《2006年广东地区高二生物DNA复制教学课件 新课标 人教版》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2006年广东地区高二生物DNA复制教学课件 新课标 人教版(35页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、第3节 DNA的复制,复习: 1.DNA分子具有特殊的空间结构,也就是具有规则的( )结构。 2. 碱基互补配对原则:A与( );G与( )两条链上的碱基通过( )连接。,双螺旋,T,C,氢键,(1)A与T之间形成2个氢键,G与C之间形成3个氢键,GC碱基对占比例越大,DNA分子结构越稳定。 (2)同一条脱氧核苷酸链中,相邻2个碱基间通过脱氧核糖磷酸脱氧核糖间接相连。,何谓DNA复制?,所谓DNA的复制就是指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程,1DNA2DNA,新产生的DNA分子是一个全新的DNA分子吗?,亲代(第一代),第二代,第三代,第四代,一、对DNA分子复制的推测,沃森和克里克提出
2、了DNA自我复制的假说:DNA分子复制,新合成的每个DNA分子中,都保留了原来DNA分子中的一条链,这种复制方式为半保留复制。,1、DNA分子的复制,(1)概念:以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程,复制结果一个DNA分子合成两个与亲代DNA完全相同的新DNA分子,DNA分子的复制实质上是遗传信息的复制。,(2)复制的时间:有丝分裂中DNA分子复制时间是有丝分裂间期;减数分裂中DNA的复制时间是减数第一次分裂的间期;无丝分裂中DNA分子复制时间是无丝分裂之前。,(3)复制的场所:主要在细胞核,但在叶绿体、线粒体的细胞质基质中也进行DNA的复制,而且这些DNA复制的时间不一定在细胞分裂的间期,
3、原核生物主要在拟核内进行DNA的复制, DNA病毒在活的宿主细胞内进行DNA的复制。,一、考点整合与提升,以解开的每段母链为模板,在酶的作用下,按照互补配对的原则,吸引核基质中已被激活的含有互补碱基的脱氧核苷酸,最后相邻脱氧核苷酸的脱氧核糖和磷酸基团间形成磷酸二酯键,产生一条子链。,(4)复制的过程,解旋,合成子链,形在子代DNA分子,DNA双螺旋解开,在ATP供能、解旋酶的作用下,使碱基之间的氢键断开,碱基暴露出来,形成了两条模板链。,在DNA聚合酶的作用下,随着解旋过程的进行,新合成的子链不断地延伸,同时每条子链与其对应的母链互相盘绕成双螺旋结构,解旋完即,(5)复制的条件,模板,两条已解
4、开的DNA单链,原料,细胞中游离的脱氧核苷酸,酶,需要 DNA解旋酶、 DNA聚合酶等的催化。,能量,需要 ATP提供能量。实际是由ATP激活脱氧核苷酸,形成脱氧核苷酸三磷酸。,在DNA复制过程中,独特的双螺旋结构,为复制提供了精确的模板;碱基互补配对,保证了复制精确无误。,通过复制将亲代的遗传信息传给子代,使前后代保持了遗传信息的连续性。,一个亲代DNA分子形成了两个完全相同的子代DNA分子,(6)复制的保证,(7)复制的结果,(8) 复制的意义,(9)复制的特点,(1)边解旋边复制,(2)半保留复制,新合成的DNA分子中,有一条链来自亲代的DNA,另一条链则是新合成的。,复制方向,母链,母
5、链,子链,子链,(1)DNA不论复制多少次,产生的子代DNA分子中,含母链的 DNA分子数总是个,含母链也总是条。,(2)复制n代产生的子代DNA分子数为2n,产生的的子代DNA单链为2n,子代DNA分子所含的亲代DNA链占子代DNA中脱氧核苷酸链的比例为1/2n,(3)一定数量的碱基对所能构成的DNA分子种类数或所携带的遗传信息的种类数=4n(n为碱基对数),(10)与复制有关的计算规律,对应例题:1、关于细胞内DNA复制的叙述,正确的是( ) A、发生在细胞分裂的各个时期 B、子代DNA分子由两条新链组成 C、需要模板、原料、能量和酶等 D、形成的两条新链碱基序列相同,C,解析: DNA复
