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

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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(zhì)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(nèi)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(jié)構(gòu)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(jīng)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(jié)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(jīng)過4次復制形成16個DNA分子。( ),,,√,√,問題引領(lǐng): 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(chǎn)生的子代DNA分子位于哪種結(jié)構(gòu)?,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(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。,【典例1】 體外進行DNA復制的實驗,向試管中加入有關(guān)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(guān)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。,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(guān)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(jīng)復制后得到的對應(yīng)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(guān)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(jīng)復制后得到的對應(yīng)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(lǐng): 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(jié)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(guān)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) ①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為m(2n-1)個。 ②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(guān)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(jié)果共產(chǎn)生32個DNA分子,,解析:共復制5次,DNA的總數(shù)應(yīng)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(nèi)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(jīng)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1∶1,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(zhuǎn)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(jīng)過兩代培養(yǎng)后獲得的子細胞內(nèi)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(nèi)DNA的標記情況會出現(xiàn)A、C、D項的結(jié)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(nèi)的鳥嘌呤脫氧核苷酸6 200個,理論上,該噬菌體已經(jīng)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。,