高中生物 第3章 基因的本质 第3节 DNA的复制课件 新人教版必修2.ppt

第3节dna的复制 教师参考 新课导入一 请同学们思考 细胞有丝分裂的意义是什么 提示 亲代细胞的dna复制之后 精确地平均分配到两个子细胞中 在细胞的亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性 对于生物的遗传具有重要意义 那么dna是怎样复制的呢 引入课题 新课导入二 展示两幅相同的 中国印 舞动的北京 让同学们看看两幅图有什么区别 提示 没有区别 同学们 这两幅图是复制而来的 所以两者没有区别 那么在生物界中的dna要保持亲代子代之间相同 也需要复制 dna是如何完成复制的呢 引入课题 学习目标 1 概述dna分子的复制 2 探讨dna复制的生物学意义 自主学习 课堂探究 自主学习读教材 学基础 一 对dna分子复制的推测阅读教材p52 完成以下问题 1 提出者 2 假说内容 1 解旋 dna分子复制时 dna分子的双螺旋解开 互补碱基之间的 断裂 沃森和克里克 氢键 2 复制 两条单链 脱氧核苷酸 碱基互补配对 3 特点 新合成的每个dna分子中 都保留了原来dna分子中的一条链 这种复制方式称做 半保留复制 选择 下列关于dna分子复制的叙述 正确的是 a 复制不需要模板b 复制不消耗能量c 复制方式为半保留复制d 在核糖体内复制 c 二 dna分子复制的过程阅读教材p54 完成以下问题 1 dna复制的概念 时间 场所 dna 间期 间期 2 dna复制的过程 能量 解旋酶 螺旋 母链 脱氧核苷酸 dna聚合酶 碱基互补配对 模板链 双螺旋结构 3 dna复制的特点 1 过程 2 方式 半保留复制 4 dna复制的意义将遗传信息从亲代传给了子代 从而保持了的连续性 5 准确复制的原因 1 dna分子独特的双螺旋结构 为复制提供了精确的模板 2 通过原则保证了复制准确无误地进行 边解旋边复制 遗传信息 碱基互补配对 判断 1 dna分子先完全解开双螺旋然后再进行复制 2 dna通过半保留复制合成的两条新链的碱基组成完全相同 3 dna分子的两条链均作为复制时的模板 4 含32p的dna分子在不含32p的环境连续复制三代 子代dna分子中含32p的占1 8 探究一 课堂探究解疑难 提能力 对dna复制的理解 教师参考 问题引领 1 dna复制的场所有哪些 真核细胞dna复制的时间 2 dna复制过程中需要哪些酶 复制产生的子代dna分子位于哪种结构 1 dna复制的场所主要场所是细胞核 但在拟核 线粒体 叶绿体中也能进行dna复制 2 真核生物细胞核中dna复制发生的时间在体细胞中发生在有丝分裂间期 在有性生殖过程中发生在减数第一次分裂前的间期 3 复制所需的酶是指一个酶系统 不仅仅是指解旋酶和dna聚合酶 还包括dna连接酶等 1 解旋酶的作用是破坏碱基间的氢键 2 dna聚合酶的作用是连接游离的脱氧核苷酸 3 dna连接酶的作用是连接dna片段 4 两个子代dna的位置及分开时间复制产生的两个子代dna分子位于一对姐妹染色单体上 由着丝点连在一起 在有丝分裂后期或减数第二次分裂后期着丝点分裂时分开 分别进入两个子细胞中 典例1 2017 天津红桥区期末 下列关于dna复制的叙述 正确的是 a 复制后的dna分子组成同源染色体b 新形成的dna分子中含有原dna分子中的一条链c dna双螺旋结构全部解旋后 开始dna的复制d 复制过程需要酶的参与 但不消耗能量 解析 复制后的dna分子组成姐妹染色单体 而不是同源染色体 dna复制方式为半保留复制 因此新形成的dna分子中含有原dna分子中的一条链 dna复制过程为边解旋边复制 而不是双螺旋结构全部解旋后才开始复制 dna分子复制的四个基本条件是模板 原料 能量和酶 答案 b 方法透析dna的复制过程中的 一 二 三 四 