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1、第,3,節(jié),DNA,的復制,基礎(chǔ)梳理,DNA,的分子結(jié)構(gòu),基礎(chǔ)梳理,1.,復制的概念：以親代,DNA,為模板合成,_,的過程。,2.,復制的時間：體細胞為有絲分裂間期，原始生殖細胞為,_,_,的間期。,3.,復制的條件：模板,親代,DNA,分子的,_,條脫氧核苷酸鏈分別作為模板；原料,4,種脫氧核苷酸；能量,ATP,供能；酶,等。（另外，還需相對穩(wěn)定的細胞內(nèi)部條件：一定的,_,等）,子代,DNA,減數(shù)第一次分裂,解旋酶,DNA,聚合酶,溫度,、,pH,4.,復制的過程：,DNA,解旋，以,作為模板，以,為單位通過,合成子鏈，子鏈與相應的母鏈盤繞成,_,分子。,5.,復制的特點：邊,邊,_,（不
2、是,2,條母鏈完全解開后才合成新的子鏈），,（新合成的每個,DNA,分子中，都保留著原來,DNA,分子中的一條鏈）。,6.,復制的結(jié)果：,1,個,DNA,分子形成了,2,個完全相同的,DNA,分子。,親代,DNA,分子的兩條鏈,脫氧核苷酸,堿基互補配對,子代,DNA,解旋,復制,半保留復制,7.,復制的意義：保持了,的連續(xù)性（使遺傳信息從親代傳給了子代）。,8.,復制的保障：,DNA,分子之所以能自我復制，取決于,DNA,的,_,結(jié)構(gòu)，它為復制提供了模板，同時，由于堿基具有,_,的特性，因此能確保復制的準確。在復制過程中，,_,序列具有相對的穩(wěn)定性，但也可能發(fā)生差錯，這種穩(wěn)定性和可變性的統(tǒng)一，
3、是生物,_,的物質(zhì)基礎(chǔ)和根本原因。,遺傳信息,雙螺旋,互補配對,脫氧核苷酸,遺傳和變異,歸納整合,一、,DNA,復制的過程,1.,解旋：,DNA,分子首先利用線粒體提供的能量，在解旋酶的作用下，把兩條螺旋的雙鏈解開。,2.,合成子鏈：以解開的每一段母鏈為模板，以游離的四種脫氧核苷酸為原料，遵循堿基互補配對原則，在有關(guān)酶的作用下，各自合成與母鏈互補的一段子鏈。,3.,形成子代,DNA,：每條子鏈與其對應的母鏈盤繞成雙螺旋結(jié)構(gòu)，從而形成了,2,個與親代,DNA,完全相同的子代,DNA,分子。,二、,DNA,復制的特點及意義,1.DNA,復制是一個邊解旋邊復制的過程。,2.,由于新合成的,DNA,分
4、子中，都保留了原,DNA,的一條鏈，因此，這種復制叫半保留復制。,3.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。,跟蹤訓練,1, （,2009,年江蘇卷）下圖為真核生物染色體上,DNA,分子復制過程示意圖，有關(guān)敘述錯誤的是（ ）,A,圖中,DNA,分子復制是從多個起點同時開始的,B,圖中,DNA,分子復制是邊解旋邊雙向復制的,C,真核生物,DNA,分子復制過程需要解旋酶,D,真核生物的這種復制方式提高了復制速率,解析：,本題通過信息考查,DNA,復制的相關(guān)知識。真核生物,DNA,分子復制是從多個起點開始的,但不是同時的，所以,A,不正確。圖中,DNA,分子復
5、制是邊解旋邊雙向復制的。真核生物,DNA,分子復制過程需要解旋酶、,DNA,聚合酶等參與。這種半保留復制的模式保持了前后代的穩(wěn)定性，每次復制都可產(chǎn)生兩個,DNA,分子，這大大提高了復制的速率。,答案：,A,2.(,雙選,),（,2008,年廣東卷）,DNA,復制和轉(zhuǎn)錄的共同點是（ ）,A,需要多種酶參與,B,在細胞核內(nèi)進行,C,遵循堿基互補配對原則,D,不需要,ATP,提供能量,1,、紀律是集體的面貌，集體的聲音，集體的動作，集體的表情，集體的信念。,2,、知之者不如好之者，好之者不如樂之者。,3,、反思自我時展示了勇氣，自我反思是一切思想的源泉。,4,、在教師手里操著幼年人的命運，便操著民族
