小學酶教案

多聚酶鏈式反應擴增DNA片段。

多聚酶鏈式反應擴增DNA片段
教學目標：
（一）知識與技能
1、了解PCR技術的基本操作
2、理解PCR的原理
3、討論PCR的應用
（二）過程與方法
在多聚酶鏈式反應擴增DNA片段的實驗過程中，應避免外源DNA污染，嚴格控制溫度等反應條件
（三）情感、態(tài)度與價值觀
通過對PCR實驗的操作及結果分析，培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和實事求是的科研精神
教學重點：PCR的原理和PCR的基本操作
教學難點：PCR的原理
教學過程：
（一）引入新課
在現(xiàn)代生物技術中，DNA技術可謂是尖端技術。人類基因組計劃、基因工程、基因診斷、基因檢測、古生物鑒定等都離不開對DNA分子堿基序列的分析。而分析DNA堿基序列，就需要一定量的DNA片段。怎樣迅速獲得足夠量的DNA片段呢？今天我們來研究學習DNA分子的擴增技術――PCR技術。
（二）進行新課
1．基礎知識
PCR技術擴增DNA的過程，與細胞內(nèi)DNA復制過程類似：
1．1細胞內(nèi)DNA復制條件分析：
條件組分作用
模板DNA的兩條單鏈提供復制的模板
原料四種脫氧核苷酸合成DNA子鏈的原料
酶解旋酶
DNA聚合酶打開DNA雙螺旋
催化合成DNA子鏈
能量ATP為解螺旋和合成子鏈供能
引物RNA為DNA聚合酶提供合成的3’端起點
1．2細胞內(nèi)DNA復制過程
（1）DNA的反向平行結構：（結合投影圖）
核苷酸分子的結構與方向性：（分子結構模式圖）
由核苷酸通過3,5-磷酸二酯鍵連接形成核苷酸長鏈：（模式圖，體現(xiàn)方向性）。
DNA雙螺旋結構的反向平行結構：
（2）DNA的復制過程:
解旋：解旋酶、ATP，DNA兩條鏈打開，，形成兩條DNA單鏈。
引物結合：在DNA單鏈3’端與DNA反向配對結合，確保引物3’端與DNA單鏈準確配對。
DNA聚合酶結合：
子鏈合成：DNA聚合酶從引物3’端開始，將配對的脫氧核苷酸連接起來。
后續(xù)加工：DNA聚合酶I將引物切去，并合成空缺處的DNA單鏈，再由DNA連接酶將不連續(xù)的DNA子鏈連接起來（半不連續(xù)合成。先導鏈，滯后鏈）
子鏈合成特點：不能從頭合成；合成方向為“5’→3’合成”。
感悟生命的神秘：DNA聚合酶不但能夠催化磷酸二酯鍵的形成，還具有校對功能。它在每引入一個核苷酸后都要復查一次，只有堿基配對無誤后才能繼續(xù)往下聚合，它不能從頭合成。RNA聚合酶沒有校對功能，因此RNA的合成不需要引物，而是從頭合成的，它的錯配可能性較大，在RNA引物完成功能后即被DNA聚合酶I刪去，代之以高保真的DNA鏈。
［思考］DNA分子能準確復制的原因有哪些？
DNA雙螺旋結構提供模板；堿基互補配對；DNA聚合酶的復查功能。
［思考］細胞內(nèi)哪些物質(zhì)是從頭合成的？RNA合成、蛋白質(zhì)合成。
1．3DNA分子復制的人工控制
解開螺旋：在80～100℃時，DNA雙螺旋打開，形成兩條DNA單鏈，稱為變性。
恢復螺旋：在50℃左右時，兩條DNA單鏈重新形成雙螺旋結構，稱為復性。
復制條件：緩沖液,DNA模板,四種脫氧核苷酸,熱穩(wěn)定DNA聚合酶,兩種引物。
反應場所：PCR儀（自動溫度周期性調(diào)節(jié)）。
［思考］緩沖液相當細胞內(nèi)的什么成分？（核基質(zhì)）1．4PCR的反應過程

變性：在95℃時DNA解旋
復性：在50℃時引物與DNA單鏈結合
延伸：在72℃時合成DNA子鏈（兩個引物間的序列）2．實驗操作
2．1PCR反應體系：緩沖液、DNA模板，四種脫氧核苷酸原料、熱穩(wěn)定DNA聚合酶、兩種RNA引物，水
2．2實驗操作步驟
2．3按照PCR反應體系配方配制反應液；
（2）將PCR反應體系50μL用微量移液器轉(zhuǎn)移到微量離心管（0.5mL）中；
（3）將微量離心管放到PCR儀中；
（4）設置PCR儀的工作參數(shù)。
（5）DNA在PCR儀中大量擴增。
2．4水浴法：將微型離心管依次在95℃、55℃、72℃的恒溫水浴鍋中循環(huán)處理相應時間。
3．實驗注意事項
3．1避免外源DNA污染：所用儀器、緩沖液、蒸餾水等使用前高壓滅菌。
3．2緩沖液和酶分裝成小份，－20℃低溫保存。
3．3每添加一種反應成分，更換一個移液器的槍頭。
3．4混勻后離心處理，使反應液集中在離心管底部。
4．結果分析與評價
4．1反應液稀釋：取2LPCR反應液，添加98L蒸餾水；2．分光光度計調(diào)零：將100L蒸餾水添加到比色杯中，在260nm處將分光光度計調(diào)整讀數(shù)為零。
4．2將100L反應稀釋液倒入比色杯中，測定在260nm處的光吸收值。
4．3計算：DNA含量＝50×光吸收值×稀釋倍數(shù)
（三）課堂總結、點評

（四）實例探究
例1在（）的溫度范圍內(nèi)，DNA的雙螺旋結構解開
A.10－20℃B.80－100℃C.20－30℃D.40－60℃
解析：蛋白質(zhì)大多不能忍受60－80℃的高溫，而DNA在80℃以上才會變性。
答案：B
例2關于DNA的復制，下列敘述正確的是（）
A.DNA聚合酶不能從頭開始合成DNA，只能從5’端延伸DNA鏈
B.DNA復制不需要引物
C.引物與DNA母鏈通過堿基互補配對進行結合
D.DNA的合成方向總是從子鏈的3’端向5’端延伸
解析：由于DNA聚合酶不能從頭開始合成DNA，只能從引物的3’端即復制方向由3’端向5’端延伸；由于DNA分子是反向平行的，子鏈是依據(jù)堿基互補配對原則，在DNA聚合酶作用下合成的，其合成方向是從子鏈5’端向3’端延伸。
答案：C
綜合應用
例3下列有關PCR描述，不正確的是（）
A.是一種酶促反應
B.引物決定了擴增的特異性
C.擴增產(chǎn)量按y＝（1＋X）n
D.擴增對象是氨基酸序列
E.擴增對象是DNA序列
解析：PCR是一種體外迅速擴增DNA片段的技術，它以極少量的DNA為模板，以四種脫氧核苷酸為原理，在引物的作用下使DNA聚合酶從引物的3’端連接脫氧核苷酸，短時間內(nèi)迅速復制上百萬份的DNA拷貝，其擴增產(chǎn)量為y＝（1＋X）n，y代表DNA片段擴增后的拷貝數(shù)，x表示平均每次的擴增效率，n代表循環(huán)次數(shù)，因此答案選D。
答案：D
課后探究
1、PCR與生物體DNA復制有何區(qū)別？
2、如果在案件偵破過程中，只收集到一根毛發(fā)，但它所含的遺傳信息太少，該怎么辦呢？

★教后小記
教師在教學過程中，可以先引導學生回憶必修2的有關DNA復制的知識，在此基礎上，學生可加深對于PCR原理的認識。對于PCR反應過程的教學，應以讀圖識圖為主。教材中反應過程圖解詳細的描繪了參與PCR的各種組成成分；每一輪反應的三個基本步驟—變性、復性、延伸；每一步驟的作用。教師在教學中可以請學生在讀圖的同時，結合教科書中的文字說明來加深理解。當學生遇到難以理解的地方時，教師要及時給予解答。

精選閱讀

6.2DNA片段的擴增——PRC技術

6.2DNA片段的擴增——PRC技術★課題目標

（一）知識與技能

1、了解PCR技術的基本操作

2、理解PCR的原理

3、討論PCR的應用

（二）過程與方法

在多聚酶鏈式反應擴增DNA片段的實驗過程中，應避免外源DNA污染，嚴格控制溫度等反應條件

（三）情感、態(tài)度與價值觀

通過對PCR實驗的操作及結果分析，培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和實事求是的科研精神

★課題重點

PCR的原理和PCR的基本操作

★課題難點

　PCR的原理

★教學方法

啟發(fā)式教學★教學工具

多媒體課件

★教學過程（一）引入新課

在現(xiàn)代生物技術中，DNA技術可謂是尖端技術。人類基因組計劃、基因工程、基因診斷、基因檢測、古生物鑒定等都離不開對DNA分子堿基序列的分析。而分析DNA堿基序列，就需要一定量的DNA片段。怎樣迅速獲得足夠量的DNA片段呢？今天我們來研究學習DNA分子的擴增技術――PCR技術。

（二）進行新課

1．基礎知識

PCR技術擴增DNA的過程，與細胞內(nèi)DNA復制過程類似：

1．1細胞內(nèi)DNA復制條件分析：

條件

組分

作用

模板

DNA的兩條單鏈

提供復制的模板

原料

四種脫氧核苷酸

合成DNA子鏈的原料

酶

解旋酶

DNA聚合酶

打開DNA雙螺旋

催化合成DNA子鏈

能量

ATP

為解螺旋和合成子鏈供能

引物

RNA

為DNA聚合酶提供合成的3’端起點

1．2細胞內(nèi)DNA復制過程

（1）DNA的反向平行結構：（結合教材圖5－6）

核苷酸分子的結構與方向性：（分子結構模式圖）

由核苷酸通過3,5-磷酸二酯鍵連接形成核苷酸長鏈：（模式圖，體現(xiàn)方向性）。

DNA雙螺旋結構的反向平行結構：

（2）DNA的復制過程:

