双螺旋
脱氧核酸和磷酸
基本骨架
碱基
碱基对
T
G
碱基互补配对
反向平行
氢键
（1）DNA分子由 条链组成,按 方式盘旋成 结构。
（2）DNA分子的 交替连接,排列
在外侧,构成 ； 排列在内侧.
两条链的碱基通过 连接成 ,
（3）A与 配对, 与C配对,碱基之间一一对应
的关系,叫做 原则.
碱基之间氢键数:A T ； G C
二、 DNA的结构和特性
3.DNA的结构模型的解读
DNA的结构模型1解读：
4.DNA分子结构特点：
(1) 性：具n 个碱基对的DNA, 有 种碱基对排列顺序。
(2) 性：每种DNA分子都有其 。
(3) 性：两条主链 的顺序不变。
多样
特异
稳定
4n
特定的碱基对排列顺序
磷酸与脱氧核糖交替连接
DNA的结构模型2解读：
二、 DNA的结构和特性
3.DNA的结构模型的解读
磷酸二酯键
氢键
解旋酶
限制性核酸内切酶
DNA连接酶
DNA聚合酶
4.解旋酶作用于图中 部位，限制性核酸内切酶和DNA连接酶作用于图中
部位？
5.某双链DNA含200个碱基,一条链A:T:G:C＝1:2:3:4,该DNA碱基排列方式4100种( )
6.DNA初步水解产物是 。
DNA彻底水解产物是 ；
1.一个双链DNA分子片段中有 个游离的磷酸基团，分别位于 。
2.图中④能表示胞嘧啶脱氧核苷酸吗？ .
3.两条链相邻碱基之间通过 连接,一条链相邻碱基通过
连接；
一条链上的脱氧核苷酸之间通过
连接的.
—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—
2
DNA分子的两端
氢键
磷酸二酯键
⑨
⑩
不能
×
脱氧核苷酸
磷酸、脱氧核糖、含氮碱基
√
2．(2022·吉林长春高一期末)下图所示为DNA的某一片段，下列相关叙述正确的是(　　)
A．每个脱氧核糖上均连着2个磷酸和1个碱基
B．DNA中⑤相对含量越多越稳定
C．图中④的种类由③决定，共有5种
D．双链DNA中，A＋T＝G＋C
三步解决DNA分子中有关碱基比例计算
第一步: 搞清题中已知的和所求的碱基比例是占整个DNA分子碱基的比例，还是占DNA分子一条链上碱基的比例。
第二步: 画一个DNA分子模式图，并在图中标出已知的和所求的碱基。
第三步: 根据碱基互补配对原则及其规律进行计算。
四、 DNA结构相关的计算
A%=1/2(A1%+A2%)
T%=1/2(T1%+T2%)
G%=1/2(G1%+G2%)
C%=1/2(C1%+C2%)
=
T1+C1
A1+G1
T2+C2
A2+G2
G+C
G2+C2
=
A2+T2
A1+T1
G1+C1
=
A+T
A+G
T+C
=1
A1+TI=T2+A2=A=T
G1+C1=C2+G2=G=C
A=T
G=C
嘌呤=嘧啶=50%总碱基
A+G=T+C=50%
A1
C1
T1
G1
1链
2链
T2
G2
A2
C2
考点二 DNA结构相关的计算
√
1．(2022·河北唐山高一期中)下列关于双链DNA的叙述，错误的是(　　)
A．一条链中A和T的数量相等，则其互补链中A和T的数量也相等
B．一条链中G为C的2倍，则其互补链中G为C的1/2
C．一条链中C∶T＝1∶2，则其互补链中G∶A＝2∶1
D．一条链中A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，则其互补链中A∶T∶G∶C＝2∶1∶4∶3
√
2．若一个双链DNA的G占整个DNA碱基的27%，并测得DNA一条链上的A占这个链碱基的18%，则另一条链上的A的比例是(　　)
A．9%　　　　　　　　　 B．27%
C．28% D．46%
解析：G占整个DNA碱基的27%，据碱基互补配对原则可知，G＝C＝27%，G＋C＝54%，那么A＋T＝1－54%＝46%，又因为它的任何一条链中A＋T＝46%，其中一条链中的A＝18%，则此链中T＝46%－18%＝28%，另一条链中A＝28%，C符合题意。
一、对DNA复制的推测 DNA复制模型有三种（了解）
二、DNA半保留复制
的实验证据
3.3 DNA的复制
1.该实验做出的假设是什么？
2.该实验进行了哪些演绎推理（6条）？
3.如何进行实验验证假设的？
4.得出的实验结论是什么？
三、DNA复制的过程
1. DNA复制的概念？
2. DNA复制的场所？
3.DNA复制的时间？
4.DNA复制的过程？
