高中生物 第三章 第三節(jié) 遺傳信息的傳遞課件 浙科版必修2.ppt

第三章 遺傳的分子基礎,第三節(jié) 遺傳信息的傳遞,生物親子代之間是通過遺傳物質(zhì)傳遞遺傳信息的，那么親代的遺傳物質(zhì)如何“多出一份”來傳遞給子代？DNA的復制就是以親代DNA為模板合成子代DNA的過程，即1DNA2DNA。新產(chǎn)生的DNA分子是一個全新的DNA分子嗎？是否像洗相片似的，有一張底片就可以洗出許多相片來？這一節(jié)我們就一起來學習遺傳信息的傳遞。,課堂導入,一、探究DNA分子的復制過程,二、DNA分子復制的過程,當堂檢測,內(nèi)容索引,三、DNA分子復制的有關計算規(guī)律,一、探究DNA分子的復制過程,知識梳理,1.方法： 和密度梯度離心技術。 2.實驗材料： 。 3.實驗原理 (1)DNA的兩條鏈都用15N標記，那么這樣的DNA分子質(zhì)量大，離心時應該在試管的 部。 (2)兩條鏈中都含有14N，那么這樣的DNA分子質(zhì)量小，離心時應該在試管的 部。 (3)兩條鏈中一條含有15N，一條含有14N，那么這樣的DNA分子離心時應該在試管的 部。,答案,同位素示蹤法,大腸桿菌,底,上,中,4.實驗過程,答案,5.實驗結果 (1)立即取出，提取DNA離心 帶。 (2)繁殖一代后取出，提取DNA離心 帶。 (3)繁殖兩代后取出，提取DNA離心 輕帶、 中帶。 6.實驗結果和預期的一致，說明DNA的復制是以 的方式進行的。,全部重,全部中,半保留,合作探究,1.按照半保留復制的原則，上述實驗過程如果再繁殖一代，結果會是怎樣？ 答案 1/4中帶、3/4輕帶。 2.關于DNA復制的推測，最初還有一種“全保留”的理論，作為模板鏈的兩條鏈復制完后再重新結合成雙鏈，而兩條新合成的鏈結合成另一個DNA分子，如果按照這個理論的話，上述實驗結果會是怎樣的？ 答案 (1)立即取出，提取DNA離心全部重帶。 (2)繁殖一代后取出，提取DNA離心1/2重帶、1/2輕帶。 (3)繁殖兩代后取出，提取DNA離心1/4重帶、3/4輕帶。,答案,活學活用,1.在氮源為14N和15N的培養(yǎng)基上生長的大腸桿菌，其DNA分子分別為14NDNA(相對分子質(zhì)量為a)和15NDNA(相對分子質(zhì)量為b)。將親代大腸桿菌轉(zhuǎn)移到含14N的培養(yǎng)基上，再連續(xù)繁殖兩代(和)，用某種離心方法分離得到的結果如下圖所示。下列對此實驗的敘述不正確的是( ),解析答案,A.代細菌DNA分子中一條鏈是14N，另一條鏈是15N B.代細菌含15N的DNA分子占全部DNA分子的 C.預計代細菌DNA分子的平均相對分子質(zhì)量為 D.上述實驗結果證明DNA復制方式為半保留復制,解析 15NDNA在14N的培養(yǎng)基上進行第一次復制后，產(chǎn)生的兩個子代DNA分子均含有一條15N的DNA鏈和一條14N的DNA鏈。這樣的DNA用離心法分離后，應該全部處在試管的中部。代的兩個DNA分子再分別進行復制，它們所產(chǎn)生的兩個子代DNA分別為全14NDNA分子和14N、15NDNA分子。此時，將該DNA作離心處理，產(chǎn)生的DNA沉淀應該分別位于試管的上部和中部。含15N的DNA分子占全部DNA分子的 。代細菌DNA分子共有8個，各條單鏈的相對分子質(zhì)量之和為(7ab)，平均相對分子質(zhì)量為 。 答案 B,一題多變,判斷正誤： (1)將第代細菌DNA離心分離將會出現(xiàn)3條帶( ) (2)不管復制多少代，含15N標記的DNA分子只有兩個( ) (3)從代開始細菌DNA分子中至少一條鏈含14N( ),答案,返回,二、DNA分子復制的過程,答案,知識梳理,1.DNA復制的概念：以 為模板合成 的過程。 2.時間：細胞有絲分裂的 期和減數(shù) 期。 3.過程,能量,解旋,兩條螺旋的雙鏈,脫氧核苷酸,DNA聚合酶,雙螺旋結構,親代DNA,子代DNA,間,第一次分裂前的間,答案,4.結果：形成兩個 的DNA分子。 5.特點 (1) 。 (2) 復制。 6.準確復制的原因 (1)DNA分子獨特的 結構，為復制提供了精確的模板。 (2)通過 ，保證了復制能夠準確地進行。 7.意義：使親代 傳遞給子代，保持了前后代 的連續(xù)性。,完全相同,邊解旋邊復制,半保留,雙螺旋,堿基互補配對,遺傳信息,遺傳信息,答案,1.DNA分子復制的條件有哪些？ 答案 (1)模板：親代DNA的兩條鏈； (2)原料：四種脫氧核苷酸； (3)酶：解旋酶和DNA聚合酶等酶； (4)能量。 2.在DNA復制的過程中，兩條子鏈延伸的方向是否相同？ 答案 不同，原因是DNA分子中的兩條鏈是反向平行的，因此子鏈的延伸方向也是相反的。,合作探究,3.下圖是真核生物DNA復制的示意圖，從圖中你能歸納出哪些信息？,答案,答案 (1)真核生物DNA分子復制是從多個起點開始的，但是各個起點開始的時間不同(最右邊最早)。 (2)真核生物的DNA分子復制是邊解旋邊雙向復制的。,活學活用,2.