解旋：解旋酶、ATP，DNA兩條鏈打開，，形成兩條DNA單鏈。

引物結合：在DNA單鏈3’端與DNA反向配對結合，確保引物3’端與DNA單鏈準確配對。

DNA聚合酶結合：

子鏈合成：DNA聚合酶從引物3’端開始，將配對的脫氧核苷酸連接起來。

后續(xù)加工：DNA聚合酶I將引物切去，并合成空缺處的DNA單鏈，再由DNA連接酶將不連續(xù)的DNA子鏈連接起來（半不連續(xù)合成。先導鏈，滯后鏈）

子鏈合成特點：不能從頭合成；合成方向為“5’→3’合成”。

感悟生命的神秘：DNA聚合酶不但能夠催化磷酸二酯鍵的形成，還具有校對功能。它在每引入一個核苷酸后都要復查一次，只有堿基配對無誤后才能繼續(xù)往下聚合，它不能從頭合成。RNA聚合酶沒有校對功能，因此RNA的合成不需要引物，而是從頭合成的，它的錯配可能性較大，在RNA引物完成功能后即被DNA聚合酶I刪去，代之以高保真的DNA鏈。

［思考］DNA分子能準確復制的原因有哪些？

DNA雙螺旋結構提供模板；堿基互補配對；DNA聚合酶的復查功能。

［思考］細胞內(nèi)哪些物質(zhì)是從頭合成的？RNA合成、蛋白質(zhì)合成。

1．3DNA分子復制的人工控制

解開螺旋：在80～100℃時，DNA雙螺旋打開，形成兩條DNA單鏈，稱為變性。

恢復螺旋：在50℃左右時，兩條DNA單鏈重新形成雙螺旋結構，稱為復性。

復制條件：緩沖液,DNA模板,四種脫氧核苷酸,熱穩(wěn)定DNA聚合酶,兩種引物。

反應場所：PCR儀（自動溫度周期性調(diào)節(jié)）。

［思考］緩沖液相當細胞內(nèi)的什么成分？（核基質(zhì)）

4．PCR的反應過程

變性

復性

延伸
變性：在95℃時DNA解旋

復性：在50℃時引物與DNA單鏈結合

延伸：在72℃時合成DNA子鏈（兩個引物間的序列）2．實驗操作

2．1PCR反應體系：緩沖液、DNA模板，四種脫氧核苷酸原料、熱穩(wěn)定DNA聚合酶、兩種RNA引物，水

2．2實驗操作步驟

2．3按照PCR反應體系配方配制反應液；

（2）將PCR反應體系50μL用微量移液器轉(zhuǎn)移到微量離心管（0.5mL）中；

（3）將微量離心管放到PCR儀中；

（4）設置PCR儀的工作參數(shù)。

（5）DNA在PCR儀中大量擴增。

2．4水浴法：將微型離心管依次在95℃、55℃、72℃的恒溫水浴鍋中循環(huán)處理相應時間。

3．實驗注意事項

3．1避免外源DNA污染：所用儀器、緩沖液、蒸餾水等使用前高壓滅菌。

3．2緩沖液和酶分裝成小份，－20℃低溫保存。

3．3每添加一種反應成分，更換一個移液器的槍頭。

3．4混勻后離心處理，使反應液集中在離心管底部。

4．結果分析與評價

4．1反應液稀釋：取2LPCR反應液，添加98L蒸餾水；2．分光光度計調(diào)零：將100L蒸餾水添加到比色杯中，在260nm處將分光光度計調(diào)整讀數(shù)為零。

4．2將100L反應稀釋液倒入比色杯中，測定在260nm處的光吸收值。

4．3計算：DNA含量＝50×光吸收值×稀釋倍數(shù)

（三）課堂總結、點評

PCR原理

DNA的復制需要酶、原料、能量、引物

DNA的變性和復性受溫度影響

PCR過程

變性

復性

延伸

操作步驟

配制PCR反應體系

移入離心管

放入PCR

設置工作參數(shù)

DNA擴增

測定含量

稀釋

調(diào)零

測定并讀數(shù)

計算
（四）實例探究

例1在（）的溫度范圍內(nèi)，DNA的雙螺旋結構解開

A.10－20℃B.80－100℃C.20－30℃D.40－60℃

解析：蛋白質(zhì)大多不能忍受60－80℃的高溫，而DNA在80℃以上才會變性。

答案：B

例2關于DNA的復制，下列敘述正確的是（）

A.DNA聚合酶不能從頭開始合成DNA，只能從5’端延伸DNA鏈

B.DNA復制不需要引物

C.引物與DNA母鏈通過堿基互補配對進行結合

D.DNA的合成方向總是從子鏈的3’端向5’端延伸

解析：由于DNA聚合酶不能從頭開始合成DNA，只能從引物的3’端即復制方向由3’端向5’端延伸；由于DNA分子是反向平行的，子鏈是依據(jù)堿基互補配對原則，在DNA聚合酶作用下合成的，其合成方向是從子鏈5’端向3’端延伸。

答案：C

☆綜合應用

例3下列有關PCR描述，不正確的是（）

A.是一種酶促反應

B.引物決定了擴增的特異性

C.擴增產(chǎn)量按y＝（1＋X）n

D.擴增對象是氨基酸序列

E.擴增對象是DNA序列

解析：PCR是一種體外迅速擴增DNA片段的技術，它以極少量的DNA為模板，以四種脫氧核苷酸為原理，在引物的作用下使DNA聚合酶從引物的3’端連接脫氧核苷酸，短時間內(nèi)迅速復制上百萬份的DNA拷貝，其擴增產(chǎn)量為y＝（1＋X）n，y代表DNA片段擴增后的拷貝數(shù)，x表示平均每次的擴增效率，n代表循環(huán)次數(shù)，因此答案選D。

答案：D

★課余作業(yè)

1、PCR與生物體DNA復制有何區(qū)別？

2、如果在案件偵破過程中，只收集到一根毛發(fā)，但它所含的遺傳信息太少，該怎么辦呢？

★教學體會

教師在教學過程中，可以鮮引導學生回憶必修2的有關DNA復制的知識，在此基礎上，學生可加深對于PCR原理的認識。對于PCR反應過程的教學，應以讀圖識圖為主。教材中反應過程圖解詳細的描繪了參與PCR的各種組成成分；每一輪反應的三個基本步驟—變性、復性、延伸；每一步驟的作用。教師在教學中可以請學生在讀圖的同時，結合教科書中的文字說明來加深理解。當學生遇到難以理解的地方時，教師要及時給予解答。

第二節(jié)DNA片段的擴增——PCR技術

第二節(jié)DNA片段的擴增——PCR技術

[課標要求]

1．理解PCR的原理，討論PCR應用。2．嘗試PCR技術的基本操作。[知識梳理]

一．背景知識

1．細胞內(nèi)DNA復制步驟：

（1）在作用下解開DNA雙鏈

(2)在作用下，以DNA單鏈為模板，合成一段;（兩條DNA模板鏈各需一個RNA引物）

(3)以RNA引物為起點，在作用下，以為原料，按照堿基互補配對原則合成兩條新鏈。

2．聚合酶鏈式反應(PCR)概念;

。

3．PCR過程與細胞內(nèi)DNA復制過程區(qū)別：

（1）引物是人工合成的單鏈，２０－３０個脫氧核苷酸，而不是RNA。

(2)解旋通過對反應的控制來實現(xiàn)而不依靠。

4．PCR過程：

(1)將PCR緩沖液、、一對引物、四種、DNA聚合酶、Mg2+等成分加入到特制的微量離心管中。

(2)高溫變性：

。

(3)低溫復性：

。

(4)中溫延伸：

。

二．實踐案例1．PCR實驗雖然原理復雜，但操作十分簡單，因為生物制劑公司已把PCR緩沖液、DNA聚合酶、脫氧核苷酸貯備液等組分配成了PCR試劑盒，實驗人員僅需加入模板DNA及引物即可，所以快速、高效、靈活和易于操作是PCR技術的突出優(yōu)點。2．材料用具略3．活動程序(1)加入各種試劑，混合，離心10s，放入PCR儀中。

(2)擴增循環(huán)，在PCR儀上設置好PCR熱循環(huán)程序：

循環(huán)數(shù)

高溫變性

低溫復性

中溫延伸

第一次

95℃,5min

55℃,1min

72℃,1min

30次

95℃,30s

55℃,30s

72℃,1min

最后一次

——

——

72℃,7min注：反應產(chǎn)物在4℃保存4．檢測擴增效果（1）稀釋樣品10倍（2）以H2O作對照，在波長260nm處，將紫外分光光度計讀數(shù)調(diào)到零。（3）加入到厚度為1cm的比色杯中，測定260nm處的光吸收值（4）DNA濃度（μg/mL）=（A260nm/0.02）×稀釋倍數(shù)三．探究活動PCR實驗雖然操作簡單，但實驗設備及藥品價格較高，可以利用自己準備的簡易材料，設計并進行PCR技術的模擬實驗操作。四．PCR技術意義PCR能，從而有效地解決了因為樣品中DNA含量而難以對樣品進行分析研究的難題，大大提高了對DNA分子的分析和檢測能力，被廣泛應用于、基因序列分析、遺傳病診斷，古生物學研究以及形偵破案、親子鑒定等。

五．小知識：

1．DNA的兩條鏈是反向平行的，為了明確地表示DNA的方向，通常將DNA的羥基(-OH)末端稱為5’端。DNA聚合酶不能從頭開始合成DNA，而只能從3’端延伸DNA鏈。但DNA合成的方向是從子鏈的5’端向3’端延伸。

2．引物是一段RNA，它能與DNA母鏈的一段堿基序列互補配對。用于PCR的引物長度通常為20—30個核苷酸。

3．在80C—100C的溫度范圍內(nèi)，DNA的雙螺旋結構將解體，雙鏈分開，這個過程稱為變性。當溫度緩慢降低后，兩條彼此分離的DNA鏈又會重新結合成雙鏈。

[復習指導]

本節(jié)課復習要注重細胞內(nèi)DNA復制過程和體外DNA片段的擴增——PCR技術的過程，運用DNA復制過程原理相同的方法，明確體外DNA片段的擴增——PCR技術在基因克隆、基因序列分析、遺傳病診斷，古生物學研究以及形偵破案、親子鑒定等方面的地位和作用。如何在體外創(chuàng)設細胞內(nèi)DNA復制的條件是PCR技術的關鍵，細胞內(nèi)的各種條件實際上是利用PCR儀來模擬的。PCR儀原理復雜，操作簡單。