备选例题 下列关于dna复制的叙述中 不正确的是 a 根尖分生区细胞中的dna复制主要发生在细胞核中b dna复制过程中 要消耗atp且需要酶的催化c 脱氧核糖核苷酸是dna复制的原料d dna复制时期 细胞中染色体数目加倍 d 解析 dna复制时 dna数目加倍 染色单体数目加倍 而染色体数目不加倍 题组演练 1 2017 福建龙岩期末 保证准确无误地进行dna复制的关键是 a 解旋酶促使dna的两条链分离b 模板母链与互补子链盘绕成双螺旋结构c 配对脱氧核苷酸之间连接成与母链互补的子链d 游离的脱氧核苷酸上的碱基与母链碱基进行互补配对 解析 解旋酶促使dna的两条互补链分离 为复制提供模板 模板母链与互补子链盘绕成双螺旋结构 是dna复制完成阶段 在dna聚合酶的作用下 配对的脱氧核苷酸之间连接成与母链互补的子链 游离的脱氧核苷酸与母链进行碱基互补配对 确保准确无误地进行复制 d 2 下列关于dna复制的说法 错误的是 a 通过dna复制 遗传信息在亲子代细胞间始终保持不变b 以亲代dna分子的两条母链分别作为模板进行复制c 复制过程中 始终按照碱基互补配对原则进行d 形成子链时 相邻脱氧核苷酸的脱氧核糖和磷酸间可形成磷酸二酯键 解析 通过dna复制 将遗传信息从亲代传给子代 从而保持了遗传信息的连续性 若复制出现差错 则会导致遗传信息在亲子代细胞间发生改变 在dna复制过程中 以解开的亲代dna分子两条母链的每一段为模板 以周围环境中的四种脱氧核苷酸为原料 按照碱基互补配对原则 在dna聚合酶的作用下 各自合成与母链互补的一段子链 在形成子链时 相邻脱氧核苷酸的脱氧核糖和磷酸间通过磷酸二酯键相连接 a 探究二 教师参考 问题引领 1 若将15n标记的dna分子放在含有14n的培养基中培养 复制n次后 子代dna会出现怎样的结果 2 dna复制过程中消耗的脱氧核苷酸数有什么规律 dna分子复制的有关计算 dna的复制方式为半保留复制 一个被15n标记的dna分子在含有14n脱氧核苷酸的培养基中复制n次 1 合成子代dna分析 2 消耗的脱氧核苷酸数 1 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数为m 2n 1 个 2 第n次复制所需该脱氧核苷酸数为m 2n 1个 典例2 2017 江苏苏州期末 一个被32p标记的dna双链片段有100个碱基对 其中腺嘌呤占碱基总数的20 将其置于31p的环境中复制3次 下列叙述错误的是 a 该dna双链片段中含有胞嘧啶的数目是60个b 第三次复制过程需要240个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸c 子代dna中含32p的单链与含31p的单链之比为1 7d 子代dna中含32p与含31p的分子数之比为1 3 解析 腺嘌呤数目为100 2 20 40 个 该dna双链片段中含有胞嘧啶的数目是 100 2 40 2 2 60 个 第三次复制过程dna分子数由4个变为8个 增加4个dna分子 需要60 4 240 个 游离的胞嘧啶脱氧核苷酸 复制3次 共得到8个dna分子 16条dna单链 其中只有两条单链含32p 含32p的单链与含31p的单链之比为1 7 由于dna的复制为半保留复制 子代dna均含31p 子代dna中含32p与含31p的分子数之比为1 4 答案 d 备选例题 2017 安徽安庆期末 用32p标记玉米体细胞 含20条染色体 的dna分子双链 再将这些细胞转入不含32p的培养基中培养 在第二次细胞分裂的中期 后期 一个细胞中的染色体总条数和被32p标记的染色体条数分别是 a 中期20和20 后期40和20b 中期20和10 后期40和20c 中期20和20 后期40和10d 中期20和10 后期40和10 a 解析 玉米体细胞是通过有丝分裂的方式进行增殖的 