下圖表示DNA復制的過程，結合圖示，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,解析答案,解析 DNA分子復制過程中的解旋酶破壞DNA雙鏈之間的氫鍵，使兩條鏈解開；DNA分子的兩條鏈是反向平行的，兩條鏈復制時箭頭方向是相反的；圖示中復制的起點只有1個，不能體現(xiàn)DNA分子具有多起點復制的特點；DNA聚合酶的作用底物是單個游離的脫氧核苷酸。 答案 C,判斷正誤： (1)DNA解旋后的每一條脫氧核苷酸鏈都可以作為DNA復制的模板( ) (2)DNA分子通過復制，將遺傳信息從親代傳給了子代，從而保持了遺傳信息的連續(xù)性( ),答案,一題多變,巧記DNA分子復制的“一、二、三、四”,方法鏈接,返回,三、DNA分子復制的有關計算規(guī)律,知識導學,答案,如果用15N標記DNA分子的兩條鏈，讓其在含有14N的環(huán)境中復制。結合DNA分子半保留復制的特點，完成下面表格：,1,2,4,8,全部在下部,全部在中部,1/2中部，1/2上部,1/4中部，3/4上部,1,0,0,0,0,1,1/2,1/4,0,0,1/2,3/4,2,4,8,16,1,1/2,1/4,1/8,0,1/2,3/4,7/8,答案,據(jù)上表，回答下列問題： 1.復制n次后，子代DNA分子總數(shù)和含有15N的DNA分子數(shù)分別是多少？ 答案 2n個、2個。 2.復制n次后，子代DNA分子含14N的DNA分子數(shù)和只含14N的DNA分子數(shù)分別是多少？ 答案 2n個、2n2個。 3.復制n次后，子代DNA分子中脫氧核苷酸鏈數(shù)、含15N的脫氧核苷酸鏈數(shù)、含14N的脫氧核苷酸鏈數(shù)分別是多少？ 答案 2n1條、2條、2n12條。,答案,4.設親代DNA分子中含有腺嘌呤(A)脫氧核苷酸m個，則： (1)經(jīng)過n次復制，共需消耗游離的腺嘌呤(A)脫氧核苷酸多少個？ 答案 m(2n1)個。 (2)在第n次復制時，需消耗游離的腺嘌呤(A)脫氧核苷酸多少個？ 答案 m2n1個。,活學活用,3.某一個DNA分子中，A為200個，復制數(shù)次后，消耗周圍環(huán)境中含A的脫氧核苷酸3 000個，該DNA分子已經(jīng)復制了幾次( ) A.4次 B.3次 C.5次 D.6次 解析 利用DNA復制規(guī)律得知，經(jīng)過n次復制利用腺嘌呤脫氧核苷酸數(shù)目3 000(2n1)200，得n4。,A,解析答案,返回,答案,課堂小結,邊解旋邊復制,半保留復制,間,間,一,當堂檢測,解析答案,1,2,3,4,5,1.下列關于DNA復制的敘述，正確的是( ) A.復制均在細胞核內(nèi)進行 B.復制僅發(fā)生在有絲分裂的間期 C.復制過程先解旋后復制 D.堿基互補配對保證了復制的準確性 解析 只要細胞分裂，DNA就復制，DNA不只存于細胞核內(nèi)；細胞分裂方式亦不只是有絲分裂；DNA是邊解旋邊復制，不分先后。,D,解析答案,1,2,3,4,5,2.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(nèi)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。,B,解析答案,1,2,3,4,5,3.細菌在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)，抽取其子代的DNA經(jīng)高速離心分離，如圖為可能的結果，下列敘述錯誤的是( ),A.第一次分裂的子代DNA應為 B.第二次分裂的子代DNA應為 C.第三次分裂的子代DNA應為 D.親代的DNA應為 解析 親代DNA為15N15N，經(jīng)第一次復制所形成的子代DNA應均為15N14N，應如圖所示。,A,解析答案,1,2,3,4,5,4.某大腸桿菌的胸腺嘧啶占DNA堿基總量的20%，這些胸腺嘧啶全部被14C標記。將此大腸桿菌培養(yǎng)在普通培養(yǎng)基12C中(其中的胸腺嘧啶未被14C標記)，讓其繁殖兩代，然后測定。此時全部大腸桿菌DNA中所含被14C標記的胸腺嘧啶的量占全部堿基的( ) A.2.5% B.5% C.10% D.20% 解析 繁殖兩代，形成4個DNA分子，堿基總數(shù)變?yōu)樵瓉淼?倍，而被標記的胸腺嘧啶數(shù)不變，故復制兩次后，含有14C的胸腺嘧啶的量占全部堿基的比例為20%1/45%。,B,1,2,3,4,5,返回,5.如圖為高等植物細胞中DNA復制過程模式圖，請根據(jù)圖示過程，回答問題。 (1)由圖示可知，1個DNA分子復制出乙、丙2個 DNA分子的方式是_。,(2)細胞中DNA復制的場所為_；在復制完成后，乙、丙分開的時期為_。 (3)把乙(只含14N)放在含15N的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，復制2次后子代DNA單鏈中 含15N的DNA單鏈所占的比例是_。,半保留復制,細胞核、線粒體和葉綠體,有絲分裂后期和減數(shù)第二次分裂后期,答案,