6、和人類的命運。一年之計，莫如樹谷；十年之計，莫如樹木；終身之計，莫如樹人。,5,、誠實比一切智謀更好，而且它是智謀的基本條件。,6,、做老師的只要有一次向?qū)W生撒謊撒漏了底，就可能使他的全部教育成果從此為之失敗。,十一月 24,2024/11/1,2024/11/1,2024/11/1,11/1/2024,7,、凡為教者必期于達到不須教。對人以誠信，人不欺我,;,對事以誠信，事無不成。,2024/11/1,2024/11/1,01 November 2024,8,、教育者，非為已往，非為現(xiàn)在，而專為將來。,2024/11/1,2024/11/1,2024/11/1,2024/11/1,解析：,此
7、題考查,DNA,復制和轉(zhuǎn)錄的過程、條件與場所等基礎(chǔ)知識。,DNA,復制和轉(zhuǎn)錄過程都需要,ATP,和多種酶的參與，都遵循堿基互補配對原則。,DNA,復制和轉(zhuǎn)錄的場所是相同的，真核細胞,DNA,的復制和轉(zhuǎn)錄主要發(fā)生在細胞核內(nèi)，但細胞質(zhì),DNA,的復制和轉(zhuǎn)錄發(fā)生在特定的細胞器中。,答案：,AC,半保留復制,基礎(chǔ)梳理,定義：,DNA,分子復制的特點是,_,，即一個,DNA,分子復制成的兩個子代,DNA,分子中各有一條鏈是原來的,_,，而另一條鏈是與母鏈互補的,_,。,特別說明：,如果對親代,DNA,分子用,15,N,標記，然后在不含,15,N,的環(huán)境中讓其復制，不管復制多少次，總有兩個,DNA,分子含
8、有,15,N,，總有兩條鏈含有,15,N,。,半保留復制,母鏈,新鏈,歸納整合,已知某一條全部,N,原子被,15,N,標記的,DNA,分子（,0,代），轉(zhuǎn)移到含有,14,N,的培養(yǎng)基中培養(yǎng)（復制）若干代，其結(jié)果分析如下表：,跟蹤訓練,（,2008,年江蘇卷）亞硝酸鹽可使,DNA,的某些堿基脫去氨基，堿基脫氨基后的變化如下：,C,轉(zhuǎn)變?yōu)?U,（,U,與,A,配對），,A,轉(zhuǎn)變?yōu)?I,（,I,為次黃嘌呤，與,C,配對）?，F(xiàn)有一,DNA,片段為 ，經(jīng)亞硝酸鹽作用后，若,鏈中的,A,、,C,發(fā)生脫氨基作用，經(jīng)過兩輪復制后其子代,DNA,片段之一為（ ）,A,-CGTTG-GCAAC- B,-GGTCG
9、-CCAGC-,C,-GGTTG-CCAAC- D,-CGTAG-GCATC- ,-AGTCG-,-TCAGC-,解析：,根據(jù)題意可知，在整個過程中,DNA,復制了兩次，一共得到四個,DNA,分子，由于只有,鏈發(fā)生改變，因此以,鏈為模板復制出的兩個,DNA,分子結(jié)構(gòu)并沒有發(fā)生任何改變，而,鏈根據(jù)題意改成了,-IGTUG-,，因此以,鏈為模板復制的,DNA,堿基序列為,-CCAAC-,。,答案：,C,2.,（,2009,年惠州三模）某個,DNA,片段由,500,對堿基組成，,G+C,占堿基總數(shù)的,34%,，若該,DNA,片段連續(xù)復制,3,次，第三次復制時，需游離的腺嘌呤脫氧核苷酸分子個數(shù)為（ ）
10、,A,1155 B,1320,C,2310 D,2640,解析：,A,1000,（,1-34%,）,/2=330,，第三次復制時,需游離的腺嘌呤脫氧核苷酸分子個數(shù)為,3302,(3-1),=1320,。答此題時，要注意“第三次復制時”與“復制三次”。,答案：,B,熱點聚焦,有關(guān),DNA,復制的應用,用,35,P,標記了玉米體細胞（含,20,條染色體）的,DNA,分子雙鏈，再將這些細胞轉(zhuǎn)入不含,35,P,的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，在第二次細胞分裂的中期、后期，一個細胞中的染色體總條數(shù)和被,35,P,標記的染色體條數(shù)分別是（ ）,A.,中期,20,和,20,、后期,40,和,20,B.,中期,20,和,10