5.DNA复制时所需要的条件？
6.DNA分子复制的特点？
7.DNA准确复制的原因？
8.DNA分子的复制意义？
9. 注意：DNA的复制往往是从多个起点同时进行的
四、DNA复制过程中的相关计算
1.DNA分子数
2. 脱氧核苷酸链数
3. 消耗的脱氧核苷酸数
一、DNA的复制
1.概念: 以 为模板，合成 的过程。
2.时间: 。
亲代DNA
子代DNA
有丝分裂的间期或减数第一次分裂前的间期
3.场所:
主要是细胞核，线粒体和叶绿体中也存在
4.复制方式的探究
①提出假说
假说二：
半保留复制
假说一：
全保留复制
（假说——演绎法）
一、 DNA的复制
4.复制方式的探究
①提出假说
②演绎推理
检测方案（ 法和 法）
同位素标记
密度梯度离心
一、 DNA的复制
4.复制方式的探究
①提出假说
②演绎推理
全保留复制
DNA是全保留复制
15N15N
15/15
14/14
14N复制
DNA半保留复制
DNA分散式复制
15N15N
15N15N
15/14
15/14
15/14
15/14
14N复制
14N复制
14N复制
14N复制
14N复制
一、 DNA的复制
4.复制方式的探究
①提出假说
②演绎推理
15N/15N-DNA
15N/14N-DNA
14N/14N-DNA
15N/14N-DNA
重
中
轻
中
结果与半保留复制假说吻合
假说成立
实
验
过
程
实验结果
一、DNA的复制
4.复制方式的探究
①提出假说
②演绎推理
③检验推理
复制方向：
复制方式：
5＇→ 3＇
边解旋边复制
半保留复制
①DNA有独特的 结构，
能为复制提供 ；
②碱基对有 的原则，
保证复制准确无误地进行。
DNA能准确复制的原因：
DNA复制实质(意义)
DNA通过复制,使遗传信息
从亲代传给子代,保证物种的相对稳定性 ,保持遗传信息的连续性 , 使种族得以延续！
双螺旋
精确的模板
互补配对
二、 DNA的复制
DNA复制总结
原则 碱基互补配对
时间
场所
条件 模板
原料
能量
酶
方向
特点
意义
有丝和减一前的间期
真核：细胞核、线粒体、叶绿体
原核：拟核、细胞质（质粒）
亲代DNA的两条链
4种游离的脱氧核苷酸
ATP水解提供
解旋酶、DNA聚合酶等
从子链的5' 端向 3' 端延伸
半保留复制；边解旋边复制；多起点复制
遗传信息的传递
√
1．(2022·四川成都高一期末)DNA复制保证了亲、子代细胞间遗传信息的连续性。下列关于DNA复制的叙述，错误的是(　　)
A．细胞核和线粒体均可进行DNA复制
B．碱基互补配对原则保证了复制的准确性
C．以DNA的一条母链为模板合成两条新的子链
D．真核细胞中该过程发生在细胞分裂前的间期
√
2．(2022·山东潍坊高一检测)下图为真核细胞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、减数分裂Ⅰ后期分开
D．复制结束后形成的两个DNA分子是完全相同的
二、 DNA复制相关的计算
分子总数________
只含15N的分子___________
含15N 14N的分子__________
只含14N的分子___________
含14N的分子___________
脱氧核苷酸链总数________
含15N的链为_____________
含14N的链为_____________
2n
0
2
2n-2
2n+1
2
2n+1-2
2n
复制1次
复制2次
复制n次
20
21
22
2n
1.已知一条全部N原子被15N标记的DNA分子(亲代),转移到含14N的培养基上培养n代,结果如下,回答下列问题：
2.DNA复制时消耗脱氧核苷酸数的计算方法
运用DNA分子的半保留复制特点解决消耗某种脱氧核苷酸数量的问题时,应注意亲代DNA分子的两条链被保留下来,不需消耗原料。具体计算方法归纳如下：
①若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个,经过n次复制需要消耗该脱氧核苷酸数为 个
②第n次复制所需该脱氧核苷酸数为 个
m·(2n-1)
m·2n-1
二、 DNA复制相关的计算
3.与染色体相关的计算（绘图法）
1条染色体上的1个DNA
1条染色体上的2个DNA
1条染色单体上的1个DNA
二、DNA复制相关的计算
将含有15N的1个DNA分子放在含有14N的培养基中培养,复制n次。
