高中生物 第3章 第3節(jié) 基因的本質 DNA的復制課件 新人教版必修2.ppt

第3節(jié) DNA的復制,新課導入 導入1:請同學們思考:細胞有絲分裂的意義是什么? 提示:親代細胞的染色體復制(實質為DNA復制)之后,精確地平均分配到兩個子細胞中。對于生物的遺傳具有重要意義。 那么DNA是怎樣復制的? 導入2:展示兩幅相同的“中國印?舞動的北京 ”,讓同學看看兩幅圖有什么區(qū)別? 提示:沒有區(qū)別。 同學們,這兩幅圖是復制而來的,所以兩者沒有區(qū)別,那么在生物界中的DNA要保持親代子代之間相同。它也需要復制。DNA是如何完成復制的呢?引入課題,教師參考,自主學習,要點探究,自主學習,學習目標: 1.概述DNA分子的復制。 2.探討DNA復制的生物學意義。,知識梳理,一、對DNA分子復制的推測 1.提出者: 。 2.假說內容 (1)解旋:DNA分子復制時,DNA分子的雙螺旋解開,互補堿基之間的 斷裂。,沃森和克里克,氫鍵,(3)特點:新合成的每個DNA分子中,都保留了原來DNA分子中的一條鏈,這種復制方式稱做 。,半保留復制,(2)復制,A,二、DNA分子復制 1.DNA復制的概念、時間、場所,DNA分子,間期,間期,細胞核,2.DNA復制的過程,3.DNA復制的特點 (1)過程: 。 (2)方式: 。 4.意義 將遺傳信息從親代傳給了子代,從而保持了 的連續(xù)性。 5.準確復制的原因 (1)DNA分子獨特的雙螺旋結構為復制提供了精確的模板。 (2)通過 原則保證了復制準確無誤地進行。,邊解旋邊復制,半保留復制,遺傳信息,堿基互補配對,判斷 (1)經過DNA復制得到的子代DNA是由親代DNA鏈和復制的新鏈隨機結合而成的。( ) (2)不同生物的DNA復制場所都相同。( ) (3)新合成的每個DNA分子中,都保留了原來DNA分子中的一條鏈。( ) (4)DNA的復制是半保留復制,一個DNA分子經過4次復制形成16個DNA分子。( ),問題引領: 1.DNA復制的場所有哪些?哪些生物在什么時期進行DNA復制? 2.DNA復制過程中需要哪些酶?復制產生的子代DNA分子位于哪種結構?,要點探究,對DNA復制的理解,要點一,教師參考,1.DNA復制的場所 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.真核生物細胞核中DNA復制發(fā)生的時間 在體細胞中發(fā)生在有絲分裂間期;在有性生殖過程中發(fā)生在減數(shù)第一次分裂前的間期。 3.復制所需的酶是指一個酶系統(tǒng),不僅僅是指解旋酶和DNA聚合酶,還包括DNA連接酶等 (1)解旋酶的作用是破壞堿基間的氫鍵。 (2)DNA聚合酶的作用是連接游離的脫氧核苷酸。 (3)DNA連接酶的作用是連接DNA片段。 4.兩個子代DNA的位置及分開時間 復制產生的兩個子代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。,【典例1】 體外進行DNA復制的實驗,向試管中加入有關的酶、4種脫氧核苷酸和ATP,37 下保溫。下列敘述中正確的是( ) A.能生成DNA,DNA的堿基比例與4種脫氧核苷酸的比例一致 B.不能生成DNA,因為缺少DNA模板 C.能生成DNA,DNA的堿基比例不確定,且與酶的來源有一定的關聯(lián) D.不能生成DNA,因為實驗中缺少酶催化的適宜的體內條件,解析:DNA復制需要的條件是模板、原料、酶、能量等,題目的條件缺少模板,不能生成DNA。,答案:B,方法透析 DNA的復制過程中的“一、二、三、四”,備選例題,C,解析:從圖中無法獲得有關DNA分子多起點復制的信息,C項錯誤。,【題組演練】 1.已知DNA分子的一條母鏈上的部分堿基排列順序為ACGT,那么以另一條母鏈為模板,經復制后得到的對應子鏈的堿基排列順序是( ) A.TGCA B.ACGT C.UGCA D.ACGU,B,解析:審題是關鍵,“以另一條母鏈為模板”,其堿基序列為TGCA,按照堿基互補配對原則可知經復制后得到的對應子鏈的堿基排列順序是ACGT。,C,解析:DNA復制的特點是邊解旋邊復制,故A錯誤;新合成的兩條DNA子鏈與原來的兩條母鏈發(fā)生堿基互補配對,因此這兩條新鏈中脫氧核苷酸的排列順序是不相同的,故B錯誤;復制時兩條鏈同時作為模板進行復制,故C正確;復制過程中需要解旋酶、DNA聚合酶,不需要RNA聚合酶,故D錯誤。