11、,、后期,40,和,20,C.,中期,20,和,20,、后期,40,和,10,D.,中期,20,和,10,、后期,40,和,10,解析：,玉米體細胞含,20,條染色體，有絲分裂中期兩條姐妹染色單體之間由一個共同的著絲點連接著，所以仍是,20,條染色體。而后期著絲點分裂，姐妹染色單體分開，一條染色體就分成了兩條子染色體。此時染色體數(shù)是原來的,2,倍即,40,條。由于,DNA,分子的復制是一種半保留復制，有,35,P,標記的,DNA,分子雙鏈在不含,35,P,的培養(yǎng)基中經(jīng)第一分裂后，在第二次分裂中期含,35,P,的染色體數(shù)與細胞中染色體數(shù)相同，即,20,條，在后期含,35,P,的染色體數(shù)只占細胞中
12、染色體數(shù)的一半，即,20,條。,答案：,A,名師點睛,：一個被,15,N,標記的,DNA,分子,(0,代,),轉(zhuǎn)移到含,14,N,的培養(yǎng)基中培養(yǎng),(,復制,)n,代后，結(jié)果分析：,DNA,的分子總數(shù)：,2,n,含,15N,15,N,的分子：無,含,14,N,15,N,雜種分子：,2/2,n,含,14,N,14,N,的分子：,1,2/2,n,含,15,N,的脫氧核苷酸鏈所占比例：,1/2,n,含,14,N,的脫氧核苷酸鏈所占比例：,1,1/2,n,熱點訓練,下圖示,DNA,分子復制的片段。圖中,a,、,b,、,c,、,d,表示脫氧核苷酸鏈。正常情況下，下列各項錯誤的是（ ）,A,b,和,c,的堿
13、基序列互補,B,a,和,c,的堿基序列互補,C,a,鏈中,(A+T)/(G+C),的比值與,b,鏈中同項比值相同,D,a,鏈中,(A+T),(G+C),的比值與,c,鏈中同項比值相同,解析：,DNA,復制產(chǎn)生的子代,DNA,中，,a,和,b,互補，,c,和,d,互補，,a,和,c,的堿基序列相同?；パa雙鏈的,(A+T),(G+C),的比值相同。,答案：,B,走進實驗室,基礎(chǔ)再現(xiàn),實驗課題：,DNA,半保留復制的實驗,氯化銫密度梯度離心實驗,氯化銫超速離心時，鹽離子由于受到強大的離心力而被拉向離心管底部，同時溶液中存在的擴散作用與離心力相對抗，使,Cs,+,與,Cl,分散在整個溶液中，,CsCl
14、,經(jīng)過離心后，溶液達到一種平衡狀態(tài)，擴散和沉淀的兩種相對力量保持平衡，形成一個連續(xù)的,CsCl,濃度梯度，溶液的密度在離心管底部最大，頂部最小。,如果,DNA,分子溶解在,CsCl,中，它們會逐漸集中在一條狹窄的帶上，則,DNA,分子的密度恰好與那一點的,CsCl,密度相等。若用同位素標記,DNA,分子，則使,DNA,的密度不同，然后利用,DNA,能吸收紫外線的特點，用光源照射，則在照相底版上就出現(xiàn)了,DNA,的不同位置。,過程設(shè)計,結(jié)果,注 ：分裂多次的結(jié)果中其實還有兩條,DNA,單鏈為,14,N,標記的，但因分裂多次，在整個,DNA,中含量很少，可以忽略。,易錯歸納,1.,不同顆粒之間存在
