【人教版】高中生物必修二《 3_3 DNA的复制》课件 21页

第三节 DNA 的 复 制 Content 一、对DNA分子复制的推测 假说： 复制方式。 1.提出者： 。 2.内容： （1）解旋：DNA分子复制时，DNA分子的 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 ，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 。 半保留 沃森和克里克 双螺旋 氢键 解开的两条单链 碱基互补配对 氢键 一条链 二、DNA分子的复制 （1）需要细胞提供 （2）需要 酶的作用 （3）结果： （1）模板：解开的每一段 （2）原料：四种 （3）酶： 等 （4）原则： 原则 1.概念：以 为模板合成 的过程。 2.时间：细胞有丝分裂的 和减数第一次分裂的 。 3.场所：主要是 。 4.过程： 解旋 合成 子链 形成子代DNA：每一条新链与其对应的模板链盘绕成 。 双螺旋结构 亲代DNA 子代DNA 间期 间期 细胞核 能量 解旋 把两条螺旋的双链解开 母链 脱氧核苷酸 DNA聚合酶 碱基互补配对 5.结果：形成两个与 完全相同的子代DNA分子。 6.意义：将 从亲代传给子代，从而保持了 的连续性。 7.特点：（1） ；（2） 。 8.准确复制的原因： （1）DNA分子独特的 为复制提供了精确的模板； （2）通过 保证了复制准确无误地进行。 碱基互补配对 亲代DNA分子 遗传信息 遗传信息 边解旋边复制 半保留复制 双螺旋结构 Content 学点一 对DNA分子复制的推测 —— 半保留复制 沃森和克里克对ＤＮＡ分子复制的推测如下：双螺旋解开→氢键断裂→两条模板单链→游离的脱氧核苷酸按照碱基互补配对原则通过氢键结合到模板单链上→形成新的ＤＮＡ分子（包括一条模板单链和一条新链），这种复制方式称为半保留复制。 Content 【解析】亲代噬菌体的ＤＮＡ用 ３２ Ｐ标记后，在细菌中利用细菌的化学成分进行复制，因为ＤＮＡ的复制是半保留复制，亲代噬菌体ＤＮＡ分子的两条脱氧核苷酸链将被保留下来，并代代传递下去，最后，在形成的子代噬菌体中总是有两个含有亲代噬菌体ＤＮＡ初始母链的。 【例1】 用 ３２ Ｐ将噬菌体的ＤＮＡ进行标记后，让其侵染普通的细 菌，待细菌解体后，如果释放出的子代噬菌体为n个，其中含 ３２ Ｐ 的噬菌体所占的比例是 （ ） A. B. C.n D.1/2 n １ n 2 B Content 1.噬菌体是一种 病毒，每一个噬菌体中只有1个DNA分子，由于DNA分子的复制是半保留复制，因此只有 个噬菌体含有亲代DNA分子的两条链。 2.噬菌体是一种病毒，只能在 内才有生命现象。 1.用一个 ３２ Ｐ标记的噬菌体侵染细菌。若该细菌解体后释放出３２个 大小、形状一样的噬菌体，则其中含有 ３２ Ｐ的噬菌体有( ) A.０个 B.２个 C.３０个 D.３２个 活细胞 DNA 2 Ｂ Content 学点二 DNA半保留复制的实验证据 1.实验方法：同位素示踪技术。 2.实验假设：DNA以半保留的方式复制。 3.实验预期：离心后应出现3条DNA带。 （1）重带（密度最大，最靠近试管底部）： 15 N标记的亲代双链DNA（ 15 N/ 15 N）。 （2）杂交带（密度居中，位置也居中，也称中带）：一条链为 15 N标记，另一条链为 14 N标记的子代双链DNA（ 15 N/ 14 N）。 （3）轻带（密度最小，离试管底部最远）：两条链都为 14 N标记的子代双链DNA（ 14 N/ 14 N）。 Content 4.实验过程：（如图所示） （1）大肠杆菌在含有 15 N标记的NH 4 Cl培养液中繁殖几代； （2）将含 15 N的大肠杆菌转到 14 N标记的普通培养液中培养； （3）在不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA； （4）将提取的DNA进行离心，记录离心后试管中DNA的位置。 Content 5.实验结果：（如图所示） 立即取出提取DNA→离心→全部重带（ 15 N/ 15 N） 繁殖一代后取出提取DNA→离心→全部杂交带（ 14 N/ 15 N） 繁殖两代后取出提取DNA→离心→1/2轻带、1/2中带 6.实验结论：DNA的复制是以半保留的方式进行的。 