6、制发生在细胞分裂的间期,A错; DNA复制是半保留复制,复制后的子代DNA分子中只有一条新链,B错;形成的两条新链碱基序列不同,是互补配对的,D错; DNA复制需要模板、原料、能量和酶等,所以C是正确的。,对应例题:2、如果把一个DNA分子用重氢标记,含有这个DNA分子的细胞连续进行四次有丝分裂后,含有标记链的DNA分子数和细胞数是( ) A、1/2和1/2 B、1/4和1/4 C、1/8和1/8 D、1/8和1/10,解析:在细胞有丝分裂间期DNA分子复制,而DNA的复制是半保留的复制,即在复制过程中均以DNA分子的一条母链作为模板,合成一条新的子链与其互补配对,经过四次有丝分裂细胞数为24
7、=16(个),在16个细胞中仍有2个细胞含标记链占1/8。含有标记链的DNA分子数也是1/8。,C,链,为中。另二个DNA分子中只含14N,全为轻。所以子二代的DNA分子轻和中各占一半。若再繁殖一代在八个DNA分子中,有二个DNA分子各有一条链含15N,为中,其它六个DNA分子只含14N,为轻,所以到子三代,1/4为中,3/4为轻。,对应例题:3、用含15N的培养液培养大肠杆菌,再放在含14N的培养液中培养,然后用梯度离心技术测定各代大肠杆菌密度,结果如图所示,亲代全重,子一代全中,子二代一半重、一半中。为什么?若再繁殖一代将怎么样?,解析:亲代是在含15N的培养液中培养,亲代的DNA分子中含
8、15N,密度大,全为重。后移到含14N的培养液中培养,由于DNA是半保留复制,子一代的DNA分子中有二个一条是含15N的母链(重),一条是含14N新合成的子链(轻),所以全为中。到子二代,在复制出的四个DNA分子中,只有二个DNA分子各有一条含15N的母,答案:1/4为中,3/4为轻,对应例题:4、在DNA复制过程中,保证复制正确无误进行的关键步骤是( ) A、解旋酶破坏氢键并使DNA双链解开 B、游离的脱氧核苷酸与母链互补配对 C、与模板链配对的脱氧核苷酸连接成子链 D、子链与模板链盘绕成双螺旋结构,B,解析:在DNA复制过程中,有解旋、合成子链和螺旋化等过程,但是保证复制得到的两个DNA分
9、子,是相同的机制是在复制过程中,严格按照碱基互补配对合成子链。,1、(2009高考江苏卷) 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,A,解析:本题通过信息考查DNA的复制相关知识。从图中只能看出有一个复制起点,所以A不对。图中DNA分子复制是边解旋边双向复制的,真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶,DNA聚合酶等参与。这种半保留复制的模式不仅保持前后代的稳定性,每次复制都可产生两个DNA分子
10、,提高了效率。,二、近两年高考真题示例,2(2010山东高考理综)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都被标记 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,B,解析:由于DNA分子的复制方式为半保留复制,在有放射性标记的培养基中一个细胞周期后,每个DNA分子中有一条链含放射性。继续在无放射性的培养基中培养时,由于DNA的半保留复制,所以DNA分子一半含放射性,一半不含放射性,每个染色单体含
