《北师版生物必修二同步教学课件 3.1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《北师版生物必修二同步教学课件 3.1（28页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第3章遗传信息的复制与表达 第1节遗传信息的复制 二 三 一 一 DNA分子半保留复制的证据1 半保留复制DNA复制过程中 每个子代DNA的一条链来自亲代DNA 另一条则是新合成的 这种复制方式称为半保留复制 2 证据亲代DNA双链只含15N 称之为重带 复制的子一代DNA的两条链中 一条含14N 另一条含15N 称之为杂种DNA 复制的子二代DNA既有杂种DNA 又有两条链都含14N的DNA 称之为轻带 但已没有重带 二 三 一 二 DNA分子复制的过程1 概念 时间和场所 1 概念 以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程 2 时间 DNA分子的复制是在细胞分裂间期伴随着染色体的复制而完成的
2、 3 场所 主要在细胞核 细胞质中亦有 2 过程 1 解旋 亲代DNA在解旋酶的作用下 消耗细胞内的能量 断裂氢键 把两条螺旋的双链解开 2 合成子链 以解开的每一条DNA链为模板 利用周围环境中游离的4种脱氧核糖核苷酸 按照碱基互补配对原则 在DNA聚合酶和其他大分子蛋白质的作用下 各自合成与母链互补的一段子链DNA 3 形成子代DNA 新合成的两条子链分别与其互补的母链盘绕成新的DNA双螺旋结构 从而形成两个完全相同的子代DNA分子 二 三 一 3 特点 1 DNA的复制是一个边解旋边复制的过程 2 复制方式 半保留复制 3 原核生物DNA只有一个复制起点 真核生物由于DNA比较长 往往有
3、多个复制起点 4 条件 1 DNA分子复制需要的模板 两条已解旋的DNA单链 2 原料 游离的4种脱氧核糖核苷酸 3 能量 ATP 4 所需要的酶 解旋酶 DNA聚合酶等 二 三 一 判一判1 DNA复制消耗细胞内的ATP 2 DNA复制都是多起点的 3 DNA复制一般发生于细胞有丝分裂间期 4 DNA复制严格按照碱基互补配对原则 不会出现差错 二 三 一 三 遗传信息复制的重大意义1 意义DNA分子通过复制 使亲代的遗传信息准确地传递给子代 从而保证了遗传信息的一致性 确保了生物物种的延续性和多样性 2 聚合酶链式反应 PCR 技术聚合酶链式反应 PCR 技术是一种在体外快速扩增特定DNA序
4、列的方法 探究一 探究二 DNA分子的复制问题导引一份重要的文件要留下完全相同的副本 最好的办法是将它复印一次 作为遗传物质的DNA 在传递遗传信息的时候 是如何由一份变成两份并传给后代的呢 提示DNA分子能够复制 一个DNA分子可复制为两个完全相同的DNA分子 探究一 探究二 名师精讲1 条件 1 模板 亲代DNA分子解旋后的两条链 2 原料 4种游离的脱氧核苷酸 A T G C 3 能量 细胞呼吸产生的ATP 4 酶 解旋酶和DNA聚合酶等 2 场所 在自然状态下 只能在细胞内复制 1 真核生物 主要在细胞核内 线粒体和叶绿体内也可进行 2 原核生物 主要在拟核 也可以在细胞质 如质粒的复
5、制 中进行 3 DNA病毒 在活的宿主细胞内进行 探究一 探究二 3 特点 1 边解旋边复制 解旋 合成子链 新链与模板链盘旋成双螺旋结构 2 半保留复制 新合成的每个DNA分子中 都保留了原来DNA分子中的一条链 模板链 4 结果 一个DNA分子形成两个完全相同的DNA分子 新复制产生的两个DNA分子随细胞分裂分配到两个子细胞中去 探究一 探究二 典例提升1 2014山西太原模拟 DNA一般能准确复制 其原因是 DNA规则的双螺旋结构为复制提供模板 DNA复制发生于细胞周期的间期 碱基互补配对是严格的 产生的两个子代DNA均和亲代DNA相同A B C D 解析 DNA规则的双螺旋结构经解旋后