[典例解析]

1.PCR過程與細胞內(nèi)的DNA復制過程相比，主要有兩點不同，它們是（）

①PCR過程需要的引物是人工合成的DNA單鏈

②PCR過程不需要DNA聚合酶

③PCR過程中DNA的解旋不依靠解旋酶，而是通過對反應溫度的控制來實現(xiàn)的

④PCR過程中，DNA不需要解旋，直接以雙鏈DNA為模板進行復制

A．①②③④B．①②C．①③D．②④

[解析]PCR過程與細胞內(nèi)的DNA復制過程相比，主要有兩點不同。第一，PCR過程需要的引物不是RNA，而是人工合成的DNA單鏈，其長度通常為20－30個脫氧核苷酸。第二，PCR過程中，DNA解旋不依賴解旋酶，而是通過對反映溫度的控制來實現(xiàn)的。

[答案]C。

2．在PCR擴增前，需要將下列哪些物質(zhì)加入微量離心管中？（）

①模板DNA②模板RNA③DNA解旋酶④耐高溫的DNA聚合酶⑤引物⑥PCR緩沖液⑦脫氧核苷酸貯備液⑧核苷酸貯備液

A．①④⑤⑥⑦B．①③④⑤⑥⑧

C．②③④⑤⑥⑦D．①④⑥⑦⑧

[解析]進行PCR過程前，將PCR緩沖液、DNA模板、一對引物、四種脫氧核苷酸、DNA聚合、Mg2+等成分加入到一種特制的微量離心管中。

[答案]A

基因是有遺傳效應的DNA片段

每個老師需要在上課前弄好自己的教案課件，是認真規(guī)劃好自己教案課件的時候了。必須要寫好了教案課件計劃，未來的工作就會做得更好！究竟有沒有好的適合教案課件的范文？以下是小編收集整理的“基因是有遺傳效應的DNA片段”，供您參考，希望能夠幫助到大家。

基因是有遺傳效應的DNA片段
[一]教學程序
導言
復習提問：
1.從分子角度分析為什么親代和子代在性狀上相似?
學生回憶回答：因親代把自己的DNA分子復制了一份，通過精子和卵細胞傳給了子代。
2.為什么子代獲得了親代的DNA分子，子代在性狀上就像親代呢?
學生在預習的基礎上會回答：是因為DNA分子可以控制遺傳性狀。
那么，DNA分子是怎么控制性狀呢?
這就是本小節(jié)要解決的內(nèi)容。
[二]教學目標達成過程
現(xiàn)代遺傳學的研究認為:每個DNA分子上有很多基因，這些基因分別控制著不同的性狀。
教師出示:果蠅某一條染色體上的幾個基因及基因所控制的性狀的掛圖。
學生觀察思考:
教師點評:由圖可說明每種生物都有許多基因(因每種生物有多條染色體)。性狀是由基因所控制的。那么基因與DNA有什么關系呢?
一、基因--有遺傳效應的DNA片段
學生活動：閱讀教材P13～14。
教師簡介基因的發(fā)展:讓學生明確人們對基因的認識是個不斷發(fā)展完善的過程，是在實驗基礎上隨著理化技術手段的發(fā)展而發(fā)展的，直到20世紀50年代人們才真正認識到，成熟體細胞中的每一條染色體只含有一個DNA分子，每個DNA分子上有許多基因，基因是決定生物性狀的基本單位，是有遺傳效應的DNA片段。
學生要對此概念理解，教師必須對此概念的三個要點進行點評:
1.基因是有遺傳效應的DNA片段--即基因是DNA的片段，但必須是有遺傳效應，有的DNA片段屬間隔區(qū)段，沒有控制性狀的作用，這樣的DNA片段就不是基因。
2.基因是決定性狀的結構單位。
學生活動:觀看“基因工程初探”錄像片段，讓學生理解控制某性狀的基因是特定的DNA片段，可以切除，可以拼接到其他生物的DNA分子上去，從而獲得某種性狀的表達，所以說基因是決定性狀的結構單位,具有一定的獨立性。
3.基因是決定性狀的功能單位。即生物的特定基因決定生物的特定性狀。如人的黑發(fā)由黑發(fā)基因控制,人的雙眼皮由雙眼皮基因控制。
設疑:基因是有遺傳效應的DNA的片段，DNA與蛋白質(zhì)共同構成染色體，那么基因與染色體有何關系呢?
學生思考、教師點撥:基因在染色體上呈直線排列，這就像音樂曲譜，一個曲譜分成許多小節(jié)，各個小節(jié)內(nèi)排列著數(shù)目不等的音符，經(jīng)演唱表達不同的音調(diào)。
再回憶:DNA分子的基本單位是什么?有多少種?
學生回答:(略)教師給予肯定并鼓勵。
質(zhì)疑:基因的化學結構怎樣呢?
學生活動:閱讀教材并回答“每個基因含有成百上千個脫氧核苷酸”。
教師講述:基因的脫氧核苷酸排列順序代表遺傳信息。
例如:人的雙眼皮基因有特定的脫氧核苷酸排列順序，這樣特定的排列順序就代表人的雙眼皮的遺傳信息，上一代傳給下一代的是遺傳信息而不是雙眼皮本身，下一代就可以將雙眼皮遺傳信息表達為雙眼皮。不同的基因，四種基本單位的排列順序不同，但是，每個基因都有特定的排列順序。
最后，銀幕顯示進行總結:
a.基因在染色體上呈直線排列。
b.每個染色體含一個DNA分子，染色體復制后在細胞分裂的間期、前期、中期，每個染色體包含兩個姐姐妹染色單體，此時含有兩個DNA分子。
c.每個DNA分子有很多基因。
d.每個基因有成百上千個脫氧核苷酸。
e.基因的不同是由于脫氧核苷酸的排列順序不同。
通過總結，讓學生更進一步理解:“基因—DNA--染色體”三者之間的關系。
再質(zhì)疑:基因是如何復制的?基因又是如何控制性狀的呢?
學生閱讀教材P14并思考。
教師講述:由于基因是DNA片段，所以基因的復制是通過DNA分子的復制來完成的。基因不僅可以通過復制把遺傳信息傳遞給下一代，還可以使遺傳信息以—定的方式反映到蛋白質(zhì)的分子結構上來，從而使后代表現(xiàn)出與親代相似的性狀。遺傳學上把這一過程叫做基因的表達。那么基因如何控制蛋白質(zhì)合成呢?

3.3、4DNA的復制、基因是有遺傳效應的DNA片段教案

作為優(yōu)秀的教學工作者，在教學時能夠胸有成竹，高中教師要準備好教案，這是老師職責的一部分。教案可以讓上課時的教學氛圍非?；钴S，幫助高中教師更好的完成實現(xiàn)教學目標。我們要如何寫好一份值得稱贊的高中教案呢？小編收集并整理了“3.3、4DNA的復制、基因是有遺傳效應的DNA片段教案”，歡迎閱讀，希望您能閱讀并收藏。

人教版必修二生物3.3、4DNA的復制、基因是有遺傳效應的DNA片段教案
一、DNA分子的復制（閱讀教材P52～54）
1．DNA復制的相關概念

概念以親代DNA為模板合成子代DNA的過程
時間有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂前的間期
場所主要是細胞核
條件模板、原料、能量、酶
特點半保留復制、邊解旋邊復制
2.DNA復制的過程

二、基因是有遺傳效應的DNA片段
（閱讀教材P55～57）
1．一個DNA分子上有許多個基因。構成基因的堿基數(shù)小于DNA分子的堿基總數(shù)。
2．基因是有遺傳效應的DNA片段。
3．遺傳信息蘊藏在4種堿基的排列順序之中。
4．DNA分子具有多樣性和特異性，這是生物體多樣性和特異性的物質(zhì)基礎。
[注意]
對于真核細胞來說，基因(核基因)在染色體上呈線性排列，染色體是基因的主要載體，但細胞質(zhì)基因存在于線粒體、葉綠體中的DNA分子上；對于原核細胞來說，基因則存在于擬核中的DNA分子上，沒有染色體這一載體。

重點聚焦
1．怎樣證明DNA分子是半保留復制？
2．DNA分子復制的過程是怎樣的？
3．DNA分子是如何攜帶遺傳信息的？為什么能夠攜帶豐富的遺傳信息？

[共研探究]

如圖甲是DNA分子的復制圖解，圖乙表示一個全部N原子被15N標記的DNA轉(zhuǎn)移到含14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)(復制)若干代的結果分析。請思考分析：
　
1．根據(jù)圖甲，回答下列問題
(1)DNA復制時期：真核生物的DNA復制不只發(fā)生在有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂前的間期，無絲分裂也有DNA復制。
(2)研究DNA復制的選材
①蛙的紅細胞進行無絲分裂，可進行DNA分子的復制；
②哺乳動物成熟的紅細胞已喪失細胞核，無各種細胞器，不能進行DNA分子的復制。
(3)DNA復制場所
①真核生物DNA復制的場所有細胞核、線粒體、葉綠體。
②原核生物DNA復制的場所主要是擬核。
2．結合甲、乙兩圖，分析DNA分子復制的過程和特點
(1)DNA復制時有兩條模板鏈，兩條模板鏈是親代DNA通過解旋形成的。
(2)子代DNA是親代DNA鏈(母鏈)與其相應的子鏈結合形成的，可采用同位素標記法檢測母鏈、子鏈。
(3)DNA復制的條件：緩沖液、ATP、解旋酶、DNA模板、四種脫氧核苷酸、DNA聚合酶等。
(4)DNA分子復制受到各種因素的干擾，堿基序列可能會發(fā)生改變，使后代DNA分子與親代DNA分子不同，遺傳信息發(fā)生改變。
3．結合圖乙，分析DNA復制過程中的計算問題
(1)DNA不同復制方式的結論
①半保留復制：兩個子代DNA分子都為一條鏈含15N，一條鏈含14N。
②全保留復制：子代DNA分子中有一個兩條鏈都為14N，一個兩條鏈都為15N。
(2)相關數(shù)量關系
①子代DNA分子數(shù)為2n個，含有親代鏈的DNA分子數(shù)為2個；不含親代鏈的DNA分子數(shù)為2n－2個；含子代鏈的DNA有2n個；全含親代鏈的DNA有0個。
②子代脫氧核苷酸鏈數(shù)為2n＋1條，親代脫氧核苷酸鏈數(shù)為2條，新合成的脫氧核苷酸鏈數(shù)為2n＋1－2條。
③消耗的脫氧核苷酸數(shù)：若一親代DNA分子含有某種脫氧核苷酸m個，經(jīng)過n次復制需要消耗該脫氧核苷酸數(shù)為m(2n－1)個；第n次復制所需該脫氧核苷酸數(shù)為m2n－1個。