11、一个DNA分子,所以一半的染色单体含放射性。,3、(2010高考北京卷)科学家以大肠杆菌为实验对象,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: (1)要得到DNA中的N全部被放射性标记的大肠杆菌B,必须经过_代培养,且培养液中的_是唯一氮源。 (2)综合分析本实验的DNA离心结果,第_组结果对得到的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 。,多代,3,1,2,半保留复制,15NH4CL,(3)分析讨论: 若子I代DNA的离心结果为“轻”和“重”两条密度带,则“重带”DNA来自于_
12、,据此可判断DNA分子的复制方式不是_复制。 若将子I代DNA双链分开后再离心,其结果是_(选填“能”或“不能”)判断DNA的复制方式。 若在同等条件下将子II代继续培养,子n代DNA离心的结果是:密度带的数量和位置是_,放射性强度发生变化的是_带。 若某次实验的结果中,子I代DNA的“中带”比以往实验结果的“中带”略宽,可能的原因是新合成的DNA单链中的N尚有少部分为_.,B,半保留,不能,没有变化,轻,15N,解析: (1)据表DNA 在15NH4CL为唯一N源的培养液中培养多代,可得到大肠杆菌B 。 (2) 若要证明DNA是半保留复制,则需要证明DNA分子的两条链一条是原来的,一条是新合
13、成的,第3组的结果与第1、第2组的结果对比能证实。 (3) “轻”为14N/14N的DNA, “重”为15N/15N的DNA,据表,重带DNA来自B代。 的结果是后代DNA的两条链或全是原来的或全是新合成的,说明DNA的复制方式不是半保留的。 将子一代DNA双链解开后再离心,无法判断后代DNA两条链的来源,故不能判断DNA的复制方式。 若在同等条件下将子II代继续培养,子n代DNA的情况是有2个 15N/14N ,其余都是14N/14N DNA,所以子n代DNA离心的结果是密度带的数量和位置 没有变化,放射性强度发生变化的是“ 轻”带。 “中带”比以往实验结果的“中带”略宽,说明新合成的DNA
14、单链中的N尚有少部分为15N。,规律1:亲代DNA分子经 n 次复制后,所合成的DNA分子中:DNA分子数,含亲代母链的DNA分子数,不含亲代母链的DNA分子数依次为:,小结:,2n,2,2n-2,,看书思考下列问题: 1、概念: 2、场所: 3、时期: 4、条件: 5、复制过程: 6、复制特点: 7、复制的精确性: 8、复制的生物学意义:,三、DNA分子的复制,模板:,原料:,能量:,酶:,解旋酶催化,解旋:,模板,(在DNA聚合酶的催化下,利用游离的脱氧核苷酸进行),复制:,以母链为模板进行碱基配对,母链(旧链) 子链(新链),复制后的DNA:,同时进行,1、概念: 2、场所: 3、时期:
15、 4、条件: 5、复制过程: 6、复制特点: 7、复制的精确性: 8、复制的生物学意义:,三、DNA分子的复制小结:,有丝分裂间期、减数分裂第一次分裂的间期,模板:,原料:,能量:,酶:,DNA的两条链,游离的脱氧核苷酸(A、G、C、T),ATP,DNA解旋酶、DNA聚合酶等,碱基互补配对原则,半保留复制,边解旋边复制,使遗传信息在传递过程中保持了连续性,细胞核(主要)、线粒体、叶绿体 原核生物的拟核和质粒,解旋合成延伸和盘绕,规律2:亲代DNA分子经 n 次复制后,所需游离的脱氧核苷酸数为: R游离的脱氧核苷酸数=a (2 n-1), a 表示模板的碱基数, n 表示复制的次数。,1.一个DNA分子自我复制后形成两个DNA分子,这两个新的DNA分子( ) A.分别由两条母链和两条子链形成 B.两条母链和两条子链随机结合而成 C.分别由一条子链及一条母链结合而成 D.一条子链与另一条子链的母链结合,C,评价反馈练习,2DNA分子的半保留复制方式使 A分子结构具有相对稳定性 B能精确进行自我复制,保证亲代与子代之 间的 连续性 C能够精确地指导蛋白质合成 D产生可遗传变异的机会 3一个双链DNA分子为第一代,经过3次自我复制,在第四代DNA分子中,共有 条长链有 条第一代脱氧核苷酸的长链 A2 B4 C8 D16,A,D,B,4下列关于DNA复制过程