课件类：人教版+生物+必修二第三章+基因的本质第三节+新授课.ppt

1知识：理解和掌握DNA分子的复制过程及意义。2情感态度与价值观：初步形成结构与功能相统一的观点。3能力：领悟科学探究的方法，发展科学思维和创新能力。4重点与难点：(1)DNA分子复制的条件、过程和特点。(2)DNA分子复制的过程。,(一)问题探讨提示：两个会徽所用的原料应该选自一块石材；应先制造模型，并按模型制作会徽；应使用电子控制的刻床；刻床应由一名技术熟练的师傅操作，或完全数控等。(以上可由学生根据自己的经验推测回答，事实是原料确实选自一块石材，但由于时间紧迫，两个会徽是由两名技术最好的师傅手工雕刻的)。验证的最简单的方法是：将两个印章的图形盖在白纸上进行比较(学生也可能提出更科学、更现代化的方法)。,(二)旁栏思考题提示：本实验是根据半保留复制原理和DNA密度的变化来设计的。在本实验中根据试管中DNA带所在的位置就可以区分亲代与子代的DNA了。,一、对DNA分子复制方式的推测假说：_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_。,二、DNA半保留复制的实验证据1实验假设：如果DNA是半保留复制，那么离心后应该出现_条DNA带。2实验原理：科学家以含有15N标记的NH4Cl培养液来培养大肠杆菌，让大肠杆菌繁殖几代，再将大肠杆菌转移到_的普通培养液中。然后，在不同时刻收集大肠杆菌并提取_，再将提取的DNA进行_，记录离心后试管中DNA的_。,3实验结果应是：(1)一条带是其密度最大，最靠近试管底部，可用_表示。(2)一条带是其密度居中，位置也居中，可用_表示。(3)一条带是其密度最小，离试管底部最远，可用_表示。,三、DNA分子的复制1概念：以_为模板合成_的过程。2时间：细胞有丝分裂_和减数第一次分裂前的_。3过程(1)解旋：DNA分子利用细胞提供的能量在_的作用下，把两条螺旋的双链解开。(2)合成子链：以解开的每一段_为模板，以游离的四种_为原料，按照_原则，在有关酶的作用下，各自合成与母链互补的一段子链。,(3)形成子代DNA：每一条子链与其对应的模板链盘绕成_，从而形成_与亲代DNA分子完全相同的子代DNA分子。4特点(1)边_边_；(2)_。5条件：模板、原料、_、_。6准确复制的原因(1)DNA分子独特的_提供了精确的模板；(2)通过_保证了复制准确无误。7意义：使_从亲代传给子代，从而保持了_的连续性。,答案：一、半保留1沃森和克里克2(1)双螺旋氢键(2)解开的两条单链碱基互补配对氢键(3)一条链二、1.三214NDNA离心位置3(1)15N/15N(2)15N/14N(3)14N/14N,三、1亲代DNA子代DNA2间期间期3(1)解旋酶(2)母链脱氧核苷酸碱基互补配对(3)双螺旋结构两个4(1)解旋复制(2)半保留复制5能量酶6(1)双螺旋结构(2)碱基互补配对7遗传信息遗传信息,1.DNA分子的半保留复制(1)复制过程DNA分子复制时，DNA分子的双螺旋将解开，互补的碱基之间的氢键断裂，解开的两条单链作为复制的模板，游离的脱氧核苷酸依据碱基互补配对原则，通过形成氢键，结合到作为模板的DNA单链上。(2)复制方式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，因此这种复制方式被称做半保留复制。,2半保留复制的证据(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。重带(密度最大，最靠近试管底部)：15N标记的亲代双链DNA(15N/15N)。杂交带(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)。,(4)实验过程：大肠杆菌在含有15N标记的NH4Cl培养液中繁殖几代；将含15N的大肠杆菌转到14N标记的普通培养液中培养；在不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA；,将提取的DNA进行离心，记录离心后试管中DNA的位置。,(6)实验结论：DNA的复制是以半保留的方式进行的。,1把培养在含轻氮(14N)环境中的一细菌，转移到含重氮(15N)环境中，培养相当于复制一轮的时间，然后取一细菌放回原环境中培养相当于复制两轮的时间后，细菌DNA组成分析表明()A3/4轻氮型、1/4中间型B1/4轻氮型、3/4中间型C1/2轻氮型、1/2中间型D3/4重氮型、1/4中间型,解析轻氮(14N)环境中一细菌转移到重氮(15N)环境中培养相当于复制一轮的时间后，DNA分子全为15N/14N，再返回轻氮(14N)环境中培养复制两次，产生4个DNA分子，3/4轻氮型、1/4中间型。答案A,用15N标记细菌中的DNA，然后又用普通的14N来供给这种细菌，于是该细菌便用14N来合成DNA，假设细菌在含14N的营养基上连续分裂2次，产生了4个新个体，它们DNA中的14N链与15N链的比例是()A31B21C11D71,答案A解析用15N标记的DNA分子在含14N的环境中复制合成的4个DNA分子中，有2个DNA分子各有一条脱氧核苷酸单链含15N。故另一条单链为14N，另2个DNA分子两条链均为14N，故14N链15N链为(222)231。,1.DNA复制的概念：以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。2时期：有丝分裂间期，减数第一次分裂的间期，随染色体的复制而完成。3场所：细胞核。