[總結升華]
1．DNA復制
(1)場所：主要場所是細胞核，但在擬核、線粒體、葉綠體中也能進行DNA復制。
(2)研究對象：一切以DNA為遺傳物質(zhì)的生物。
(3)真核生物細胞核中DNA復制發(fā)生的時間：體細胞中，在有絲分裂間期發(fā)生DNA復制；有性生殖過程中，在減數(shù)第一次分裂前的間期發(fā)生。
(4)與DNA復制相關的酶：復制所需的酶是指一個酶系統(tǒng)，不僅指解旋酶和DNA聚合酶，還包括DNA連接酶等。
①解旋酶：破壞堿基間的氫鍵。
②DNA聚合酶：連接游離的脫氧核苷酸。
③DNA連接酶：連接DNA片段。
(5)兩個子代DNA的位置及分開時間：復制產(chǎn)生的兩個子代DNA分子位于一對姐妹染色單體上，由著絲點連在一起，在有絲分裂后期或減數(shù)第二次分裂后期著絲點分裂時分開，分別進入兩個子細胞中。
2．DNA分子復制過程中的相關計算
(1)DNA分子數(shù)、DNA鏈數(shù)及所占比例的計算
世代
分
子
總
數(shù)鏈
總
數(shù)細胞中的DNA分子在離心管中的位置不同DNA分子占全部DNA分子之比
只含15N
分子含14N、15N
雜交分子只含14N
分子含15N
的鏈含14N
的鏈
012全在下部10010
124全在中部0101/21/2
2481/2中部，
1/2上部01/21/21/43/4
38161/4中部，
3/4上部01/43/41/87/8
n2n2n＋12/2n中部，
1－2/2n上部02/2n
或1/2n－11－2/2n1/2n1－1/2n
(2)脫氧核苷酸鏈數(shù)的計算
①子代DNA分子中脫氧核苷酸總鏈數(shù)＝2n＋1條；
②親代脫氧核苷酸鏈數(shù)＝2條；
③新合成的脫氧核苷酸鏈數(shù)＝(2n＋1－2)條。
(3)所需脫氧核苷酸數(shù)的計算
若一親代DNA分子含有某種脫氧核苷酸m個，則：
①經(jīng)過n次復制，共需消耗游離的該脫氧核苷酸m(2n－1)個。
②第n次復制時，需消耗游離的該脫氧核苷酸m2n－1個。
(4)與染色體、細胞數(shù)目相關的計算
研究DNA分子的半保留復制時，常涉及計算后代帶放射性標記的DNA、染色體或細胞所占比例的問題，此時要注意：
①一個DNA分子含兩條DNA鏈，只要有一條DNA鏈帶標記該DNA分子便帶標記。
②每條染色體含一個或兩個DNA分子，只要有一條DNA鏈帶標記，該染色體便帶標記。
③每個細胞含多條染色體，每條染色體的情況是一樣的，只需分析一條染色體(減數(shù)分裂時只需分析一對同源染色體)即可。
　DNA復制相關計算的4個易錯點
(1)“DNA復制了n次”和“第n次復制”的區(qū)別，前者包括所有的復制，但后者只包括最后一次復制。
(2)堿基的數(shù)目單位是“對”還是“個”。
(3)在DNA復制過程中，無論復制了幾次，含有親代脫氧核苷酸單鏈的DNA分子都只有兩個。
(4)看清是“DNA分子數(shù)”還是“鏈數(shù)”，“含”還是“只含”等關鍵詞。

[對點演練]
1．判斷正誤
(1)所有細胞生物的DNA復制主要發(fā)生在細胞核中。()
(2)DNA復制和轉(zhuǎn)錄都是以DNA的一條鏈為模板進行的。()
(3)DNA分子復制時總是先解旋后復制，而且每個子代DNA分子中都保留了一條母鏈。()
(4)DNA復制時，嚴格遵循A—U、C—G的堿基互補配對原則。()
(5)DNA復制過程中，DNA聚合酶和DNA連接酶作用的部位均為磷酸二酯鍵。()
解析：(1)真核生物的DNA復制主要發(fā)生在細胞核中。(2)DNA復制是分別以親代DNA的兩條鏈為模板進行的。(3)DNA分子復制時邊解旋邊復制。(4)DNA復制時，遵循A—T、C—G的堿基互補配對原則。
答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√
2．某DNA分子中含有1000個堿基對(被32P標記)，其中有胸腺嘧啶400個。若將該DNA分子放在只含被31P標記的脫氧核苷酸的培養(yǎng)液中讓其復制兩次，其結果不可能是()
A．含32P的DNA分子占1/2
B．含31P的DNA分子占1/2
C．子代DNA分子相對分子質(zhì)量平均比原來減少1500
D．共消耗鳥嘌呤脫氧核苷酸1800個
解析：選B　該DNA分子在含31P的培養(yǎng)液中復制兩次，可得到4個DNA分子，其中含31P的DNA分子占100%，含32P的DNA分子占2/4＝1/2。因為DNA復制為半保留復制，親代DNA分子的兩條鏈只可能進入兩個子代DNA分子中；4個DNA分子中有兩個DNA分子的每條鏈都只含有31P，還有兩個DNA分子都是一條鏈含31P，另一條鏈含32P。前兩個DNA分子相對分子質(zhì)量比原DNA分子共減少了4000，后兩個DNA分子比原DNA分子共減少了2000，這樣4個DNA分子的相對分子質(zhì)量平均比原來減少了6000/4＝1500；在1000個堿基對的DNA分子中，胸腺嘧啶400個，則含有鳥嘌呤個數(shù)(1000×2－400×2)/2＝600(個)，復制兩次所消耗鳥嘌呤脫氧核苷酸數(shù)目為600×(22－1)＝1800(個)。
[共研探究]
圖甲表示果蠅某一條染色體上的幾個基因，圖乙表示物質(zhì)或結構的從屬關系。
1．基因與染色體的關系
(1)由教材P55～P56“資料分析”1和3得出：①每個DNA分子上有許多基因；②只有部分堿基參與基因組成。
(2)由圖甲得出：①基因在染色體上呈線性排列；②一條染色體上含有多個基因。
(3)真核生物的核基因位于染色體上，質(zhì)基因位于葉綠體或線粒體上。原核生物的基因位于擬核或質(zhì)粒上。病毒生物的基因位于核酸分子中。
2．染色體、基因、DNA、脫氧核苷酸可用圖乙表示，則a為染色體，b為DNA，c為基因，d為脫氧核苷酸。
3．(1)由教材P55～56“資料分析”2和4得出：綠色熒光、肥胖等性狀與基因有關，且基因具有一定的獨立性?；蚰芸刂粕锏男誀睢?br> (2)在刑偵領域，DNA分子能夠像指紋一樣用來鑒定個人的身份，原理為DNA分子具有多樣性和特異性。
4．基因是有遺傳效應的DNA片段，對于RNA病毒，基因是有遺傳效應的RNA片段。
綜上所述，基因是有遺傳效應的核酸片段。

[總結升華]
1．脫氧核苷酸、基因、DNA和染色體的關系圖解
2．基因的理解
(1)本質(zhì)上：基因是有遺傳效應的DNA片段。
(2)結構上：基因是含有特定遺傳信息的脫氧核苷酸序列。
(3)功能上：基因是遺傳物質(zhì)的結構和功能的基本單位。
(4)位置上：基因在染色體上呈線性排列。

[對點演練]
3．判斷正誤
(1)DNA的遺傳信息蘊藏在4種堿基的排列順序中。()
(2)堿基排列順序的千變?nèi)f化，構成了DNA分子的多樣性。()
(3)每個DNA分子所具有的特定的堿基排列順序，構成了每一個DNA分子的特異性。()
答案：(1)√　(2)√　(3)√
4．下列對基因本質(zhì)的描述，正確的是()
A．基因的基本單位是核糖核苷酸
B．一個DNA分子就是一個基因
C．基因是DNA分子上的特定片段
D．基因的化學結構不會發(fā)生改變
解析：選C　基因是有遺傳效應的DNA片段，其結構雖然具有穩(wěn)定性，但不是絕對的，也有可能發(fā)生改變。

