高一生物下学期 3.3dna的复制课件 新人教版

第3节 DNA的复制照片中的两位小女孩是双胞胎，她们们的长长相为为 什么如此的相似？ 1假说：_复制方式。 2提出者：_。半保留 沃森和克里克3内容 (1)解旋：DNA分子复制时，DNA分子的双螺旋解 开，互补的碱基之间的_断裂。 (2)复制：以_作为复制的模板， 游离的脱氧核苷酸依据_原则， 通过形成氢键，结合到作为模板的单链上。 (3)特点：新合成的每个DNA分子中，都保留了原 来DNA分子中的_。氢键 解开的两条单链 碱基互补配对一条链DNA半保留复制的实验证据 (1)实验思路：要分析DNA复制究竟是半保留 的还是全保留的，就需要区分亲代与子代的 DNA。 (2)实验材料：大肠杆菌。 (3)实验方法：同位素示踪法和离心技术。1把培养在含轻氮(14N)环境中的细菌，转移到 含重氮(15N)环境中，培养相当于复制一轮的时 间，然后放回原环境中培养相当于连续复制两 轮的时间后，细菌DNA组成分析表明( ) A3/4轻氮型、1/4中间型 B1/4轻氮型、3/4中间型 C1/2轻氮型、1/2中间型 D3/4重氮型、1/4中间型解析： 轻氮(14N)环境中的细菌转移到重氮 (15N)环境中培养相当于复制一轮的时间后， DNA分子全为15N/14N，再返回轻氮(14N)环境 中培养复制两次，第一次复制完成后轻氮型 和中间型各占1/2，第二次复制后轻氮型占3/4 ，中间型占1/4。 答案： A1概念：是指以_为模板 合成子代DNA的过程。 2时间：DNA分子复制是在细胞有丝分裂的 _和减数_进行的， 是随着_的复制而完成的。 3主要场所：_。亲代DNA分子间期第一次分裂间期 染色体细胞核4过程 (1)解旋：DNA分子首先利用细胞提供的_ _的作用下，把两条螺旋的双链解开。 (2)合成子链：分别以解开的每一段母链为模板， 以游离的_为原料合成与母链互 补的_。 (3)形成子代DNA：每条子链与其对应的母链盘旋 成双螺旋结构，从而形成_个与亲代DNA完 全相同的DNA分子。能量 和解旋酶脱氧核苷酸 子链25条件：DNA复制需要的模板是_ _，原料是_，需 要_和有关的酶等。 6功能：传递_。 7复制的“准确性”：DNA分子独特的_ 结构提供精确的模板，通过_ 保证了复制准确无误。亲代DNA 分子的两条链脱氧核苷酸 ATP 遗传信息 双螺旋 21碱基互补配对原则思维拓展 1DNA在复制过程中，需要的酶主要有DNA 解旋酶、聚合酶和连接酶。 2真核生物DNA分子复制的主要场所在细胞 核，在线粒体和叶绿体中也有DNA的复制。 1DNA的复制 (1)DNA复制的条件：模板、原料、酶、能量。模板DNA分子的两条链为链为 模板原料细细胞中游离的脱氧核苷酸酶DNA解旋酶、DNA聚合酶等能量ATP(3)特点：边解旋边复制；半保留复制。 (4)结果：形成两个与亲代DNA分子完全相同的 子代DNA分子。 (5)两个子代DNA的位置及分开时间：复制产生 的两个子代DNA分子位于一对姐妹染色单体上 ，由着丝点连在一起，在有丝分裂后期或减数第 二次分裂后期着丝点分裂时分开，分别进入两个 子细胞中。 (6)意义：保持遗传信息的连续性，向子代传递 遗传信息。2DNA复制的有关计算 假设将1个全部被15N标记的DNA分子(0代)转 移到含14N的培养基中培养n代，结果如下： (1)DNA分子数 子代DNA分子总数2n个 含15N的DNA分子数2个 含14N的DNA分子数2n个只含15N的DNA分子数0个 只含14N的DNA分子数(2n2)个 (2)脱氧核苷酸链数 子代DNA分子中脱氧核苷酸链数2n1条 含15N的脱氧核苷酸链2条 含14N的脱氧核苷酸链(2n12)条(3)消耗的脱氧核苷酸数 设亲代DNA分子中含有某种脱氧核苷酸m个 ，则： 经过n次复制，共需消耗游离的该脱氧核苷 酸m·(2n1)个。 