(1)做题时看准是“含”, 还是“只含”
含14N的DNA分子有 个,只含14N的DNA分子有 个。
(2)做题时应看准是“DNA分子数”, 还是“链数”
子代DNA分子中, 总链数为 条。
模板链始终是 条。
2n
(2n-2)
2n×2=2n+1
2
【温馨提示】DNA分子复制计算问题的提醒
2．下列关于DNA的相关计算中，正确的是(　　)
A．具有1 000个碱基对的DNA，腺嘌呤有600个，则每一条链上都具有胞嘧啶200个
B．具有m个胸腺嘧啶的DNA片段，复制n次后共需要2n·m个胸腺嘧啶
C．具有m个胸腺嘧啶的DNA片段，第n次复制需要2n－1·m个胸腺嘧啶
D．无论是双链DNA还是单链DNA，A＋G所占的比例均是1/2
√
①有丝分裂染色体标记问题
1H 培养基
第1次
有裂
100% 子细胞含3H
1H 培养基
第2次
有裂
第2次
有裂
2/4、3/4、4/4
子细胞含3H
3H1H
3H3H
3H3H
3H1H
三、 DNA复制与细胞分裂的联系
①有 的子细胞带有标记
②有 的子细胞带有标记
③ 子细胞带有标记
1/2
3/4
全部
分裂形成4个子细胞，子细胞
类型有4种组合方式
1.与细胞分裂相关的计算（绘图法）
三、 DNA复制与细胞分裂的联系
②减数分裂染色体标记问题
1H 培养基
3H3H
3H3H
3H1H
3H1H
MⅠ
MⅡ
同源染色体分离
姐妹染色单体分离
1.与细胞分裂相关的计算（绘图法）
√
1．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位于试管的上层
C．细胞经过三次分裂和离心后，3/4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
3.4 基因通常是有遗传效应的DNA片段
一、说明基因与DNA关系的实例(会分析)
二、DNA片段中的遗传信息
1.遗传信息的概念？
2.细胞生物的遗传信息蕴藏在？
3.DNA病毒的遗传信息蕴藏在？
4.RNA病毒的遗传信息蕴藏在？
5.DNA分子的多样性的原因？
6.DNA分子的特异性的原因？
7.基因的概念？
8.脱氧核苷酸、基因、DNA、染色体的关系？
2.遗传信息：
①DNA病毒、细胞的遗传信息： 分子中 的排列顺序.
②RNA病毒的遗传信息: 分子中 的排列顺序.
DNA
(碱基对) 脱氧核苷酸
RNA
(碱基)核糖核苷酸
DNA片段
RNA片段
3.基因：基因通常是有遗传效应的 。 ①DNA病毒、细胞的基因：有遗传效应的 。 ②RNA病毒的基因：有遗传效应的 。
DNA片段
基因2
间区
间区
基因3
基因1
1.遗传信息的概念：
遗传信息蕴藏在____________________之中。
4种碱基的排列顺序
4.DNA分子的多样性和特异性：
DNA的多样性
DNA的特异性
碱基排列顺序千变万化
碱基特定的排列顺序
DNA的多样性和特异性是_________________________的物质基础。
生物体多样性和特异性
脱氧核苷酸
基因
DNA
磷酸+脱氧核糖+碱基
脱氧核苷酸
是遗传信息
间区
基因
有遗传效应的DNA片段是 .
基因
D N A
DNA
蛋白质
遗传物质的主要载体是 .
染色体(1或2个DNA)
许多
染色体
主要的遗传物质是 .
脱氧核苷酸的排序
染色体
5.基因、DNA、染色体的关系：
√
1．下图表示基因与染色体之间的关系，下列相关叙述错误的是(　　)
A．H是遗传物质的主要载体
B．C的种类有五种
C．E在H上呈线性排列
D．E中的遗传信息在复制过程中严格遵循碱基互补配对原则
√
2．下图是果蝇某条染色体上的一段DNA分子的示意图。下列说法正确的是(　　)
A．白眼基因含有多个核糖核苷酸
B．白眼基因是有遗传效应的DNA片段
C．白眼基因位于细胞质内
D．白眼基因的基本组成单位是4种碱基
√
3．(山东学业水平合格考改编)下列有关遗传信息的叙述，错误的是(　　)
A．遗传信息可以准确地复制
B．遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序中
C．DNA分子的任一片段都有遗传效应
D．烟草花叶病毒的遗传信息位于RNA上

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