1．DNA一般能準確復制，其原因是()
①DNA規(guī)則的雙螺旋結構為復制提供模板
②DNA復制發(fā)生于細胞周期的間期
③堿基互補配對是嚴格的
④產(chǎn)生的兩個子代DNA均和親代DNA相同
A．②④　B．②③
C．①④D．①③
解析：選D　DNA規(guī)則的雙螺旋結構經(jīng)解旋后為DNA復制提供兩條模板(即復制的標準)，嚴格的堿基互補配對原則保證了DNA復制的準確性，它保證子代DNA是以親代DNA提供的兩條模板為標準合成的。
2．15N培養(yǎng)基中繁殖數(shù)代后，使細菌DNA的含氮堿基皆含有15N，然后再移入14N培養(yǎng)基中培養(yǎng)，抽取親代及子代的DNA經(jīng)高速離心分離，如圖①～⑤為可能的結果。下列敘述錯誤的是()
A．子一代DNA應為②　B．子二代DNA應為①
C．子三代DNA應為④D．親代的DNA應為⑤
解析：選C　DNA分子的復制方式是半保留復制，根據(jù)這一特點分析可知，⑤為親代DNA，②為分裂一次的子一代DNA，①為分裂二次的子二代DNA，③為分裂三次的子三代DNA，不可能出現(xiàn)④中的結果。
3．下列有關基因的敘述，正確的是()
A．基因是控制生物性狀的遺傳物質(zhì)的結構和功能單位
B．經(jīng)測定一個由n個脫氧核苷酸構成的DNA分子中，包含了m個基因，則每個基因的平均長度為n/2m個脫氧核苷酸對
C．人體細胞內(nèi)的基因全部位于染色體上
D．基因中脫氧核苷酸的排列順序就是遺傳信息，只能通過減數(shù)分裂傳遞給后代
解析：選A　基因是控制生物性狀的結構和功能單位；一個DNA上有很多基因，基因被不具有遺傳效應的DNA片段隔開，所以B項中每個基因的平均長度為n/2m個脫氧核苷酸對是錯誤的；人體細胞內(nèi)基因的主要載體是染色體，線粒體DNA上也有少量基因；進行有性生殖的生物，其遺傳物質(zhì)通過減數(shù)分裂傳遞給后代，進行無性生殖的生物通過有絲分裂傳遞給后代。
4．如圖為DNA分子的復制圖解，請據(jù)圖回答：
(1)該過程主要發(fā)生在細胞的________(部位)。正常進行所需的條件是__________________等。
(2)圖中A′鏈與________鏈相同，B′鏈與________鏈相同，因此該過程形成的兩個DNA分子完全相同，每個子代DNA分子中均保留了其親代DNA分子的一條單鏈，這種復制方式稱為____________________。
(3)假如經(jīng)過科學家的測定，A鏈上一段(M)中的A∶T∶C∶G為2∶1∶1∶3，________(填“能”或“不能”)說明該科學家的測定是錯誤的，原因是_____________________。
(4)如果以A鏈的M為模板，復制出的A′鏈堿基比例應該是____________________。
(5)15N標記的DNA分子，放在沒有標記的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，復制三次后，標記的鏈占全部DNA單鏈的________。
解析：(1)DNA分子復制的主要場所是細胞核，在線粒體、葉綠體中也存在著DNA分子的復制，正常進行DNA分子復制所需要的條件是模板、酶、原料、能量等。(2)DNA分子復制為半保留復制，在合成子鏈時遵循堿基互補配對原則，新合成的子鏈與另一條母鏈相同。(3)在雙鏈DNA分子中，A＝T，G＝C，但在單鏈DNA分子中A與T，G與C不一定相等。(4)在以A鏈為模板合成的A′鏈中，堿基A∶T∶C∶G＝1∶2∶3∶1。(5)不論復制幾次，含15N的DNA分子和DNA單鏈都是2，經(jīng)復制三次后DNA分子數(shù)為8，DNA單鏈總數(shù)為16，因此標記的鏈占全部DNA單鏈的1/8。
答案：(1)細胞核　酶、能量、模板、原料　(2)B　A　半保留復制　(3)不能　在單鏈中不一定是A＝T，G＝C　(4)A∶T∶C∶G＝1∶2∶3∶1　(5)1/8

1．下列敘述不屬于沃森和克里克提出的DNA分子復制假說內(nèi)容的是()
A．DNA分子復制時，DNA分子解開兩條單鏈作模板
B．DNA分子復制是半保留復制方式
C．DNA分子復制時邊解旋邊復制
D．DNA分子復制時遵循堿基互補配對原則
解析：選C　DNA分子復制時邊解旋邊復制不是假說內(nèi)容，是DNA復制的特點。
2．下列關于DNA復制條件的敘述，不正確的是()
A．DNA復制時只有DNA的一條鏈作模板
B．以4種游離的脫氧核苷酸為原料
C．DNA復制過程需要消耗能量
D．沒有酶的催化，細胞DNA復制無法進行
解析：選A　DNA分子利用細胞提供的能量，在解旋酶的作用下將雙鏈解開，以解開的兩條鏈為模板，在DNA聚合酶作用下，利用細胞中游離的4種脫氧核苷酸為原料，合成與母鏈互補的子鏈，每條新鏈與其對應的模板鏈盤繞成雙螺旋結構。
3．在一個細胞周期中，DNA復制過程的解旋發(fā)生在()
A．兩條DNA母鏈之間
B．DNA子鏈與其互補的母鏈之間
C．兩條DNA子鏈之間
D．DNA子鏈與其非互補母鏈之間
解析：選A　在DNA復制時，首先是構成DNA的兩條母鏈解旋，然后以分開的兩條母鏈為模板，按照堿基互補配對原則合成子鏈。
4．下列關于DNA結構及復制的敘述正確是()
A．堿基對特定的排列順序及空間結構決定DNA分子的特異性
B．減數(shù)分裂中DNA的兩條鏈分別進入兩個細胞導致等位基因分離
C．DNA分子同一條鏈的相鄰堿基通過脫氧核糖、磷酸、脫氧核糖連接
D．DNA的復制發(fā)生在細胞核、線粒體和葉綠體中
解析：選C　堿基對特定的排列順序決定DNA分子的特異性；同源染色體分離導致等位基因分離；DNA分子同一條鏈的堿基直接與脫氧核糖連接，相鄰脫氧核糖連接在同一磷酸上；真核生物中DNA的復制發(fā)生在細胞核、線粒體和葉綠體中，原核生物中DNA的復制發(fā)生在擬核中。
5．DNA分子的多樣性和特異性分別決定于()
A．堿基對不同的排列順序和特定的堿基排列順序
B．細胞分裂的多樣性和DNA復制的穩(wěn)定性
C．堿基對不同的排列順序和堿基互補配對原則
D．DNA分子的雙螺旋結構和解旋酶的特異性
解析：選A　堿基對的不同排列順序決定了DNA分子的多樣性，而特定的堿基排列順序決定了DNA分子的特異性。
6.如圖表示發(fā)生在細胞核內(nèi)的某生理過程，其中a、b、c、d表示脫氧核苷酸鏈。以下說法正確的是()
A．此過程需要能量和尿嘧啶脫氧核苷酸
B．真核細胞中此過程發(fā)生的唯一場所是細胞核
C．b鏈中(A＋G)/(T＋C)的值一定與c鏈中的相同
D．正常情況下，a、d鏈應該到不同的細胞中去
解析：選D　據(jù)圖可知，此生理過程是DNA的復制。該過程需要的脫氧核苷酸有腺嘌呤脫氧核苷酸、鳥嘌呤脫氧核苷酸、胸腺嘧啶脫氧核苷酸和胞嘧啶脫氧核苷酸；真核生物發(fā)生此過程的場所有細胞核、線粒體和葉綠體；b鏈中(A＋G)/(T＋C)的值與c鏈中的此比值呈倒數(shù)關系。
7．下列有關染色體、DNA、基因三者關系的敘述，錯誤的是()
A．每條染色體上含有一個或兩個DNA，一個DNA分子上含有多個基因
B．生物的遺傳中，染色體的行為決定著DNA和基因的行為
C．三者都是生物細胞內(nèi)的主要遺傳物質(zhì)
D．三者都能復制、分離和傳遞
解析：選C　由概念可知，DNA是主要的遺傳物質(zhì)，而染色體不是遺傳物質(zhì)，只是遺傳物質(zhì)的主要載體，染色體上還含有蛋白質(zhì)。一個DNA分子上有多個基因，基因是有遺傳效應的DNA片段。染色體的行為決定著DNA和基因的行為。在生命活動過程中，基因、DNA都會隨染色體的復制而復制。
8．某DNA分子有500個堿基對，其中含有鳥嘌呤300個，該DNA進行連續(xù)復制，經(jīng)測定最后一次復制消耗了周圍環(huán)境中3200個腺嘌呤脫氧核苷酸，則該DNA分子共復制了多少次()
A．3次　B．4次
C．5次D．6次
解析：選C　已知該DNA分子有500個堿基對，其中含有300個鳥嘌呤，則A與T均為200個；最后一次復制消耗了3200個A，因此，200×2n－1＝3200，n＝5，即該DNA分子共復制了5次。

9．某雙鏈DNA分子含m對堿基，其中腺嘌呤有a個。該DNA在連續(xù)復制時，對所需要的胞嘧啶脫氧核苷酸數(shù)目的敘述，不正確的是()
A．在第一次復制時，需要(m－a)個
B．復制兩次時，共需要2(m－a)個
C．在第n次復制時，需要2n－1(m－a)個
D．不論復制多少次，需要胞嘧啶脫氧核苷酸的數(shù)目等于所需要的鳥嘌呤脫氧核苷酸的數(shù)目
解析：選B　雙鏈DNA分子中含2m個堿基，a個腺嘌呤，胞嘧啶個數(shù)為：(2m－2a)/2＝m－a(個)，在第一次復制時，需胞嘧啶脫氧核苷酸個數(shù)為(21－1)×(m－a)＝m－a(個)，復制兩次需要：(22－1)×(m－a)＝3(m－a)個，第n次復制時需要：(2n－1)(m－a)－(2n－1－1)(m－a)＝2n－1(m－a)(個)；根據(jù)DNA堿基互補配對原則，胞嘧啶與鳥嘌呤數(shù)目相等。
10．一個雙鏈均被32P標記的DNA由5000個堿基對組成，其中腺嘌呤占20%，將其置于只含31P的環(huán)境中復制3次。下列敘述不正確的是()
A．該DNA分子中含有氫鍵的數(shù)目為1.3×104個
B．復制過程需要2.4×104個游離的胞嘧啶脫氧核苷酸
C．子代DNA分子中含32P的單鏈與含31P的單鏈之比為1∶7
D．子代DNA分子中含32P與只含31P的分子數(shù)之比為1∶3
解析：選B　該DNA分子中A－T堿基對的數(shù)目為5000×2×20%＝2000個，G－C堿基對的數(shù)目為5000－2000＝3000個，則該DNA分子中含有的氫鍵數(shù)目為2000×2＋3000×3＝1.3×104個；該復制過程需要的胞嘧啶脫氧核苷酸數(shù)為(23－1)×3000＝21000個；子代中含32P的單鏈與含31P的單鏈之比為2∶(23×2－2)＝1∶7；子代中含32P與只含31P的DNA分子數(shù)之比為2∶(23－2)＝1∶3。
11．下列關于圖示DNA分子片段的說法，錯誤的是()