15、沉降系數(shù)差時，在一定離心力作用下，顆粒各自以一定速度沉降，在密度梯度不同區(qū)域上形成區(qū)帶。介質(zhì)梯度應預先形成，介質(zhì)的最大密度要小于所有樣品顆粒的密度。常用的介質(zhì)有蔗糖、甘油。,2.,在離心前將樣品小心鋪放在密度梯度溶液表面，離心形成區(qū)帶。離心后不同大小、不同形狀、有一定沉降系數(shù)差異的顆粒在密度梯度液中形成若干條界面清晰的不連續(xù)區(qū)帶，可用來分離核酸、蛋白質(zhì)、核糖體亞基及其他成分。,精題演習,1.,將大腸桿菌置于含,15,N,的培養(yǎng)基中培養(yǎng)一段時間，然后把,DNA,被,15,N,完全標記的大腸桿菌作為親代，轉(zhuǎn)移到只含,14,N,的普通培養(yǎng)基中培養(yǎng)，使其繁殖兩代形成,4,個新個體，則它們的,DNA,中
16、含,14,N,的鏈與,15,N,的鏈的比是（ ）,A,31 B,21,C,11 D,71,解析：,本題考查“大腸桿菌只有一個,DNA,分子”以及對“,DNA,分子具有雙鏈結(jié)構(gòu)”和“,DNA,半保留復制”的理解。,15,N,標記的,DNA,有兩條含,15,N,的鏈，當利用含,14,N,的氮源來繁殖合成新,DNA,時，根據(jù)半保留復制的特點，新形成的,2,個,DNA,分子上應各有一條含,15,N,的鏈和一條含,14,N,的鏈，因沒有,15,N,的來源，不論以后復制多少次，含,15,N,的鏈永遠只有兩條，而增加的新鏈都,是含,14,N,的鏈。題中“形成,4,個新個體”，即只有,4,個,DNA,分子,8
17、,條單鏈，只有兩條含,15,N,，其余六條含,14,N,，,14,N,鏈,15,N,鏈,=62=31,。,答案：,A,2.,（,2009,年浙江寧海中學模擬）正常情況下，細胞內(nèi)完全可以自主合成組成核酸的核糖和脫氧核糖?，F(xiàn)在細胞系由于發(fā)生基因突變而不能自主合成核糖和脫氧核糖，必須從培養(yǎng)基中攝取。為驗證,DNA,分子復制的原料是脫氧核苷酸而不是核糖核苷酸，現(xiàn)提供如下實驗材料，請你完成實驗方案。,(1),實驗目的：驗證,DNA,分子復制的原料是脫氧核苷酸而不是核糖核苷酸。,(2,）實驗材料：突變細胞系、基本培養(yǎng)基、,12,C,核糖核苷酸、,14,C,核糖核苷酸、,12,C,脫氧核苷酸、,14,C,脫
18、氧核苷酸、放射性探測顯微儀等。 ,(3,）實驗原理,DNA,主要分布在,_,，其基本組成單位是,；,RNA,主要分布在,_,，其基本組成單位是,。,(4,）實驗步驟,第一步：編號。取基本培養(yǎng)基兩個，編號為甲、乙。,第二步：設(shè)置對比實驗。在培養(yǎng)基甲中加入適量的,12,C,核糖核苷酸和,14,C,脫氧核苷酸；在培養(yǎng)基乙中加入等量的,。,第三步：培養(yǎng)。在甲、乙培養(yǎng)基中分別接種等量的突變細胞系，放到,_,培養(yǎng)一段時間，讓細胞增殖。,第四步：觀察。分別取出培養(yǎng)基甲、乙中的細胞，用放射性探測顯微儀探測觀察,。,（,5),預期結(jié)果,培養(yǎng)基甲中,培養(yǎng)基乙中,。（,6),實驗結(jié)論：,。,解析：,DNA,的基本組
19、成是脫氧核苷酸，主要存在于細胞核中，,RNA,的基本組成是核糖核苷酸，主要存在于細胞質(zhì)中。,答案：,(3),細胞核 脫氧核苷酸 細胞質(zhì) 核糖核苷酸,(4),第二步：,14,C,核糖核苷酸和,12,C,脫氧核苷酸,第三步：適宜的相同環(huán)境中,第四步：細胞核和細胞質(zhì)的放射性強弱,（,5),細胞的放射性部位主要在細胞核中,細胞的放射性部位主要在細胞質(zhì)中,(6)DNA,分子復制的原料是脫氧核苷酸而不是核糖核苷酸,課時作業(yè),1.,（,2009,年汕頭二模）甲圖表示某種哺乳動物細胞在正常培養(yǎng)時，所測得的細胞中,DNA,含量在整個細胞群體中的分布情況。當用某種化合物處理該細胞并培養(yǎng)幾小時，,DNA,含量的分布