6、为DNA复制提供两条模板 即复制的标准 严格的碱基互补配对原则保证了DNA复制的准确性 保证子代DNA是以亲代DNA提供的两条模板为标准合成的 答案 D 探究一 探究二 变式训练细胞每次分裂时DNA都复制一次 每次复制都是 A 母链和母链 子链和子链 各组成一个子代DNAB 每条子链和与它碱基互补的母链组成子代DNAC 每条子链随机地和两条母链之一组成子代DNAD 母链降解 重新形成两个子代DNA解析 DNA分子复制为半保留复制 其过程一般分三个阶段 解旋 一个DNA分子双链之间的氢键断裂 两条链彼此分开 合成 以母链为模板 以细胞内的脱氧核苷酸为原料 根据碱基互补配对原则合成子链 形成 新合
7、成的子链与模板链盘绕成完整的DNA分子 新合成的每个DNA分子中 只含有一条新的子链 另外一条是亲代DNA分子中的一条多核苷酸链 答案 B 探究一 探究二 DNA复制的相关计算问题导引用32P标记的一个噬菌体侵染用15N标记的大肠杆菌 一段时间后大肠杆菌裂解释放出100个子代噬菌体 含有32P的噬菌体有几个 提示2个 探究一 探究二 名师精讲假设1个全部被15N标记的DNA分子 0代 在含14N的培养液中复制n代 结果如下 1 DNA分子数 1 子代DNA分子总数 2n个 2 含15N的DNA分子数 2个 3 含14N的DNA分子数 2n个 4 只含15N的DNA分子数 0个 5 只含14N的
8、DNA分子数 2n 2 个 2 多核苷酸链数 1 子代DNA分子中多核苷酸链数 2n 1条 2 含15N的多核苷酸链 2条 3 含14N的多核苷酸链 2n 1 2 条 探究一 探究二 3 消耗的脱氧核糖核苷酸数设亲代DNA分子中含有某种脱氧核糖核苷酸m个 则 1 经过n次复制 共需消耗游离的该脱氧核糖核苷酸m 2n 1 个 2 在第n次复制时 共需消耗游离的该脱氧核苷酸m 2n 1 个 探究一 探究二 典例提升2 1用15N标记细菌的DNA分子 再将它们放入14N的培养基中连续繁殖四代 a b c为三种DNA分子 a只含15N b同时含14N和15N c只含14N 则下图所示这三种DNA分子的
9、比例正确的是 解析 假设亲代DNA分子为n个 则繁殖四代后 DNA分子总数为16n 其中 只含15N的DNA分子为0个 同时含14N和15N的分子为2n个 只含14N的分子有14n个 则它们呈现的比例为D图所示 答案 D 探究一 探究二 典例提升2 2用15N标记含有100个碱基对的DNA分子 其中有胞嘧啶60个 该DNA分子在含14N的培养基中连续复制4次 下列结果不可能的是 A 含有14N的DNA分子占7 8B 含有15N的多核苷酸链占1 16C 复制过程中需腺嘌呤脱氧核苷酸600个D 复制后共产生16个DNA分子解析 DNA分子的复制是半保留复制 无论复制几次都只有2个DNA含有15N
10、而子代每一个DNA分子都含有14N 故含有14N的DNA分子占100 连续复制4次后共有DNA16个 B D两项正确 胞嘧啶 C 有60个 所以G有60个 而A T C G 100 2 200 则A T 80 又A T 故A T 40 所以需要腺嘌呤脱氧核苷酸40 24 1 600 个 C项正确 答案 A 探究一 探究二 变式训练某个DNA片段由500对碱基组成 A T占碱基总数的34 若该DNA片段复制2次 其需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸分子个数为 A 330B 660C 990D 320解析 该DNA片段共有碱基500 2 1000 个 已知 A T 1000 100 34 所以C G 100
