(粵渝冀遼蘇皖閩鄂湘津京魯瓊專用)2018-2019學(xué)年高中生物 第3章 基因的本質(zhì) 第3節(jié) DNA的復(fù)制課件 新人教版必修2.ppt

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1、第3節(jié)DNA的復(fù)制,第3章基因的本質(zhì),學(xué)習(xí)目標(biāo) 1.了解沃森和克里克對DNA分子復(fù)制方式的早期推測。 2.理解DNA分子的復(fù)制。 3.了解DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證據(jù)。,核心素養(yǎng) 1.生命觀念結(jié)構(gòu)與功能觀:DNA結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與自我復(fù)制相統(tǒng)一。 2.科學(xué)探究分析與討論:DNA復(fù)制的機(jī)制半保留復(fù)制。,,新知導(dǎo)學(xué),,達(dá)標(biāo)檢測,內(nèi)容索引,新知導(dǎo)學(xué),1.對DNA分子復(fù)制的推測 (1)提出者: 。 (2)假說 解旋:DNA分子復(fù)制時,DNA分子的雙螺旋將解開,互補(bǔ)的堿基之間的 斷裂。 復(fù)制:解開的 作為復(fù)制的模板,游離的脫氧核苷酸依據(jù) 原則,通過形成 ,結(jié)合到作為模板的單鏈上。 (3)特

2、點(diǎn):新合成的每個DNA分子中,都保留了原來DNA分子中的一條鏈,這種復(fù)制方式被稱做 。,一、DNA分子復(fù)制方式的推測和實(shí)驗(yàn)證據(jù),沃森和克里克,氫鍵,兩條單鏈,堿基互補(bǔ)配對,氫鍵,半保留復(fù)制,2.DNA分子復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證據(jù)(選學(xué)) (1)實(shí)驗(yàn)方法: 法和密度梯度離心技術(shù)。 (2)實(shí)驗(yàn)原理 DNA的兩條鏈都用15N標(biāo)記,那么這樣的DNA分子密度最大,離心時應(yīng)該在試管的 部。 兩條鏈中都含有14N,那么這樣的DNA分子密度最小,離心時應(yīng)該在試管的 部。 兩條鏈中一條含有15N,一條含有14N,那么這樣的DNA分子離心時應(yīng)該在試管的 部。,放射性同位素標(biāo)記,底,上,中,(3)實(shí)驗(yàn)過程,(4)實(shí)

3、驗(yàn)結(jié)果 立即取出,提取DNA離心 帶。 繁殖一代后取出,提取DNA離心帶。 繁殖兩代后取出,提取DNA離心 輕帶、 中帶。 (5)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和預(yù)期的一致,說明DNA的復(fù)制是以 的方式進(jìn)行的。,全部重,全部中,半保留,例1沃森和克里克在發(fā)表了DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)的論文后,又提出了DNA自我復(fù)制的假說。下列有關(guān)假說內(nèi)容的敘述不正確的是 A.DNA復(fù)制時,雙螺旋將解開,互補(bǔ)的堿基之間的氫鍵斷裂 B.以解開的兩條單鏈為模板,以游離的脫氧核苷酸為原料,依據(jù)堿基互補(bǔ) 配對原則,通過氫鍵結(jié)合到作為模板的單鏈上 C.形成的DNA分子包括一條模板單鏈和一條新鏈 D.形成的兩個DNA分子是由兩條母鏈、兩

4、條子鏈分別結(jié)合而成,,答案,解析,解析沃森和克里克提出的DNA自我復(fù)制的假說為半保留復(fù)制,即形成的DNA分子包括一條母鏈和一條子鏈。,例2在氮源為14N和15N的培養(yǎng)基上生長的大腸桿菌,其DNA分子分別為14NDNA(相對分子質(zhì)量為a)和15NDNA(相對分子質(zhì)量為b)。將親代大腸桿菌轉(zhuǎn)移到含14N的培養(yǎng)基上,再連續(xù)繁殖兩代(和),用某種離心方法分離得到的結(jié)果如下圖所示。下列對此實(shí)驗(yàn)的敘述不正確的是,A.代細(xì)菌DNA分子中一條鏈?zhǔn)?4N,另一條鏈?zhǔn)?5N B.代細(xì)菌含15N的DNA分子占全部DNA分子的 C.預(yù)計(jì)代細(xì)菌DNA分子的平均相對分子質(zhì)量為 D.上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明DNA分子的復(fù)制方式為半

5、保留復(fù)制,答案,解析,,解析15NDNA在14N的培養(yǎng)基上進(jìn)行第一次復(fù)制后,產(chǎn)生的兩個子代DNA分子均含有一條15N的DNA鏈和一條14N的DNA鏈。這樣的DNA用離心法分離后,應(yīng)該全部處在試管的中部。代的兩個DNA分子再分別進(jìn)行復(fù)制,它們所產(chǎn)生的兩個子代DNA分別為全14NDNA分子和14N、15NDNA分子。此時,將該DNA作離心處理,產(chǎn)生的DNA沉淀應(yīng)該分別位于試管的上部和中部。含15N的DNA分子占全部DNA分子的 。代細(xì)菌DNA分子共有8個,各條單鏈的相對分子質(zhì)量之和為(7ab),則代細(xì)菌DNA分子的平均相對分子質(zhì)量為 。,二、DNA分子復(fù)制的過程,1.DNA復(fù)制的概念:以 為模