20、如下圖乙所示，該化合物所起的作用是（ ）,A,抑制,DNA,復制的起始,B,刺激不受控制的細胞分裂,C,在任何階段都抑制,DNA,的復制,D,抑制細胞質(zhì)分裂,解析：,某種化合物處理培養(yǎng)著的細胞,發(fā)現(xiàn)在乙圖中的,DNA,為,4C,的細胞增多,說明該種化合物不抑制,DNA,復制,但抑制細胞分裂。抑制細胞分裂的原因可能是抑制紡錘體的形成，導致細胞質(zhì)分裂受阻。,答案：,D,5.,（,2009,年廣州十七中模擬）下列關(guān)于,DNA,復制的敘述，正確的是（ ）,A.,在細胞有絲分裂間期，發(fā)生,DNA,復制,B.DNA,通過一次復制后產(chǎn)生四個,DNA,分子,C.DNA,雙螺旋結(jié)構(gòu)全部解鏈后，開始,DNA,的復
21、制,D.,單個脫氧核苷酸在,DNA,酶的作用下連接合成新的子鏈,解析：,本題考查的是,DNA,分子復制的時間、過程和結(jié)果相關(guān)知識。,DNA,通過一次復制后產(chǎn)生,2,個,DNA,分子；,DNA,的復制是半保留復制、多起點復制、雙向復制、邊解旋邊復制；單個脫氧核苷酸在,DNA,聚合酶的作用下連接合成新的子鏈。,答案：,A,7.(2009,年山東實驗中學模擬,)DNA,分子經(jīng)過誘變，某位點上一個正常堿基（設(shè)為,P,）變成了尿嘧啶。該,DNA,連續(xù)復制兩次，得到的,4,個子代,DNA,分子相應位點上的堿基對分別為,U-A,、,A-T,、,G-C,、,C-G,，推測“,P”,可能是（ ）,A.,胸腺嘧啶
22、,B.,腺嘌呤,C.,鳥嘌呤,D.,胞嘧啶,解析：,本題考查的是,DNA,復制過程中的突變圖解法。,UA,和,ATUA,GC,和,CGGC,UG,或,UC,正常堿基,P,為,C,（胞嘧啶）或,G,（鳥嘌呤）,答案：,CD,11,資料顯示，近,10,年來，,PCR,技術(shù)（聚合酶鏈式反應技術(shù)）成為分子生物學實驗的一種常規(guī)手段，其利用,DNA,半保留復制的特性，在試管中進行,DNA,的人工復制（如下圖），在很短的時間內(nèi)，將,DNA,擴增幾百萬倍甚至幾十億倍，使分子生物實驗所需的遺傳物質(zhì)不再受限于獲得生物體。請據(jù)圖回答：,（,1,）加熱至,94 ,的目的是使樣品中,DNA,的氫鍵斷裂，這一過程在生物體
23、細胞內(nèi)是通過,的作用完成的。,（,2,）通過生化分析得出新合成的,DNA,分子中,A,T,G,C,這個事實說明,DNA,分子合成遵循,。,（,3,）在新合成的,DNA,分子中,(A,T)/(G,C),的比率與,DNA,樣品中的一樣，這說明新,DNA,分子是,。,（,4,）通過,PCR,技術(shù)，使,DNA,分子大量復制時，若將一個用,15,N,標記的,DNA,樣品分子（第一代）,放入試管中，以,14,N,標記的脫氧核苷酸為原料，連續(xù)復制到第五代之后，含,15,N,標記的,DNA,分子鏈數(shù)占全部,DNA,總鏈數(shù)的比例為,。,（,5,）綜合,PCR,技術(shù)與人體細胞內(nèi),DNA,的合成過程可知，二者的必需條件中，除了模板、原料、,ATP,、酶以外，至少還有,3,個，它們分別是,。,（,6,）,PCR,技術(shù)不僅為遺傳病的診斷帶來了便利，而且改進了檢測細菌和病毒的方法。若要檢測一個人是否感染了艾滋病，你認為可用,PCR,技術(shù)擴增他血液中的（ ）,A,白細胞,DNA B,病毒的蛋白質(zhì),C,血漿中的抗體,D,病毒的核酸,答案：（,1,）解旋酶,（,2,）堿基互補配對原則,（,3,）以,DNA,樣品為模板的復制產(chǎn)物,（,4,）,1/16,（,5,）適宜的溫度、,pH,、水環(huán)境,（,6,）,D,祝,您,學業(yè)有成,
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