在第一次有丝分裂结束后 每个子细胞中含有20条染色体 每条染色体上所含有的双链dna分子中只有一条链被32p标记 在第二次有丝分裂的间期dna分子完成复制后 每条染色体含2个dna分子 这2个dna分子分别位于组成该染色体的2条姐妹染色单体上 其中只有一条染色单体上的dna被32p标记 所以有丝分裂前期和中期的细胞中都有20条被标记的染色体 在有丝分裂后期 因着丝点分裂导致2条姐妹染色单体分开成为2条子染色体 此时细胞中的染色体数目加倍为40条 其中被标记的染色体有20条 题组演练 1 将含有15n 15n dna的大肠杆菌放入以14nh4cl为唯一氮源的培养液中培养n代 分离出细菌中的dna做密度梯度超速离心和分析 下列叙述错误的是 a 离心后的条带分布于离心管的上部和中部b 离心后的条带分布于离心管上部的占 2n 2 2nc 含有15n的子代dna分子占总数的1 2nd 含有14n的子代dna分子占总数的100 解析 培养n代后 培养液中有两种dna 一种只含有14n 另一种含15n和14n 离心后的条带分布于离心管的上部和中部 2n 2个dna只含有14n dna总量为2n 故离心后的条带分布于离心管上部的占 2n 2 2n 含有15n的子代dna分子有两个 占总数的1 2n 1 由于dna复制是半保留复制 所以每个dna中都含有14n c 2 2017 湖南衡阳月考 假设果蝇的一个精原细胞中的一个dna分子用15n进行标记 正常情况下该细胞分裂形成的精细胞中 含15n的精细胞所占的比例为多少 假设果蝇的一个体细胞中的一个dna分子用15n进行标记 正常情况下该细胞进行两次有丝分裂形成的子细胞中 含15n的细胞所占的比例为 a 50 100 b 100 100 c 50 50 d 100 50 c 解析 一个精原细胞减数分裂形成4个精子中 两个含有15n 两个不含 标记的比例为1 2 在有丝分裂间期 dna进行半保留复制 一次复制产生的2个dna分子均含有15n 分裂进入两个子细胞 每个子细胞均有1个含15n的dna 所以比例为100 第二次复制时 由于含15n的dna分子两条链中只有一条链含有15n 另一条单链没有 因此两次分裂产生的4个子细胞中有两个含有15n 另外两个没有 比例为50 图说教材 dna分子的复制过程 1 dna分子复制的过程主要包括三个步骤 解旋 合成子链 形成子代dna 解旋 利用细胞提供的能量 并在解旋酶的作用下打开碱基对之间的氢键 从而将两条螺旋的双链解开一部分 如图中的 解旋 合成子链 利用细胞提供的能量 且在dna聚合酶等酶的作用下 以解开的dna分子的两条母链为模板 利用细胞中游离的4种脱氧核苷酸为原料 按照碱基互补配对原则合成与母链互补的子链 如图中的 合成子链 形成子代dna 每条新链与相应的模板链盘绕成双螺旋结构 如图中的 形成子代dna 2 dna分子复制的特点是边解旋边复制 半保留复制 3 dna分子的双螺旋结构为dna复制提供了精确的模板 碱基互补配对保证复制的准确进行 跟踪训练 2017 河南豫北月考 据研究 蛋白lamina在维持细胞核中dna结构的稳定性中起到了核心作用 这种蛋白能让染色质内部形成 交联 在细胞核中限制dna的行动 这种结构保护了染色质的完整性 同时允许dna正常复制 下列有关叙述正确的是 a 通过dna分子的复制 储存在dna中的遗传信息实现稳定表达b 染色体解螺旋形成染色质 为dna的复制创造了有利条件c 去除蛋白lamina后 染色质的运动高度分散而且不能复制d 严格的碱基互补配对原则即可保证dna分子复制准确无误 b 解析 通过dna分子的复制 储存在dna中的遗传信息能稳定遗传 染色体解螺旋形成染色质 有利于dna打开其空间结构 为dna的复制创造了有利条件 由题意可知 去除蛋白lamina后 染色质的运动高度分散而且dna复制速