Content 【例2】 用 １５ Ｎ标记细菌的ＤＮＡ分子，再将它们放入含 １４ Ｎ的培养基 中连续繁殖四代，a、b、c为三种ＤＮＡ分子：a只含 １５ Ｎ，b同时 含 １４ Ｎ和 １５ Ｎ，c只含 １４ Ｎ，如下图，这三种ＤＮＡ分子的比例正 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 １５ Ｎ的DNA分子为０个,同时含 １４ N和 １５ Ｎ的有2n个，只含 １４ Ｎ的有14n个，它们呈现Ｄ图所示的比例。 D Content 1.用 １５ Ｎ标记细菌的DNA分子，再将它们放入含 １4 Ｎ的培养基中培养，让其复制n次，则后代DNA分子中，只含 １５ Ｎ的DNA分子有 个，只含 １4 Ｎ的DNA分子有 个，既含 １4 Ｎ也含 １５ Ｎ的DNA分子有 个。 2.DNA分子复制结束后，母链和 链结合形成新的DNA分子。 子 0 2 n -2 2 Content 可能的答案 ＤＮＡ １４ Ｎ 居中 １５ Ｎ Ａ ３／４ １／４ — Ｂ １／４ ３／４ — Ｃ — １／２ １／２ Ｄ １／２ １／２ — 2.细菌先在含有 １４ Ｎ的环境中培养，然后转到含有重氮（ １５ Ｎ）的环 境中，经过相当于一次复制的时间，再转到含 14 N的环境中，经过相当 于两次连续复制的时间后，分析细菌ＤＮＡ组成，结果应为（ ） Ａ Content 学点三 DNA分子复制的过程 １.复制的时间：体细胞细胞核中的ＤＮＡ分子复制发生在有丝分裂的间期，生殖细胞细胞核中的ＤＮＡ分子复制发生在减数第一次分裂的间期。 ２.复制的场所：DNA主要分布在细胞核内，细胞核是ＤＮＡ复制的主要场所。 ３.复制的过程（如图所示）： Content ６.意义：保持前后代遗传信息的连续性。 ４.特点：一是边解旋边复制，二是半保留复制。 ５.条件： 模板：以解开的母链为模板 原料：以周围环境中（即核基质中）的游离脱 氧核苷酸为原料 能量：由ＡＴＰ提供能量 酶：解旋酶、DNA聚合酶等 Content 【例3】 某ＤＮＡ分子共有a个碱基，其中含胞嘧啶m个，则该ＤＮＡ分 子复制３次，需要游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为 ( ) A.７（a-m） B.8(a-m) C.7( a-m) D.8(2a-m) 2 1 【解析】本题考查ＤＮＡ分子中碱基计算和ＤＮＡ复制的特点，即半保留复制。 第一步计算出该ＤＮＡ分子中的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数目：Ｃ＋Ｔ＝ ,C=m,所以Ｔ＝ -m； 第二步计算出连续复制3次所需的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目：（２ 3 －１）×（ -m）=7( -m)。 2 a 2 a 2 a 2 a C Content 1.若某双链DNA分子中T占全部碱基的比例为b，则其一条链中含T的最大比例为 ，最小比例为 。 2.在DNA分子复制过程中，碱基配对遵循 原则。 3.某些药物可以抑制肿瘤细胞ＤＮＡ的复制，从而达到控制癌症的目 的。这些药物作用的细胞正处于细胞周期的 （ ） A.间期 B.前期 C.中期 D.后期 碱基互补配对 2b 0 Ａ Content 1.如何根据DNA分子的复制进行有关计算？ （1）若取一个全部被 15 N标记的DNA分子（0代），转移到含 14 N的培养基中培养（复制）若干代，其结果分析如下表： Content 1.如何根据DNA分子的复制进行有关计算？ Content 1.如何根据DNA分子的复制进行有关计算？ （2）DNA的复制为半保留复制，一个DNA分子复制n次，则有： （1）DNA分子数 ①子代DNA分子数=2 n 个 ②含有亲代DNA链的子代DNA分子数=2个 ③不含亲代DNA链的子代DNA分子数=（2 n -2）个 （2）脱氧核苷酸链数 ①子代DNA分子中的脱氧核苷酸链数=2 n+1 条 ②亲代脱氧核苷酸链数=2条 ③新合成的脱氧核苷酸链数=（2 n+1 -2）条 （3）消耗的脱氧核苷酸数 若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，经过n次复制需要消耗该脱氧核苷酸m · (2 n -1)个。 Content 返回 2.利用所学知识尝试构建本学案三维知识体系