6、板合成 的過程。 2.時間:細(xì)胞有絲分裂的 期和減數(shù) 期。,親代DNA,子代DNA,第一次分裂前的間,間,3.過程,能量,解旋,兩條螺旋的雙鏈,脫氧核苷酸,DNA聚合酶,雙螺旋結(jié)構(gòu),4.結(jié)果:形成兩個 的DNA分子。 5.特點(diǎn) (1) 。 (2) 復(fù)制。 6.意義:將 從親代傳給子代,保持了 的連續(xù)性。,完全相同,邊解旋邊復(fù)制,半保留,遺傳信息,遺傳信息,例3下圖表示DNA分子復(fù)制的過程,結(jié)合圖示,下列有關(guān)敘述不正確的是,答案,解析,A.DNA復(fù)制過程中首先需要解旋酶破壞DNA雙鏈之間的氫鍵,使兩條鏈解開 B.DNA分子的復(fù)制具有雙向復(fù)制的特點(diǎn),生成的

7、兩條子鏈的方向相反 C.從圖示可知,DNA分子具有多起點(diǎn)復(fù)制的特點(diǎn),縮短了復(fù)制所需的時間 D.DNA分子的復(fù)制需要DNA聚合酶將單個脫氧核苷酸連接成DNA片段,,解析DNA復(fù)制需要以DNA的兩條鏈為模板,因此DNA分子復(fù)制過程中首先需要解旋酶破壞DNA雙鏈之間的氫鍵,使兩條鏈解開;由圖可知,DNA分子的復(fù)制具有雙向復(fù)制的特點(diǎn),生成的兩條子鏈方向相反;圖示中復(fù)制的起點(diǎn)只有1個,不能體現(xiàn)DNA分子具有多起點(diǎn)復(fù)制的特點(diǎn);DNA聚合酶的作用是將單個游離的脫氧核苷酸連接成DNA片段。,解析DNA復(fù)制發(fā)生在細(xì)胞有絲分裂的間期和減數(shù)第一次分裂前的間期,是以親代DNA的兩條鏈為模板,合成兩個子代DNA的過程;

8、真核生物DNA復(fù)制的主要場所是細(xì)胞核,線粒體、葉綠體內(nèi)也可進(jìn)行;DNA復(fù)制過程需要解旋酶和DNA聚合酶,不需要DNA(水解)酶。,例4下列關(guān)于DNA復(fù)制的敘述,正確的是 A.在細(xì)胞有絲分裂間期,發(fā)生DNA復(fù)制 B.DNA通過一次復(fù)制后產(chǎn)生四個子代DNA分子 C.真核生物DNA復(fù)制的場所只有細(xì)胞核 D.單個脫氧核苷酸在DNA酶的作用下連接合成新的子鏈,答案,解析,,學(xué)習(xí)小結(jié),邊解旋邊復(fù)制,半保留復(fù)制,一,間,間,達(dá)標(biāo)檢測,1.判斷正誤 (1)所有的細(xì)胞都能進(jìn)行DNA復(fù)制() (2)DNA解旋后的每一條脫氧核苷酸鏈都可以作為DNA復(fù)制的模板() (3)DNA雙螺旋全部解開后,再開始進(jìn)行DNA復(fù)制(

9、) (4)DNA解旋酶破壞的是氫鍵,不能將DNA分解成脫氧核苷酸(),答案,1,2,3,4,5,,,,,2.下列關(guān)于DNA復(fù)制過程的順序,正確的是 互補(bǔ)堿基對之間氫鍵斷裂互補(bǔ)堿基對之間氫鍵合成DNA分子在解旋酶的作用下解旋以解旋后的母鏈為模板進(jìn)行堿基互補(bǔ)配對子鏈與母鏈盤繞成雙螺旋結(jié)構(gòu) A. B. C. D.,答案,,1,2,3,4,5,解析DNA復(fù)制的基本過程是:解旋合成子鏈雙鏈螺旋化,在解旋時互補(bǔ)堿基對之間的氫鍵斷裂,在合成子鏈時重新形成新的氫鍵。,解析,3.DNA的復(fù)制保持了親子代間遺傳信息的連續(xù)性,DNA的復(fù)制不可能發(fā)生在 A.細(xì)胞核 B.葉綠體 C.線粒體 D.核糖體,答案,1,2,3

10、,4,5,,4.下列有關(guān)探究DNA復(fù)制過程的說法,不正確的是 A.本實(shí)驗(yàn)利用了同位素示蹤法 B.細(xì)胞有絲分裂一次意味著DNA復(fù)制一次 C.密度梯度超速離心后,DNA在試管中的位置與相對分子質(zhì)量無關(guān) D.本實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明了DNA具有半保留復(fù)制的特點(diǎn),解析,,答案,1,2,3,4,5,解析探究DNA復(fù)制的實(shí)驗(yàn)是利用15N標(biāo)記親代細(xì)胞的DNA,在含14N的培養(yǎng)液中連續(xù)分裂兩次(在分裂的間期DNA都復(fù)制一次),分別取分裂一次和分裂兩次的細(xì)胞DNA,進(jìn)行密度梯度超速離心,DNA在試管中的位置取決于DNA分子所含同位素的情況,即相對分子質(zhì)量的大??;實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明了DNA具有半保留復(fù)制的特點(diǎn)。,1,2,3,4,5,,5.如圖為DNA復(fù)制的圖解,請據(jù)圖回答下列問題:,(1)DNA復(fù)制發(fā)生在____________________ _________________期。 (2)過程稱為______。 (3)中的子鏈?zhǔn)莀______。 (4)過程必須遵循____________原則。 (5)子代DNA分子中只有一條鏈來自親代DNA分子,由此說明DNA復(fù)制具有___________的特點(diǎn)。,有絲分裂間期和減數(shù),第一次分裂前的間,答案,解旋,、,堿基互補(bǔ)配對,半保留復(fù)制,

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