2016-2017学年高中生物第4章遗传的分子基础第2节dna分子的结构和复制第2课时dna分子的复制学案苏教版必修
18页1、第2课时DNA分子的复制1阐明DNA分子的复制过程、特点。(重点)2通过探究DNA复制活动,培养抽象思维能力。(难点)3探讨DNA复制的生物学意义。DNA 分 子 复 制 的 过 程 及 特 点1DNA分子复制的含义及复制方式的证明(1)含义以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程。(2)DNA复制方式的证明方法同位素示踪法。原理含15N的双链DNA密度大,含14N的双链DNA密度小,一条链含14N、一条链含15N的双链DNA分子密度居中。过程a用放射性同位素15N标记大肠杆菌的DNA。b将被标记的大肠杆菌转入以含14N物质为唯一氮源的培养液中培养。c分别取完成一次细胞分裂和二次细胞分裂的大肠杆菌,并将其中的DNA分子分离出来,进行密度梯度超速离心和分析。结果结论DNA的复制方式为半保留复制。2DNA分子复制的过程(1)时期:细胞有丝分裂间期和减数第一次分裂的间期。(2)场所:主要是细胞核。(3)条件:模板:DNA分子的两条链。原料:游离的4种脱氧核苷酸。能量:ATP。酶:解旋酶、DNA聚合酶等。(4)过程(5)特点边解旋边复制;半保留复制。(6)准确复制的原因和意义原因aDNA
2、分子独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板;b通过碱基互补配对,保证了复制能够精确地进行。意义:使遗传信息从亲代传给子代,从而确保了遗传信息的连续性。探讨:图中A、B、C分别表示什么过程?【提示】A:解旋;B:合成子链;C:形成子代DNA。探讨:碱基互补配对原则是怎样的?【提示】A与T、T与A、C与G、G与C配对。探讨:子代DNA分子中是否含有亲代DNA?【提示】子代DNA分子是由亲代DNA的一条单链和新合成的子代DNA单链共同组成的。探讨:图中过程是否一定准确无误?【提示】不一定,可能出现差异。1不同生物的DNA分子复制的场所病毒:在活的宿主细胞内2DNA复制所需的酶:是指一个酶系统,不仅仅是指解旋酶和DNA聚合酶,还包括DNA连接酶等。(1)解旋酶的作用是破坏碱基间的氢键。(2) DNA聚合酶的作用是连接游离的脱氧核苷酸。(3)DNA连接酶的作用是连接DNA片段。3DNA复制后两DNA分子的位置核DNA复制后位于两姐妹染色单体上。4子DNA分开的时间及去向细胞分裂过程中,细胞核中两个子DNA随着丝点分裂姐妹染色单体分开而分开,即两个子DNA分开于有丝分裂后期或减数第二次分裂后期。5
3、DNA分子复制对DNA作为遗传物质的意义(1)边解旋、边复制,多个起点同时进行,节省时间、效率高。(2)新DNA分子双链为“一母一子”,因此复制更为精确,使遗传信息更加稳定。稳定的遗传信息从亲代传递给子代,从而使生物的前后代保持了一定的连续性。巧记DNA分子复制的“一、二、三、四”1(2016无锡高一检测)下列关于DNA复制的叙述,正确的是()A在细胞有丝分裂间期和减数第一次分裂的间期,发生DNA复制BDNA通过一次复制后产生4个DNA分子CDNA双螺旋结构全部解旋后,才开始复制D单个脱氧核苷酸在DNA解旋酶的作用下连接合成新的子链【解析】DNA通过一次复制后产生2个DNA分子;DNA分子复制时,边解旋边复制;单个脱氧核苷酸在DNA聚合酶的作用下连接合成新的子链。【答案】A2如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】图中DNA分子的复制是从多个起点开始的,但并不是同时开始的。图中DNA分子的复制
4、是边解旋(需解旋酶)边双向复制的。【答案】ADNA半保留复制的实验分析及相关计算下图表示一个被15N标记的DNA分子在14N的环境中,经过两次有丝分裂时,细胞中染色体和DNA的变化情况。探讨:经过两次有丝分裂,该DNA分子共复制出几条DNA分子?分别是哪一种?【提示】4条,分别是:15N14N、14N14N、15N14N、14N14N。探讨:第二次分裂后子细胞中有无含15N的DNA?【提示】有一半细胞含有15N的DNA。探讨:第二次有丝分裂中期染色体是否被15N标记?【提示】由图可知,第二次有丝分裂中期细胞中染色体已经复制(如图e),两条染色单体中有一条含有15N。1DNA半保留复制的实验分析(1)实验预期:离心后出现3条DNA带。重链带(密度最大,最靠近试管底部):15N标记的亲代双链DNA(15N/15N)。杂合链带(密度居中,位置也居中,也称中带):一条链为15N标记、另一条链为14N标记的子代双链DNA(15N/14N)。轻链带(密度最小,离试管底部最远):两条链都为14N标记的子代双链DNA(14N/14N)。(2)实验结果分析亲代的结果说明DNA分子还没有复制;子一代试管中
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