A．DNA分子的復制方式是半保留復制
B．該片段的基本組成單位是脫氧核苷酸
C．該DNA分子的特異性表現(xiàn)在(A＋C)/(G＋T)的比例上
D．把此DNA分子放在含15N的培養(yǎng)液中復制兩代，子代DNA分子中都含15N
解析：選C　DNA分子的復制方式是半保留復制，組成DNA的基本單位是脫氧核苷酸，DNA分子中A＝T，G＝C，所以(A＋C)/(G＋T)的比例是1，因此不能體現(xiàn)DNA分子的特異性，C錯誤；把DNA分子放在含有15N的培養(yǎng)液中復制兩代，由于半保留復制，所以子代DNA分子中都含有15N，D正確。
12．如圖是果蠅染色體上白眼基因示意圖，下列敘述正確的是()
A．Y染色體上有白眼基因S的同源區(qū)段
B．S基因所在的DNA片段均具有遺傳效應
C．白眼基因在細胞核內(nèi)，遵循遺傳定律
D．基因片段中有5種堿基、8種核苷酸
解析：選C　白眼基因S位于X染色體上，Y染色體上找不到與基因S對應的同源區(qū)段；DNA片段包括基因部分和非基因部分，非基因部分不具有遺傳效應；圖示DNA片段中共含A、T、G、C四種堿基，4種脫氧核苷酸。
13．下面是DNA復制的有關圖示。A→C表示大腸桿菌的DNA復制。D→F表示哺乳動物的DNA復制。圖中黑點表示復制起點，“→”表示復制方向，“”表示時間順序。

(1)若A中含有48502個堿基對，而子鏈延伸速率是105個堿基對/min，假設DNA分子從頭到尾復制，則理論上此DNA分子復制約需30s，而實際上只需約16s，根據(jù)A→C過程分析，是因為____________。
(2)哺乳動物的DNA分子展開可達2m之長，若按A→C的方式復制，至少需要8h，而實際上只需要約2h左右，根據(jù)D→F過程分析，是因為_______________________________。
(3)A→F均有以下特點：延伸的子鏈緊跟著解旋酶，這說明DNA分子復制是________________________的。
(4)C與A相同，F(xiàn)與D相同，C、F能被如此準確地復制出來，是因為________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)由題知，實際復制時間約相當于用DNA分子中總堿基對數(shù)與子鏈延伸速率比值算出的時間的一半，再根據(jù)圖示可知DNA復制為雙向復制。(2)哺乳動物的DNA分子的實際復制時間要短于按A→C的方式復制的時間，說明DNA復制不只是單起點雙向復制，結合D→F可推斷DNA復制為多起點同時雙向復制。
答案：(1)復制是雙向進行的　(2)DNA分子中有多個復制起點　(3)邊解旋邊復制　(4)DNA分子獨特的雙螺旋結構為復制提供精確的模板，堿基互補配對原則保證DNA分子復制的準確無誤
14．含有32P或31P的磷酸，兩者化學性質(zhì)幾乎相同，都可能參與DNA分子的組成，但32P比31P質(zhì)量大。現(xiàn)在將某哺乳動物的細胞放在含有31P磷酸的培養(yǎng)基中，連續(xù)培養(yǎng)數(shù)代后得到G0代細胞。然后將G0代細胞移至含有32P磷酸的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，經(jīng)過第一、二次細胞分裂后，分別得到G1、G2代細胞。再從G0、G1、G2代細胞中提取DNA，經(jīng)密度梯度離心后得到結果如圖。
由于DNA分子質(zhì)量不同，因此在離心管內(nèi)的分布不同。若①②③分別表示輕、中、重3種DNA分子的位置。請回答：
(1)G0、G1、G23代DNA離心后的情況分別是圖中的G0________、G1________、G2________。(填試管代號)
(2)G2代在①②③3條帶中DNA數(shù)的比例為________。
(3)圖中①、②兩條帶中DNA分子所含的同位素磷分別是：條帶①________、條帶②________。
(4)上述實驗結果證明DNA分子的復制是____________________。DNA的自我復制使生物的____________保持相對穩(wěn)定。
解析：由于DNA分子的半保留復制，每次復制都形成一半的新鏈，故出現(xiàn)重量不同的分離情況，這種復制方式保證了生物體遺傳特性的相對穩(wěn)定。
答案：(1)A　B　D(2)0∶1∶1(3)31P　31P和32P(4)半保留復制　遺傳特性
15．分析以下圖解(圖中A表示磷酸，B表示脫氧核糖)，完成下列問題。
(1)C有________種，名稱分別為_____________________________________。
(2)圖中D和E的關系是______________________________________。
(3)________的排列順序代表著遺傳信息(用字母表示)。
(4)E在H上呈________，是________的F片段，每個F上有許多個________。
(5)生物的性狀遺傳主要是通過F上的________傳遞給后代的，實際上是通過________的排列順序來傳遞的。
解析：染色體存在于細胞核內(nèi)，主要由DNA和蛋白質(zhì)組成，1條染色體(無染色單體)含有1個DNA分子，每個DNA分子上有很多個基因，基因是有遺傳效應的DNA片段，在染色體上呈線性排列。每個基因又由成百上千個脫氧核苷酸組成。脫氧核苷酸的排列順序稱作遺傳信息。由于不同基因的脫氧核苷酸的排列順序(也可用堿基排列順序來表示)不同，因此，不同的基因就含有不同的遺傳信息，可控制不同的性狀。脫氧核苷酸是DNA(基因)的基本結構單位，由一分子磷酸、一分子脫氧核糖和一分子含氮堿基組成。圖中的A代表一分子磷酸，B代表一分子脫氧核糖，則C表示含氮堿基。堿基有4種：腺嘌呤(A)、鳥嘌呤(G)、胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T)。因此，相應的脫氧核苷酸的名稱為腺嘌呤脫氧核苷酸、鳥嘌呤脫氧核苷酸、胞嘧啶脫氧核苷酸、胸腺嘧啶脫氧核苷酸。
答案：(1)4　腺嘌呤、鳥嘌呤、胞嘧啶、胸腺嘧啶　(2)E(基因)是由成百上千個D(脫氧核苷酸)組成的　(3)D　(4)線性排列　具有遺傳效應　E　(5)E　D

階段質(zhì)量檢測(三)　基因的本質(zhì)

(時間：45分鐘；滿分：100分)