说明：DNA复制的主要场所是细胞核，其他如真核细胞的线粒体、叶绿体及原核细胞的拟核区等也含DNA，也能进行DNA的复制。,4过程：(如图所示),(1)解旋：在解旋酶作用下，AT，GC之间的氢键断开。(2)合成子链：以DNA两条链为模板，按碱基互补配对原则合成互补的子链。(3)合成子代DNA：新合成的子链与对应的母链形成双螺旋。5条件(1)模板：亲代DNA的两条链：(2)原料：四种脱氧核苷酸；(3)酶：DNA解旋酶、DNA聚合酶等。(4)能量：ATP。,6特点：边解旋边复制：半保留复制。7结果：一个DNA分子变成两个完成相同的DNA分子。(1242n)提示：DNA准确复制的原因：(1)DNA分子具有独特的双螺旋结构，能为复制提供精确的模板；(2)进行严格的碱基互补配对，保证了复制能够准确地进行。8意义：将遗传信息从亲代传递给子代，从而保持了遗传信息的连续性。,2实验室内模拟DNA复制所需的一组条件是()有关酶能量DNA模板RNA引物脱氧核苷酸适宜的温度和酸碱度适宜的光照ABCD解析DNA复制时，要有DNA作模板，以含有A、T、G、C四种碱基的脱氧核苷酸作原料，以ATP为能源，加上DNA聚合酶和Mg2。1973年，冈崎发现还需要加一些引物RNA。具备了这些条件，并在适宜的温度和酸碱度的环境条件下，才能完成DNA的复制。答案A,(探究创新题)科学家在研究DNA分子复制方式时进行了如下的实验(已知培养用的细菌大约每20min分裂一次，实验结果见相关图示)：,(1)为了证明DNA复制的特点为半保留复制，请设计完成实验三(用图示和有关文字补充在上图中)，并画出结果C。(2)该过程中，实验一、实验二起_作用。若用15N标记的DNA作为模板，用含14N标记的培养基培养，在坐标图中画出连续培养细菌60min过程中，15N标记DNA分子含量变化的曲线图。,答案(1),(2)对照曲线如图：解析DNA复制的特点是半保留复制，用15N标记的DNA为模板，用14N标记的培养基培养，可以得到不同密度的DNA分子。,分析：一个DNA分子无论复制多少代，DNA原有的两条链不变，一直作为模板，分别进入两个子代DNA分子中。已知某全部N原子被15N标记的DNA分子作为亲代(0代)，转移到含14N的培养基中培养若干代，其结果分析如下表：,强调：开始被15N标记的DNA分子作为0代还是第1代决定了世代数与子代所占比例的计算。,某校的一个生物活动小组要进行研究性学习，对生物学史上的经典实验进行验证，也是研究性学习的内容之一。这个小组借助某大学的实验设备，对有关DNA复制的方式进行探索，有人认为DNA是全保留复制，也有人认为DNA是半保留复制。为了证明这两种假设，这个小组设计了下列实验程序，请完成实验并对结果进行预测。,实验步骤：第一步：在氮源为14N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子均为14NDNA；在氮源为15N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子均为15NDNA。用某种离心方法分离得到的结果所示，其DNA分别分布在轻带和重带上。,第二步：将亲代大肠杆菌(含15N)转移到含14N的培养基上繁殖一代()，请分析：如果DNA出现_，则是全保留复制；如果DNA出现_，则是半保留复制；,第三步：为了进一步验证第二步的检测结果，将亲代大肠杆菌(含15N)转移到含14N的培养基上连续繁殖两代()，请分析：如果DNA出现_，则是全保留复制；如果DNA出现_，则是半保留复制；,解析亲代大肠杆菌(含15N)转移到含14N的培养基上繁殖一代()后，若为全保留复制的话，2个DNA分子中1个DNA是14NDNA、另外1个DNA是15NDNA，故一半在轻带位置，一半在重带位置；若为半保留复制的话，2个DNA分子中都是一条链含14N、另一条链含15N，故全部位于中带位置。亲代大肠杆菌(含15N)转移到含14N的培养基上连续繁殖两代()后，若为全保留复制的话，4个DNA分子中1个DNA是15NDNA、另外3个DNA是14NDNA，故3/4在轻带位置，1/4在重带位置；若为半保复制的话，其中2个DNA分子中都是一条链含14N、另一条链含15N，另外2个DNA分子全是14NDNA，故一半在中带位置，一半在轻带位置。,答案一半在轻带位置，一半在重带位置全部位于中带位置3/4在轻带位置，1/4在重带位置一半在中带位置，一半在轻带位置,一、选择题1在基因工程中，把选出的目的基因(共1000个脱氧核苷酸对，其中腺嘌呤脱氧核苷酸460个)放入DNA扩增仪中扩增4代，那么，在扩增仪中放入胞嘧啶脱氧核苷酸的个数至少应是()A640B8100C600D8640答案B,2下列有关核酸的叙述正确的是()A核酸的分类是依据所含的含氮碱基是T还是UB核酸上任一个脱氧核苷酸种类的改变，都将导致遗传信息的改变C每个核酸分子是由几百个到几千个核苷酸互相连接而成的一条长链D成年男子小肠上皮细胞中核酸分子包含本人全部的遗传信息答案D解析成年男子小肠上皮细胞为体细胞，体细胞中核酸分子含本人全部的遗传信息。,3某DNA分子中，GC之和占全部碱基的35.8%，一条链的T与C分别占该链碱基总数的32.9%和17.1%，则它的互补链中，T和C分别占该链碱基总数的()A32.9%和17.1%B31.3%和18.7%C18.7%和31.3%D17.2%和32.9%答案B,4以DNA的一条链“ATC”为模板，复制后的子链是()AGATBUAGCTAGDTUG答案C解析按照碱基互补配对原则应为C项。,二、简答题5现有从生物体