第三节 遗传信息的传递
知识内容 DNA分子的复制 活动：探究DNA的复制过程 必考要求 b c 加试要求 b c 1.阅读教材，结合图3－10，了解对DNA分子复制的推测及实验证据。2.结课时要求 合教材图3－11，归纳DNA分子的复制过程、计算规律，并探讨DNA复制的生物学意义。
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生物亲子代之间是通过遗传物质传递遗传信息的，那么亲代的遗传物质如何“多出一份”来传递给子代？DNA的复制就是以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程，即1DNA→2DNA。新产生的DNA分子是一个全新的DNA分子吗？是否像洗相片似的，有一张底片就可以洗出许多相片来？这一节我们就一起来学习遗传信息的传递。
一、探究DNA的复制过程
1．方法：同位素示踪法和密度梯度超速离心技术。 2．实验材料：大肠杆菌。 3．实验原理
(1)DNA的两条链都用N标记，那么这样的DNA分子质量大，离心时应该在试管的底部。 (2)两条链中都含有N，那么这样的DNA分子质量小，离心时应该在试管的上部。 (3)两条链中一条含有N，一条含有N，那么这样的DNA分子离心时应该在试管的中部。
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4．实验过程
5．实验结果
(1)立即取出，提取DNA→离心→全部重带。 (2)繁殖一代后取出，提取DNA→离心→全部中带。
(3)繁殖两代后取出，提取DNA→离心→1/2轻带、1/2中带。 6．实验结论：DNA的复制是以半保留的方式进行的。
如果用N标记DNA分子的两条链，让其在含有N的环境中复制n次。结合DNA分子半保留复制的特点，回答下列问题：
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1．复制n次后，DNA分子总数和含有N的DNA分子数分别是多少？ 答案 2个、2个。
2．复制n次后，DNA分子中含N的DNA分子数和只含N的DNA分子数分别是多少？ 答案 2个、(2－2)个。
3．复制n次后，DNA分子中脱氧核苷酸链数、含N的脱氧核苷酸链数、含N的脱氧核苷酸链数分别是多少？ 答案 2
n＋1
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n
n
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n
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条、2条、(2
n＋1
－2)条。
4．设亲代DNA分子中含有腺嘌呤脱氧核苷酸m个，则： (1)经过n次复制，共需要消耗游离的腺嘌呤脱氧核苷酸多少个？ 答案 m·(2－1)个。
(2)在第n次复制时，需要消耗游离的腺嘌呤脱氧核苷酸多少个？ 答案 m·2
n－1n
个。
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知识整合 将含有N标记的1个DNA分子放在含有N的培养基中培养，复制n次： (1) 产生2个DNA分子，其中含N的DNA分子有2个，含N的DNA分子有2个，只含N的DNA分子数是(2－2)个。 (2) 2个DNA分子有2脱氧核苷酸链数是(2
n
n＋1
n
n
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n
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条脱氧核苷酸链，其中：含N的脱氧核苷酸链数是2条、含N的
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n＋1
－2)条。
(3)若亲代DNA分子中含有某种脱氧核苷酸m个，则： ①经过n次复制，共需要消耗该脱氧核苷酸：m·(2－1)个。 ②在第n次复制时，需要消耗该脱氧核苷酸：m·2
n－1n
个。
1．在氮源为N和N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子分别为N－DNA(相对分子质量为a)和N－DNA(相对分子质量为b)。将亲代大肠杆菌转移到含N的培养基上，再连续繁殖两代(Ⅰ和Ⅱ)，用某种离心方法分离得到的结果如下图所示。下列对此实验的叙述不正确
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的是( )
A．Ⅰ代细菌DNA分子中一条链是N，另一条链是N 115
B．Ⅱ代细菌含N的DNA分子占全部DNA分子的 47a＋b
C．预计Ⅲ代细菌DNA分子的平均相对分子质量为
8D．上述实验结果证明DNA复制方式为半保留复制 答案 B 解析
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N－DNA在N的培养基上进行第一次复制后，产生的两个子代DNA分子均含有一条N
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的DNA链和一条N的DNA链。这样的DNA用离心法分离后，应该全部处在试管的中部。Ⅰ代的两个DNA分子再分别进行复制，它们所产生的两个子代DNA分别为全N－DNA分子和N、
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N—DNA分子。此时，将该DNA作离心处理，产生的DNA沉淀应该分别位于试管的上部和中
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部。含N的DNA分子占全部DNA分子的。培养一个大肠杆菌，则其Ⅲ代细菌DNA分子共有
27a＋b
8个，各条单链的相对分子质量之和为(7a＋b)，平均相对分子质量为。
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2．某一个DNA分子中，A为200个，复制数次后，消耗周围环境中含A的脱氧核苷酸3000个，该DNA分子已经复制了几次( ) A．4次B．3次C．5次D．6次 答案 A
解析 利用DNA复制规律得知，经过n次复制利用腺嘌呤脱氧核苷酸数目3000＝(2－1)·200，得n＝4。
3．用经H标记的n个噬菌体侵染大肠杆菌，在普通培养基中培养一段时间后，统计得知培养基中共有后代噬菌体m个，其中含有标记元素的噬菌体占的比例为( )
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n
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高中生物第三章第三节遗传信息的传递教案浙科版必修2