一、選擇題(每小題2.5分，共50分)
1．在艾弗里及其同事利用肺炎雙球菌證明遺傳物質(zhì)是DNA的實驗中，用DNA酶處理從S型細菌中提取的DNA之后與R型活細菌混合培養(yǎng)，結果發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)基上僅有R型肺炎雙球菌生長。設置本實驗步驟的目的是()
A．證明R型細菌生長不需要DNA
B．補充R型細菌生長所需要的營養(yǎng)物質(zhì)
C．直接證明S型細菌DNA不是促進R型細菌轉(zhuǎn)化的因素
D．與“以S型細菌的DNA與R型細菌混合培養(yǎng)”的實驗形成對照
解析：選D　用DNA酶處理從S型細菌中提取的DNA并與R型細菌混合培養(yǎng)就是與“以S型細菌的DNA和R型細菌混合培養(yǎng)”的實驗形成對照。
2．在肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗中，將加熱殺死的S型細菌與R型細菌相混合后，注射到小鼠體內(nèi)，小鼠死亡，則小鼠體內(nèi)S型、R型細菌含量變化情況最可能是()
解析：選B　隨著R型細菌轉(zhuǎn)化成S型細菌，S型細菌的數(shù)量變化呈現(xiàn)“S型”曲線。R型細菌剛進入小鼠體內(nèi)時大部分會被免疫系統(tǒng)消滅，隨著小鼠免疫系統(tǒng)的破壞，R型細菌數(shù)量又開始增加。
3．艾弗里等人的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗和赫爾希與蔡斯的噬菌體侵染細菌實驗都證明了DNA是遺傳物質(zhì)。下列關于這兩個實驗的敘述正確的是()
A．二者都應用同位素示蹤技術
B．二者的設計思路都是設法把DNA與蛋白質(zhì)分開，研究各自的效應
C．艾弗里的實驗設置了對照，赫爾希與蔡斯的實驗沒有對照
D．二者都誘發(fā)了DNA突變
解析：選B　肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗和噬菌體侵染細菌實驗的設計思路都是設法把DNA與蛋白質(zhì)分開，研究各自的效應，都遵循對照原則，但二者都沒有誘發(fā)DNA突變，其中只有噬菌體侵染細菌實驗應用了同位素示蹤技術。
4．如圖所示下面是模仿艾弗里的實驗內(nèi)容，有關敘述不正確的是()
A．R型細菌無莢膜，無毒性
B．R型細菌與S型細菌都有核糖體
C．添加多糖、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、RNA等試管的組別具有對照作用
D．DNA酶的作用是催化DNA復制
解析：選D　肺炎雙球菌為原核生物，有核糖體。R型細菌無莢膜，無毒性。添加多糖、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、RNA等試管的組別作為對照，說明以上物質(zhì)不是遺傳物質(zhì)，只有DNA是遺傳物質(zhì)。DNA酶的作用是水解DNA。
5．圖中病毒甲、乙為兩種不同的植物病毒，經(jīng)重建后形成“雜種病毒丙”，用病毒丙侵染植物細胞，在植物細胞內(nèi)增殖后產(chǎn)生的新一代病毒是()
解析：選D　雜種病毒丙是由病毒甲的蛋白質(zhì)外殼和病毒乙的核酸組裝而成的。其在侵染植物細胞時注入的是病毒乙的核酸，并由病毒乙的核酸指導合成病毒乙的蛋白質(zhì)外殼，因而病毒丙在植物細胞內(nèi)增殖產(chǎn)生的新一代病毒就是病毒乙。
6．下列關于遺傳物質(zhì)的說法中，正確的是()
A．煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是DNA
B．大腸桿菌的遺傳物質(zhì)位于細胞核中
C．水稻遺傳物質(zhì)的基本組成單位是脫氧核苷酸
D．噬菌體侵染細菌的實驗證明了DNA是主要的遺傳物質(zhì)
解析：選C　煙草花葉病毒是RNA病毒，只含有RNA和蛋白質(zhì)，其遺傳物質(zhì)是RNA，A項錯誤；大腸桿菌屬于原核生物，原核細胞中沒有成形的細胞核，B項錯誤；水稻的遺傳物質(zhì)是DNA，其基本組成單位是脫氧核苷酸，C項正確；噬菌體侵染細菌的實驗證明了DNA是噬菌體的遺傳物質(zhì)，而DNA是主要的遺傳物質(zhì)是因為絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA，D項錯誤。
7．如圖為DNA分子結構示意圖，對該圖的描述正確的是()
A．②和③相間排列，構成了DNA分子的基本骨架
B．④的名稱是胞嘧啶脫氧核苷酸
C．在右側鏈中，鳥嘌呤通過脫氧核糖、磷酸、脫氧核糖與胞嘧啶相連
D．在DNA分子的一條單鏈中，相鄰的堿基是通過氫鍵連接的
解析：選C　圖中①表示磷酸，②表示脫氧核糖，③表示胞嘧啶。DNA分子中磷酸和脫氧核糖交替連接，排列在外側，構成DNA分子的基本骨架，A錯誤；由于每個DNA分子是由兩條反向平行排列的脫氧核苷酸單鏈構成，故④中的①不是胞嘧啶脫氧核苷酸的磷酸基團，④中②下方的磷酸基團與②③才共同構成這個胞嘧啶脫氧核苷酸的結構，B錯誤；DNA單鏈中相鄰堿基通過“—脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖—”相連，C正確，D錯誤。
8．某雙鏈DNA分子中含有200個堿基，一條鏈上A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，則該DNA分子()
A．含有4個游離的磷酸基
B．連續(xù)復制兩次，需要游離的腺嘌呤脫氧核苷酸210個
C．四種含氮堿基A∶T∶G∶C＝3∶3∶7∶7
D．堿基排列方式共有4200種
解析：選C　雙鏈DNA分子中，只有每條鏈的一端有一個游離的磷酸基，共有2個游離磷酸基，A錯誤。連續(xù)復制兩次，其形成4個DNA分子，實際需要新合成的只有3個完整的DNA分子，而每個DNA需要腺嘌呤脫氧核苷酸A＝200×(3/20)＝30(個)，所以共需要A＝30×3＝90(個)，B錯誤。根據(jù)雙鏈DNA分子中堿基互補配對，A＝T，G＝C，如果一條鏈上A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，則另一條鏈上A∶T∶G∶C＝2∶1∶4∶3，故整個DNA中A∶T∶G∶C＝3∶3∶7∶7，C正確。如果各種堿基數(shù)量足夠，含有200個堿基的雙鏈DNA分子，其堿基排列方式最多有4100種，D錯誤。
9．1953年Watson和Crick構建了DNA雙螺旋結構模型，其重要意義在于()
①證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)　②確定DNA是染色體的組成成分　③發(fā)現(xiàn)DNA如何儲存遺傳信息　④為DNA復制機制的闡明奠定基礎
A．①③B．②③
C．②④D．③④
解析：選D　DNA雙螺旋結構模型中，堿基排列在內(nèi)側，堿基對的排列順序代表遺傳信息，③正確；DNA復制的特點是邊解旋邊復制和半保留復制，DNA雙螺旋結構模型為DNA復制機制的闡明奠定基礎，④正確。
10．已知病毒的核酸有雙鏈DNA、單鏈DNA、雙鏈RNA、單鏈RNA四種類型?，F(xiàn)發(fā)現(xiàn)一種新病毒，要確定其核酸屬于哪一種類型，應該()
A．分析堿基類型，確定堿基比例
B．分析蛋白質(zhì)的氨基酸組成，確定五碳糖類型
C．分析堿基類型，確定五碳糖類型
D．分析蛋白質(zhì)的氨基酸組成，確定堿基類型
解析：選A　DNA的堿基組成是A、T、G、C，RNA的堿基組成是A、U、G、C；含T的一定是DNA，含U的一定是RNA；雙鏈DNA的堿基A＝T，G＝C；雙鏈RNA的堿基A＝U，G＝C；單鏈DNA和單鏈RNA的堿基沒有一定的比例。
11．20世紀90年代，Cuenoud等發(fā)現(xiàn)DNA也有催化活性。他們根據(jù)共有序列設計并合成了由47個核苷酸組成的單鏈DNAE47，它可以催化兩個DNA片段之間的連接。下列有關敘述正確的是()
A．在DNAE47中，嘌呤數(shù)與嘧啶數(shù)相等
B．在DNAE47中，每個脫氧核糖上均連有一個磷酸和一個含N堿基
C．DNA也有酶催化活性
D．DNAE47作用的底物和DNA聚合酶作用的底物是相同的
解析：選C　DNAE47為單鏈，嘧啶數(shù)與嘌呤數(shù)不一定相等。DNA聚合酶的作用底物是游離的脫氧核苷酸，而DNAE47的作用底物為兩個DNA片段。
12．如果用15N、32P、35S共同標記噬菌體后，讓其侵染大腸桿菌，在產(chǎn)生的子代噬菌體的組成結構中，能夠找到的標記元素為()
A．在外殼中找到15N和35S
B．在DNA中找到15N和32P
C．在外殼中找到15N
D．在DNA中找到15N、32P和35S
解析：選B　用15N、32P、35S共同標記噬菌體，15N標記了噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)外殼，32P標記了噬菌體的核酸，35S標記了噬菌體的蛋白質(zhì)外殼，噬菌體侵染細菌過程中蛋白質(zhì)外殼留在細菌外面，核酸進入細菌內(nèi)部，在細菌中以噬菌體DNA為模板，利用細菌的原料合成子代噬菌體的蛋白質(zhì)外殼和核酸，由于DNA復制的方式為半保留復制，故在子代噬菌體中能找到15N和32P標記的DNA，不能找到35S和15N標記的蛋白質(zhì)。
13．噬菌體是一類細菌病毒。下列關于噬菌體侵染細菌實驗的相關敘述中，不正確的是()
A．該實驗證明DNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)
B．侵染過程的“合成”階段，噬菌體DNA作為模板，而原料、ATP、酶、場所等條件均由細菌提供
C．為確認何種物質(zhì)注入細菌體內(nèi)，可用32P、35S分別標記噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)
D．若用32P對噬菌體雙鏈DNA標記，再轉(zhuǎn)入培養(yǎng)有細菌的普通培養(yǎng)基中讓其連續(xù)復制n次，則含32P的DNA應占子代DNA總數(shù)的12n－1
解析：選A　噬菌體是一類細菌病毒，侵染細菌的時候是將DNA注入細菌細胞內(nèi)，以噬菌體的DNA為模板，利用細菌的原料來合成噬菌體的DNA及蛋白質(zhì)。噬菌體侵染細菌的實驗中，用32P、35S分別標記噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)，證明了DNA是遺傳物質(zhì)，但不能證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)，若要證明蛋白質(zhì)是否為遺傳物質(zhì)，可將分離出來的蛋白質(zhì)單獨注入細菌中，看能否產(chǎn)生同樣的噬菌體后代。DNA具有半保留復制的特點，所以用32P標記噬菌體雙鏈DNA，讓其連續(xù)復制n次后，含32P的DNA應占子代DNA總數(shù)的12n－1。
14．假定某高等生物體細胞的染色體數(shù)是10條，其中染色體中的DNA用3H胸腺嘧啶標記，將該體細胞放入不含有標記的培養(yǎng)液中連續(xù)培養(yǎng)2代，則在形成第2代細胞時的有絲分裂后期，沒有被標記的染色體數(shù)為()
A．5B．40
C．20D．10
解析：選D　根據(jù)DNA半保留復制的特點，DNA雙鏈被3H標記，在不含3H標記的培養(yǎng)液中完成第一次分裂后，每條染色體的DNA中一條鏈有3H標記，另一條鏈沒有標記。在不含3H標記的培養(yǎng)液中進行第二次分裂，后期一半染色體被標記，一半染色體沒有被標記。
15．如圖表示DNA復制的過程，結合圖示分析下列有關敘述不正確的是()

A．DNA復制過程中首先需要解旋酶破壞DNA雙鏈之間的氫鍵，使兩條鏈解開
B．DNA分子的復制具有雙向復制的特點，生成的兩條子鏈的方向相反
C．從圖示可知，DNA分子具有多起點復制的特點，縮短了復制所需的時間
D．DNA分子的復制需要DNA聚合酶將單個脫氧核苷酸連接成DNA片段
解析：選C　雖然DNA具有多起點復制的特點，但圖中所示每條鏈只沿一個起點在復制。