11、0 1 34 2 330 复制2次后共有4条DNA片段 相当于有3条是新合成的 所以需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸分子个数为330 3 990 答案 C 实验指导用同位素标记法证明DNA半保留复制的实验1 含15NDNA的大肠杆菌在含14N的培养基中培养一代后提取的DNA分子在CsCl溶液中形成的带位于重带和轻带中间 这就充分证明了DNA进行的是半保留复制 2 从在含14N的培养基中生长一代的大肠杆菌 原来含15N 中提取DNA 通过热变性 使DNA双链分开 然后离心 结果观察到两条带 其中一条位于重带位置 一条位于轻带位置 这更有力地证实了DNA的半保留复制 设计体验科学家以大肠杆菌为实验对象
12、运用同位素示踪技术及密度梯度离心方法进行了DNA复制方式的探索实验 实验内容及结果见下表 请分析并回答下列问题 1 综合分析本实验的DNA离心结果 第组结果对得到结论起到了关键作用 但需把它与第组和第组的结果进行比较 才能说明DNA分子的复制方式是 2 分析讨论 若子 代DNA的离心结果为 轻 和 重 两条密度带 则 重带 DNA来自于 据此可判断DNA分子的复制方式不是复制 若将子 代DNA双链分开后再离心 其结果是 填 能 或 不能 判断DNA的半保留复制 若在同等条件下将子 代继续培养 子n代DNA离心的结果是 密度带的数量和位置 放射性强度发生变化的是带 解析 1 第3组中双链都含15
13、N的DNA B 在含14N的原料中复制1次 子代DNA中一条链含14N 一条链含15N 说明DNA的复制方式为半保留复制 2 若子 代DNA离心后仅为中带 说明为半保留复制 否则不能说明 若将子 代DNA双链分开后离心 则不能判断DNA的半保留复制 若将子 代继续培养 得到的子代DNA仍是14N 15N 14N 14N 密度带的数量和位置不变 双链都含14N的DNA分子 14N 14N 增多 14N 15NDNA分子数不变 答案 1 312半保留复制 2 B半保留 不能 没有变化轻 12345 1 下列有关DNA复制过程的叙述 正确的顺序是 互补碱基对之间氢键断裂 互补碱基对之间氢键形成 DN
14、A分子在解旋酶的作用下解旋 以解旋后的母链为模板进行碱基互补配对 子链与母链盘旋成双螺旋结构A B C D 解析 DNA复制过程是解旋酶作用于两条链间的氢键 以解旋后的两条母链分别为模板遵循碱基互补配对原则合成新DNA链 子链与母链恢复双螺旋结构 答案 D 12345 2 在一个细胞周期中 DNA复制过程中的解旋发生在 A 两条DNA母链之间B DNA子链与其互补的母链之间C 两条DNA子链之间D DNA子链与其非互补母链之间解析 在DNA复制时 首先是构成DNA的两条母链解旋 然后以解开的每一条母链为模板 按照碱基互补配对原则合成子链 答案 A 12345 3 下列有关DNA复制的说法 正确
15、的是 A DNA复制时只有一条链可以作为模板B DNA复制所需要的原料是4种脱氧核糖核苷酸C DNA复制的场所只有细胞核D DNA复制的时间只能是有丝分裂间期解析 DNA复制时 两条链都可以作为模板 DNA复制的场所可以是细胞核 也可以是线粒体和叶绿体 在细菌体内还可以是拟核 DNA复制时需要的原料是4种脱氧核糖核苷酸 答案 B 12345 4 一个双链DNA分子为第一代 经过3次自我复制 在第四代DNA分子中 有几条第一代多核苷酸的长链 A 2B 4C 8D 16解析 无论复制几代 后代中只有2条链属于第一代DNA分子中的多核苷酸链 答案 A 12345 5 DNA分子能够自我复制的结构基础是 A DNA具有独特的双螺旋结构B 配对的脱氧核苷酸之间连接成与母链互补的子链C 磷酸和脱氧核糖交互排列的顺序稳定不变D DNA分子具有多样性和特异性解析 DNA独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板 而碱基互补配对原则保证了复制能准确无误地进行 答案 A