在第n次复制时，共需消耗游离的该脱氧核 苷酸 m·2n1个。归纳总结 (1)不是两条链完全解开后才合成新的子链，而 是边解旋边复制。 (2)各种酶的作用：解旋酶作用于氢键，使氢键 断裂，双螺旋解开；DNA聚合酶使脱氧核苷酸 连接成脱氧核苷酸子链；DNA连接酶的作用是 将双螺旋中的扶手中的“断口”修复。 答案： B(2010·山东卷)蚕豆根尖细胞在含3H标记的胸 腺嘧啶脱氧核苷培养基中完成一个细胞周期 ，然后在不含放射性标记的培养基中继续分 裂至中期，其染色体的放射性标记分布情况 是( )A每条染色体的两条单体被标记 B每条染色体中都只有一条单体被标记 C只有半数的染色体中一条单体被标记 D每条染色体的两条单体都不被标记解析： 由于DNA分子的复制方式为半保留复 制，所以把蚕豆根尖细胞放在含3H标记的胸腺 嘧啶脱氧核苷培养基中完成一个细胞周期后， 每个DNA分子中有一条链含3H标记。再把这样 的细胞放在不含放射性标记的培养基中继续分 裂至中期，此时DNA分子一半含放射性，一半 不含放射性，由于中期复制的两个DNA分子， 存在于同一染色体的两条染色单体上，故所有 的染色体都含放射性。 答案： B(2011·盐城高一检测)细菌在15N培养基中繁殖 数代后，使细菌DNA的含氮碱基皆含有15N， 然后再移入14N培养基中培养，抽取亲代及子 代的DNA经高速离心分离，图为可能 的结果，下列叙述错误的是( )A子一代DNA应为 B子二代DNA应为 C子三代DNA应为 D亲代的DNA应为解析： 由于DNA分子的复制是半保留复制， 因此依据这一特点来分析，为亲代DNA， 为子一代DNA，为子二代DNA，为子三 代DNA，不可能出现中的情形。 答案： CDNA分子中有100个碱基对，其中有40个腺 嘌呤，如果该DNA分子连续复制两次，参与 到DNA分子复制中的游离的胞嘧啶脱氧核苷 酸数有( ) A40个 B80个 C120个 D180个解析： 按照碱基互补配对原则，胞嘧啶与鸟 嘌呤配对，原DNA分子中共有胞嘧啶(100×2 40×2)/260个。第一次复制后的2个DNA分子 需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数为60个，第二 次复制后的4个DNA分子需要游离的胞嘧啶脱 氧核苷酸数为2×60120个，连续复制两次， 参与到DNA分子复制中的游离的胞嘧啶脱氧核 苷酸有60120180个。 答案： D1第2次复制需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸 分子多少个？ 2复制2次后，原来的链占总链数的比是多 少？研究DNA复制的方法 (1)研究DNA复制常用同位素标记法和离心法 ，常标记3H、15N、32P，通过离心在试管中 占据不同位置。(2)实例 方法：同位素标记及密度梯度离心法。 实验过程：以含15NH4Cl的培养液来培养大 肠杆菌，让大肠杆菌繁殖几代，再将大肠杆 菌转移到含14N的普通培养液中。然后，在不 同时刻收集大肠杆菌并提取DNA，进行密度 梯度离心，记录不同质量的DNA在离心管中 的位置及比例。大肠肠杆菌在离心管中的位置 比例DNA分子亲亲代重带带15N15N 第1代中带带15N14N第2代1/2中带带1/2轻带轻带中带带15N14N，轻带轻带 14N14N第3代1/4中带带3/4轻带轻带中带带15N14N，轻带轻带 14N14N第4代1/8中带带7/8轻带轻带中带带15N14N，轻带轻带 14N14N某校一个生物活动小组要进行研究性学习。 对生物学史上的经典实验进行验证，也是研 究性学习的内容之一。