高中生物 33 DNA的复制质同步备课课件 新人教版必修2.ppt

第3节dna的复制 1 证明dna分子是半保留复制的方法和过程 2 dna复制的过程和特点 3 探讨dna复制的生物学意义 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 半保留 沃森 克里克 双螺旋 氢键 二 dna分子的复制1 概念 以为模板合成的过程 2 时间 细胞有丝分裂的和减数第一次分裂的 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 亲代dna分子 子代dna 间期 间期 解旋酶 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 dna单链 脱氧核苷酸 碱基互补配对 双螺旋结构 两个 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 解旋 复制 半保留复制 能量 酶 双螺旋结构 碱基互补配对 遗传信息 遗传信息 dna复制是否只在有丝分裂和减数分裂过程中进行 是否只发生于细胞核中 提示 不是 无丝分裂过程中也发生dna复制 线粒体和叶绿体中也有dna 也进行dna复制 2 实验预期 3 实验结果 4 实验结论 实验结果与实验预期相同 由此证明dna复制方式为半保留复制 3 复制过程 1 解旋 亲代dna在解旋酶的作用下 消耗细胞内的能量 断裂氢键 把两条螺旋的双链解开 形成两条单链 母链 2 子链合成 以解开的两条母链为模板 以周围环境中游离的4种脱氧核苷酸为原料 按照碱基互补配对原则 各自合成一条与母链互补的子链 3 形成子代dna 两条母链分别与各自相应的子链螺旋化形成两个相同的dna分子 4 复制特点 1 边解旋边复制 解旋 合成子链 子链与母链盘旋而成双螺旋结构 新dna分子 2 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 模板链 拓展延伸 在复制过程中 脱氧核苷酸序列具有相对的稳定性 但也可能发生差错即发生碱基对的增添 缺失或替换 基因突变 这种稳定性与可变性的统一 是生物遗传和变异的物质基础和根本原因 某dna分子有 两条链 将 链上某一区域放大后如图所示 结合所学知识回答下列问题 酶的作用下使dna双链解开 若在体外进行dna扩增时 常对dna进行 处理 使两条链之间的氢键断裂 dna双链解开 2 若dna在复制过程中 链上的一个碱基发生改变 由a t 该dna分子经3次复制后所产生的异常dna分子所占的比例为 3 请举例说明细胞核中dna分子在细胞分裂间期发生复制的事实 解析 1 dna分子复制过程中 氢键的断裂需要解旋酶或加热处理 2 解答dna复制问题时 应先画dna分子复制流程示意图 据本题可知 如下 再分析可知当一条链上的一个碱基发生改变后 以这条链为模板复制成的dna分子均异常 以另一条链为模板复制成的dna分子均正常 故后代异常dna分子所占比例为1 2 3 经细胞分裂间期后 细胞核中dna含量加倍 或一个着丝点上连有两条姐妹染色单体 答案 1 解旋加热 2 1 2 3 经细胞分裂间期后 细胞核中dna分子的含量加倍 或经细胞分裂间期后 一个着丝点上连有两条姐妹染色单体 1 下列有关dna复制过程的叙述 正确的顺序是 互补碱基对之间的氢键断裂 互补碱基对之间的氢键合成 dna分子在解旋酶的作用下解旋 以解旋后的母链为模板进行碱基互补配对 子链与母链盘旋成双螺旋结构a b c d 解析 dna复制时先用解旋酶打开螺旋 使氢键断裂 然后以解旋后的母链为模板进行碱基互补配对 形成的新的子代dna重新盘旋成双螺旋结构 答案 d 二 dna复制的有关计算假设将1个全部被15n标记的dna分子 0代 转移到含14n的培养基中培养n代 结果如下 1 dna分子数 1 子代dna分子总数 2n个 2 含15n的dna分子数 2个 3 含14n的dna分子数 2n个 4 只含15n的dna分子数 0个 5 只含14n的dna分子数 2n 2 个 2 脱氧核苷酸链数 1 子代dna分子中脱氧核苷酸链数 2n 1条 2 含15n的脱氧核苷酸链数 2条 3 含14n的脱氧核苷酸链数 2n 1 2 条3 消耗的脱氧核苷酸数设亲代dna分子中含有某种脱氧核苷酸m个 则 1 经过n次复制 共需消耗游离的该种脱氧核苷酸m 2n 1 个 2 在第n次复制时 共需消耗游离的该种脱氧核苷酸m 2n 1个 用15n标记含有100个碱基对的dna分子 其中有胞嘧啶60个 该dna分子在14n的培养基中连续复制4次 其结果可能是 a 含有14n的dna占7 8b 复制过程中需游离的腺嘌呤脱氧核苷酸600个c 含有15n的dna占1 16d 子代dna中嘌呤与嘧啶之比是2 3 答案 b 触类旁通 1 运用dna半保留复制特点 分析被标记dna分子所占的比例时 应注意求的是dna分子数 还是脱氧核苷酸链数 看准是 含 还是 只含 还应注意培养液中化学元素的不同 2 运用dna半保留复制特点 解决消耗某种脱氧核苷酸数量问题时 应注意亲代dna分子的两条母链被保留下来 不需消耗原料 3 在计算消耗脱氧核苷酸数时要明确是经过n次复制还是第n次复制 2 将大肠杆菌在含15n的培养液中培养后 再转移到含14n的普通培养液中培养 8小时后提取dna进行分析 得出含15n的dna分子所占比例为1 16 则大肠杆菌的分裂周期是 a 2小时b 4小时c 1 6小时d 1小时解析 由于dna的半保留复制 所以不论dna分子复制多少次 总有两条母链分别存在于2个子代dna分子中 假设大肠杆菌的分裂周期是x小时 则有2 28 x 1 16 即x 1 6 答案 c 与本节内容有关的实验问题 1 探究dna分子复制的方式 2 探究dna分子复制所需的条件 案例探究 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14n dna 在氮源为15n的培养基上生长的大肠杆菌 其dna分子均为15n dna 用某种离心方法分离得到的结果如图所示 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 i 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推测结果 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 2个dna分子中1个dna是14n dna 另外1个dna是15n dna 故一半在轻带位置 一半在重带位置 若为半保留复制 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