,問題引領: 1.若將含有15N的DNA分子放在含有14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng),復制n次后,子代DNA會出現(xiàn)怎樣的結果? 2.DNA復制過程中消耗的脫氧核苷酸數(shù)有什么規(guī)律?,DNA分子復制的有關計算,要點二,教師參考,DNA的復制為半保留復制,將含有15N的DNA分子放在含有14N的培養(yǎng)基上培養(yǎng),復制n次,則,(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,經過n次復制需要消耗該脫氧核苷酸為m(2n-1)個。 第n次復制所需該脫氧核苷酸數(shù)為m2n-1。,【典例2】 用15N標記含有100個堿基對的DNA分子,其中有胞嘧啶60個,該DNA分子在14N的培養(yǎng)基中連續(xù)復制5次。下列有關判斷錯誤的是( ) A.含有15N的DNA分子有兩個 B.只含有14N的DNA分子占15/16 C.復制過程中需腺嘌呤脫氧核苷酸320個 D.復制結果共產生32個DNA分子,解析:共復制5次,DNA的總數(shù)應為25=32(個)。因為親代DNA中兩條脫氧核苷酸鏈都含有放射性,半保留復制后兩條含有放射性的脫氧核苷酸鏈不會消失,所以復制后仍有2個DNA有放射性,所占比率是2/32,那么其余都不含有放射性即只含有14N,所占比率為15/16。因為C=60個 ,所以G=60個,那么A+T=1002-602=80(個),則A=80/2=40(個)。32個子代DNA中,相當于全新原料DNA有31個,故復制過程中需腺嘌呤脫氧核苷酸共4031=1 240(個)。,答案:C,備選例題,假定某高等生物體細胞內染色體是10條,其中染色體中的DNA用3H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,則在第二次有絲分裂后期,每個細胞中沒有被標記的染色體為( ) A.5條 B.40條 C.20條 D.10條,D,解析:DNA是半保留復制,體細胞中10條染色體都被3H標記,經過第一次有絲分裂后,每個DNA分子一條鏈被3H標記,另一條鏈不被標記。第二次有絲分裂間期DNA進行復制,而原料不被標記,所以含有3H標記與不含3H標記的染色體之比為11,即有絲分裂后期,細胞中含有3H標記與不含3H標記的染色體各有10條,D選項正確。,B,【題組演練】 1.(2015山東滕州第三中學期末)洋蔥根尖細胞在含3H標記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的培養(yǎng)液中完成一個細胞周期,然后轉入不含3H標記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的培養(yǎng)液中培養(yǎng),第二代如圖所示: 則經過兩代培養(yǎng)后獲得的子細胞內DNA分子的標記情況不可能為(只考慮其中一對染色體上的DNA分子)( ),解析:根據(jù)題意分析圖形可知,由于DNA分子的半保留復制,使得第一次分裂后的DNA一條鏈有放射性標記,另一條鏈沒有放射性標記;洋蔥根尖細胞第二次分裂時培養(yǎng)液中不含3H標記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸,復制后得到的DNA分子中,一半的DNA兩條鏈均不含放射性,一半的DNA只有一條鏈有放射性;在后期著絲點分裂后染色體隨機移向細胞兩極,使得子細胞內DNA的標記情況會出現(xiàn)A、C、D項的結果。,2.(2015安徽安慶懷寧中學期中)某噬菌體中的DNA分子含有800個堿基對,其中含有600個堿基A。該噬菌體侵入大腸桿菌后增殖了若干代,共消耗大腸桿菌細胞內的鳥嘌呤脫氧核苷酸6 200個,理論上,該噬菌體已經增殖了( ) A.4代 B.5代 C.6代 D.7代,B,解析:每個DNA中含有G數(shù)量=800-600=200(個)。消耗了6 200個G,即形成了31個DNA,加上本來就有的1個親代DNA,共有32個DNA,說明復制了5次,B項正確。,