这个小组借助某大学 的实验设备，对有关DNA复制的方式进行探 索，有人认为DNA是全保留复制，也有人认 为DNA是半保留复制。为了证明这两种假设 ，这个小组设计了下列实验程序，请完成实 验并对结果进行预测。(1)实验步骤： 第一步：在氮源为14N的培养基上生长的大肠 杆菌，其DNA分子均为14NDNA；在氮源 为15N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分 子均为15NDNA。用某种离心方法分离得到 的结果如上图所示，其DNA分别分布在轻带 和重带上。第二步：将亲代大肠杆菌(含15N)转移到含14N 的培养基上繁殖一代，请分析：如果DNA 位于_带位置，则是全保留复制；如 果DNA位于_带位置，则是半保留复 制。 第三步：为了进一步验证第二步的推测结果 ，将亲代大肠杆菌(含15N)转移到含14N的培养 基上再连续繁殖一代()，请分析：解析： 如果DNA的复制方式为全保留复制 ，则一个亲代15N15N的DNA分子，子代两 个DNA分子是：一个15N15N，一个14N 14N，其在离心管中分布的位置是一半在轻带 、一半在重带；如果DNA的复制方式为半保 留复制，则一个亲代15N15N的DNA分子， 子代两个DNA分子都是15N14N，其在离心 管中分布的位置全部在中带。答案： (1)l/2重和1/2轻 全中 1/4重和3/4 轻 1/2中和1/2轻 (2)不正确 无论半保留复制还是全保留复制 ，如果研究DNA链的情况，结果是一致的， 无法区分1一个DNA分子复制完毕后，新形成的DNA 分子子链( ) A是DNA母链的片段 B和DNA母链之一完全相同 C和DNA母链稍有不同 D和DNA母链相同，但T为U所代替解析： DNA分子的两条链是互补的，新形 成的DNA分子的子链与模板母链是互补的， 与非模板母链是相同的。 答案： B2下图为真核生物染色体上DNA分子复制 过程示意图，有关叙述错误的是( )A图中DNA分子复制是从多个起点同时开 始的 B图中DNA分子复制是边解旋边双向复制 的 C真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶 D真核生物的这种复制方式提高了复制速 率解析： A错误，图中DNA分子的复制是多个起 点开始，但并不是同时开始的，图示出现的环状 结构大小不一，说明复制开始的时间不同。 图 中每一个环状结构都表示从一个复制起点开始， DNA分子边解旋(需解旋酶)边双向复制。这种半 保留复制的模式不仅保持了前后代的稳定性，而 且提高了复制效率。 答案： A3(2011·安徽卷)甲、乙图示真核细胞内两种 物质的合成过程，下列叙述正确的是( )A甲、乙所示过程通过半保留方式进行， 合成的产物是双链核酸分子 B甲所示过程在细胞核内进行，乙在细胞 质基质中进行 CDNA分子解旋时，甲所示过程不需要解 旋酶，乙需要解旋酶 D一个细胞周期中，甲所示过程在每个起 点只起始一次，乙可起始多次解析： 本题考查DNA的复制和转录，渗透对 考生知识理解能力和获取信息能力的考查。图甲 表示DNA分子的复制过程，图乙表示转录过程 ，乙的产物是单链的mRNA分子，故A项错误； 甲、乙过程主要在细胞核中进行，故B项错误； 甲、乙过程均需要解旋酶的参与，故C项错误； 在一个细胞周期中，核中DNA分子只复制一次 ，而转录可以进行多次，故D项正确。 答案： D4(2011·安徽合肥一模)关于图中DNA分子 片段的说法不正确的是( )A把此DNA放在含15N的培养液中复制3代， 子代中含14N的DNA占12.5%，含15N的DNA占 100% B处的碱基对改变导致DNA中碱基排列顺 序的改变，从而一定会