16．如圖表示DNA分子復制的片段，圖中a、b、c、d表示各條脫氧核苷酸鏈。一般地說，下列各項中正確的是()
A．a(chǎn)和c的堿基序列互補，b和c的堿基序列相同
B．a(chǎn)鏈中(A＋C)/(G＋T)的比值與d鏈中同項比值相同
C．a(chǎn)鏈中(A＋T)/(G＋C)的比值與b鏈中同項比值相同
D．a(chǎn)鏈中(G＋T)/(A＋C)的比值與c鏈中同項比值不同
解析：選C　DNA復制的特點是半保留復制，b鏈是以a鏈為模板合成的，a鏈和b鏈合成一個子代DNA分子。a鏈中(A＋T)/(C＋G)等于b鏈中(A＋T)/(C＋G)。
17．DNA分子中胸腺嘧啶的數(shù)量為M，占總堿基數(shù)的比例為q，若此DNA分子連續(xù)復制n次需要的鳥嘌呤脫氧核苷酸為()
A．(2n－1)M　B．M(1/2q－1)
C．(2n－1)M(1－2q)/2qD．(2n－1)M/2nq
解析：選C　由胸腺嘧啶的數(shù)量和占總堿基數(shù)的比例可知：該DNA分子的總堿基數(shù)為M/q，因“任意兩個不互補的堿基數(shù)之和占總堿基數(shù)的一半”，故該DNA分子中鳥嘌呤的數(shù)量＝M/2q－M＝M(1/2q－1)個；DNA分子復制n次，新增DNA分子的數(shù)量＝2n－1個，故該DNA分子復制n次需要消耗的鳥嘌呤脫氧核苷酸數(shù)＝(2n－1)×M(1/2q－1)＝(2n－1)M(1－2q)/2q個。
18．用15N標記細菌的DNA分子，再將它們放入含14N的培養(yǎng)基上連續(xù)繁殖4代，a、b、c為三種DNA分子：a只含15N，b同時含有15N和14N，c只含14N。下圖中這三種DNA分子的比例正確的是()
解析：選B　一個含15N的DNA在含14N的培養(yǎng)基上連續(xù)復制4次，產(chǎn)生16個DNA分子，由于是半保留復制，其中只含15N的DNA分子數(shù)為0，同時含有15N和14N的DNA分子有2個，只含14N的DNA分子有14個。
19．在遺傳工程中，若有一個控制有利性狀的DNA分子片段為=====ATGTGTACAC，要使其數(shù)量增多，可進行人工復制，復制時應給予的條件是()
①ATGTG或TACAC模板鏈?、贏、U、G、C堿基
③A、T、C、G堿基?、芎颂恰、菝撗鹾颂恰、轉(zhuǎn)NA聚合酶?、逜TP?、嗔姿帷、酓NA水解酶
A．①③④⑦⑧⑨B．①②④⑥⑦⑧
C．①②⑤⑥⑦⑨D．①③⑤⑥⑦⑧
解析：選D　DNA復制所需的基本條件包括模板、原料(四種脫氧核苷酸)、酶和能量等。磷酸、脫氧核糖、堿基(A、T、C和G)可用于合成原料即脫氧核苷酸。所需的酶包括DNA聚合酶等，不包括DNA水解酶。
20．下列有關真核生物基因的說法，正確的有()
①基因是有遺傳效應的DNA片段?、诨虻幕締挝皇呛颂呛塑账帷、刍虼嬖谟诩毎?、核糖體等結構?、芑虮磉_時會受到環(huán)境的影響?、軩NA分子每一個片段都是一個基因　⑥基因在染色體上呈線性排列?、呋虻姆肿咏Y構首先由摩爾根發(fā)現(xiàn)
A．兩個B．三個
C．四個D．五個
解析：選B　基因是有遺傳效應的DNA片段，基本單位是脫氧核苷酸，主要分布在細胞核中，少量分布于細胞質(zhì)中的線粒體和葉綠體中。基因在染色體上呈線性排列?；虻谋磉_既受基因的控制，又受外界環(huán)境條件的影響。DNA雙螺旋結構模型是由沃森和克里克創(chuàng)建的。
二、非選擇題(共50分)
21．(10分)將雙鏈DNA在中性鹽溶液中加熱，兩條DNA單鏈分開，叫DNA變性。變性后的DNA如果慢慢冷卻，又能恢復成為雙鏈DNA，叫退火。
(1)低溫條件下DNA不會變性，說明DNA分子有________性。從結構上分析DNA分子具有該特點的原因：外側________________________，內(nèi)側堿基對遵循________________原則。
(2)DNA變性時脫氧核苷酸分子間的共價鍵不受影響，而____________被打開。如果在細胞內(nèi)，正常DNA復制過程中需要________作用。
(3)部分DNA完全解旋成單鏈所需的溫度明顯高于其他DNA，其最可能的原因是________________。
(4)大量如圖1中N元素標記的DNA在變性后的退火過程中會形成________種DNA，離心后如圖2，則位于________鏈位置上。
(5)如果圖1中α鏈中A和T的比例和為46%，則DNA分子中A與C的和所占比例為________。
解析：DNA分子在低溫條件下不變性，說明其有穩(wěn)定性。DNA分子的外側由磷酸和脫氧核糖交替連接形成基本骨架，內(nèi)側堿基對遵循堿基互補配對原則；DNA變性的本質(zhì)是堿基對間的氫鍵被打開，其中G—C堿基對含量越高，DNA分子結構越穩(wěn)定；在DNA分子中，A＝T，G＝C，所以A＋C＝50%。
答案：(1)穩(wěn)定　由磷酸和脫氧核糖交替連接形成基本骨架結構　堿基互補配對　(2)堿基對間的氫鍵　解旋酶　(3)該DNA中G和C形成的堿基對的比例較高，結構比較穩(wěn)定　(4)1　中　(5)50%
22．(8分)如圖為真核生物DNA的結構(圖甲)及發(fā)生的生理過程(圖乙)，請據(jù)圖回答問題：
　
(1)圖甲為DNA的結構示意圖，其基本骨架由________(填序號)和______________(填序號)交替排列構成，④為________。
(2)圖乙為________過程，發(fā)生的時期為________。從圖示可看出，該過程是從________起點開始復制的，從而________復制速率；圖中所示的酶為________酶，作用于圖甲中的________(填序號)。
(3)5－BrU(5－溴尿嘧啶)既可以與A配對，又可以與C配對。將一個正常的具有分裂能力的細胞，接種到含有A、G、C、T、5－BrU五種核苷酸的適宜培養(yǎng)基上，至少需要經(jīng)過________次復制后，才能實現(xiàn)細胞中某DNA分子某位點上堿基對從T－A到C－G的替換。
解析：(1)在DNA的結構中，磷酸和脫氧核糖交替排列構成DNA的基本骨架，①為磷酸，②為脫氧核糖，③為胞嘧啶，三者構成胞嘧啶脫氧核苷酸。(2)圖乙為DNA的復制過程，主要在細胞核中進行，在線粒體和葉綠體中也存在該過程，其發(fā)生在有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂前的間期；從圖中可以看出，DNA復制是邊解旋邊復制的，且從多個起點開始，這種復制方式提高了復制的速率；圖中的酶為DNA解旋酶，作用于氫鍵，即圖甲中的⑨。(3)用B表示5－溴尿嘧啶，過程如下：
答案：(1)①?、凇“奏っ撗鹾塑账帷?2)DNA復制　有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂前的間期　多個　提高　DNA解旋?、帷?3)3
23.(10分)DNA的復制方式，可以通過設想來進行預測，可能的情況是全保留復制、半保留復制、分散(彌散)復制三種。究竟是哪種復制方式呢？下面設計實驗來證明DNA的復制方式。
實驗步驟：
a．在氮源為14N的培養(yǎng)基中生長的大腸桿菌，其DNA分子均為14NDNA(對照)。
b．在氮源為15N的培養(yǎng)基中生長的大腸桿菌，其DNA分子均為15NDNA(親代)。
c．將親代15N大腸桿菌轉(zhuǎn)移到氮源為含14N的培養(yǎng)基中，再連續(xù)繁殖兩代(Ⅰ和Ⅱ)，用密度梯度離心法分離，不同分子量的DNA分子將分布在試管中的不同位置上。
實驗預測：
(1)如果與對照(14N/14N)相比，子代Ⅰ能分辨出兩條DNA帶：一條________帶和一條________帶，則可以排除________。
(2)如果子代Ⅰ只有一條中密度帶，則可以排除______，但不能肯定是________。
(3)如果子代Ⅰ只有一條中密度帶，再繼續(xù)做子代ⅡDNA密度鑒定：若子代Ⅱ可以分出________和______，則可以排除分散復制，同時肯定半保留復制；如果子代Ⅱ不能分出________密度兩條帶，則排除________，同時確定為________。
解析：從題目中的圖示可知，深色為親代DNA的脫氧核苷酸鏈(母鏈)，淺色為新形成的子代DNA的脫氧核苷酸鏈(子鏈)。因此全保留復制后得到的兩個DNA分子，一個是原來的兩條母鏈重新形成的親代DNA分子，一個是兩條子鏈形成的子代DNA分子；半保留復制后得到的每個子代DNA分子的一條鏈為母鏈，一條鏈為子鏈；分散復制后得到的每個子代DNA分子的單鏈都是由母鏈片段和子代片段間隔連接而成的。
答案：(1)輕(14N/14N)　重(15N/15N)　半保留復制和分散復制　(2)全保留復制　半保留復制或分散復制　(3)一條中密度帶　一條輕密度帶　中、輕　半保留復制　分散復制
24．(12分)某學校生物興趣小組的同學通過查閱資料發(fā)現(xiàn)，常見的流感病毒都是RNA病毒，同時提出疑問：豬流感病毒的遺傳物質(zhì)是DNA還是RNA？下面是興趣小組探究豬流感病毒的遺傳物質(zhì)是DNA還是RNA設計的實驗步驟，請將其補充完整。
(1)實驗目的：___________________________________________________。
(2)材料用具：顯微注射器，豬流感病毒的核酸提取液，豬胚胎干細胞，DNA水解酶和RNA水解酶等。
(3)實驗步驟：
第一步：把豬流感病毒核酸提取液分成相同的A、B、C三組，________________。
第二步：取等量的豬胚胎干細胞分成三組，用顯微注射技術分別把A、B、C三組處理過的核酸提取液注射到三組豬胚胎干細胞中。
第三步：將三組豬胚胎干細胞放在相同且適宜的環(huán)境中培養(yǎng)一段時間，然后從培養(yǎng)好的豬胚胎干細胞中抽出取樣品，檢測是否有豬流感病毒產(chǎn)生。
(4)預測結果及結論：
①________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
③若A、B、C三組都出現(xiàn)豬流感病毒，則豬流感病毒的遺傳物質(zhì)既不是DNA也不是RNA。
解析：本題的實驗目的是探究豬流感病毒的遺傳物質(zhì)是DNA還是RNA。根據(jù)酶的專一性利用給定的材料用具設計不處理核酸提取液和分別用DNA水解酶、RNA水解酶處理核酸提取液的三組實驗相互對照，根據(jù)實驗結果便可得出結論。
答案：(1)探究豬流感病毒的遺傳物質(zhì)是DNA還是RNA　(3)分別用等量的相同濃度的DNA水解酶、RNA水解酶處理A、B兩組，C組不進行處理　(4)①若A、C兩組出現(xiàn)豬流感病毒，B組沒有出現(xiàn)，則豬流感病毒的遺傳物質(zhì)是RNA?、谌鬊、C兩組出現(xiàn)豬流感病毒，A組沒有出現(xiàn)，則豬流感病毒的遺傳物質(zhì)是DNA
25．(10分)分析下圖，回答有關問題：

(1)圖中B是________，F(xiàn)是________，G是________。
(2)A與C有兩種數(shù)量比例關系：________和________，每個C上含有________個D，每個D可以由________個E組成。
(3)D與A的位置關系是_________________________________________。
(4)從分子水平看，D與C的關系是_______________________________________。
(5)C的基本組成單位是圖中的________。D的主要載體是圖中的______。除細胞核外，________和________中的D也可由親代傳遞給子代。
(6)在E構成的鏈中，與1分子G相連接的有________分子的F和________分子的H。
(7)遺傳信息是D中________排列順序。
(8)生物的性狀遺傳主要通過A上的________傳遞給后代，實際上是通過________排列順序來傳遞遺傳信息。
答案：(1)蛋白質(zhì)　含氮堿基　脫氧核糖　(2)1∶11∶2　許多　成百上千　(3)D在A上呈線性排列
(4)D是有遺傳效應的C的片段　(5)E　A　線粒體　葉綠體　(6)1　2　(7)特定的堿基　(8)基因　特定的堿基