北师大版必修2 第3章第1节 遗传信息的复制 课件（33张）.ppt

第3章遗传信息的复制与表达 第3章遗传信息的复制与表达 第1节遗传信息的复制 第3章遗传信息的复制与表达 学习导航1 理解dna分子复制的概念 过程和意义 重点 2 掌握与dna分子复制相关的计算方法 难点 3 理解dna分子复制与遗传信息的关系 一 dna分子半保留复制的证据1 解旋 dna分子复制时 dna分子的两条链解旋 成为单链 互补的碱基之间的 断裂 2 复制 以解开的两条单链作为复制的模板 游离的脱氧核苷酸依据 原则 由dna聚合酶催化合成新的互补链 这样一个dna分子就形成了两个新的dna分子 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 4 1958年 迈尔逊和斯达尔首次用实验证明了dna的 复制方式 氢键 碱基互补配对 半保留 二 dna分子复制的过程1 概念 以亲代dna分子为模板合成 的过程 2 时间 有丝分裂间期和 随染色体的复制而完成 3 场所 主要 线粒体 叶绿体 子代dna 减数第一次分裂前的间期 细胞核 脱氧核苷酸 dna聚合酶 解旋酶 母链 dna聚合酶 脱氧核苷酸 碱基互补配对 双螺旋 6 结果 一个dna分子形成 完全相同的dna分子 7 特点 半保留复制 想一想1 dna复制忠实性的原因是什么 提示 dna具有独特的双螺旋结构 能为复制提供模板 碱基具有互补配对的能力 能够使复制准确无误 两个 边解旋边复制 三 遗传信息复制的重大意义1 意义 遗传信息经过复制准确传递给后代 保证了亲子代 的一致性 使子代的性状与亲代相同或相近 从而确保了生物物种的延续性和多样性 2 pcr技术利用 的原理 使dna在体外完成复制 想一想2 pcr技术中并不使用解旋酶 dna是怎样解旋并使氢键断裂的 提示 通过高温 使dna变性解旋并使氢键断裂 遗传信息 dna复制 dna分子半保留复制的证据和规律总结 1 证明dna分子半保留复制的实验 同位素示踪法和离心技术 用15n标记的nh4cl培养大肠杆菌 获得15n 15n dna 将大肠杆菌转移到只含14n的培养液中培养 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 大肠杆菌 离心后出现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 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 dna复制方式为半保留复制 2 规律总结已知某一dna分子用15n标记 0代 将含有该标记dna分子的细胞 或某种细菌 转移到只含14n的培养基中培养 进行dna复制 若干代后 其dna分子数 脱氧核苷酸链数及相关比例如表 特别提醒 1 运用dna半保留复制特点 分析被标记dna分子的比例时 应注意求的是dna分子数 还是脱氧核苷酸链数 还应注意培养基中化学元素的转换 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 科学家以大肠杆菌为实验对象 运用同位素示踪技术及密度梯度离心方法进行了dna复制方式的探索实验 实验内容及结果见下表 请分析并回答 1 要得到dna中的n全部被放射性标记的大肠杆菌b 必须经过 代培养 且培养液中的 是唯一氮源 2 综合分析本实验的dna离心结果 第 组结果对得到的结论起到了关键作用 但需把它与第 组和第 组的结果进行比较 才能说明dna分子的复制方式是 多 15nh4cl 3 1 2 半保留复制 解析 1 根据表中的第1组和第2组实验结果 将大肠杆菌培养在15nh4cl为唯一氮源的培养液中培养多代 可得到大肠杆菌b 2 若证明dna的复制为半保留复制 则需证明后代dna的两条链 一条链是原来的 另一条链是新合成的 第3组的实验展示了将dna被15n标记的大肠杆菌放在仅含14n的培养液中培养 子 代的dna仅有15n 14n 再结合第1组和第2组的实验可以说明dna的复制为半保留复制 探规寻律解答此类型问题可分三步进行 1 通过分析题干 挖掘出题干信息中亲代dna中的氮元素和培养液中氮元素的类型 2 明确dna分子复制的代数 3 涉及相关计算时 一个dna分子连续进行n次复制 可形成2n个子代dna 其中只有2个dna分子含有最初的母链 含最初母链的dna分子占总数的2 2n 最初母链占dna单链总数的1 2n 将大肠杆菌置于含15n的培养基中培养一段时间 然后把dna被15n完全标记的大肠杆菌作为亲代 转移到只含14n的普通培养基培养 使其繁殖两代形成4个新个体 则它们的dna中含14n的链与15n的链的比是 a 3 1b 2 1c 1 1d 7 1 解析 选a 15n标记的dna有两条含15n的链 当利用含14n的培养基来培养时 根据半保留复制的特点 新形成的2个dna分子上应各有一条含15n的链和一条含14n的链 没有了15n的来源 不论以后复制多少次 含15n的链永远只有两条 而新增加的新链是含14n的链 而题中形成了4个新个体 含有4个dna分子共8条单链 只有两条含15n 其余六条含14n 14n链 15n链 6 2 3 1 dna的复制 以亲代dna为模板 在一定条件下合成子代dna的过程 规则的双螺旋结构为复制提供精确的模板 碱基互补配对原则保证了复制准确进行 一切以dna为遗传物质的生物 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间期 亲代dna分子的两条链 四种游离的脱氧核糖核苷酸 atp 解旋酶 dna聚合酶 dna连接酶等 边解旋边复制 半保留复制 一个dna分子形成两个完全相同的子代dna分子 复制产生的两个子代dna分子位于一对姐妹染色单体上 由着丝粒连在一起 在有丝分裂后期或减数第二次分裂后期着丝粒分裂时分开 分别进入两个子细胞中 保持遗传信息的延续性 向子代传递遗传信息 特别提醒 1 新合成的子代dna分子中的两条链 一条是从母链 继承 的 另一条是以此母链为模板新合成的 2 在分析细胞分裂时 常以染色体或dna分子为研究对象 而在分析dna分子复制问题时 一定要从dna分子两条链的角度考虑 所以复制后的一条染色体上的两个dna分子都含有原来的一条单链 2014 铜仁地区高一检测 下列有关dna分子复制的叙述 正确的是 a dna分子在解旋酶的作用下水解成脱氧核苷酸b 在复制过程中 解旋和复制是同时进行的c 解旋后以一条母链为模板合成两条新的子链d 两条新的子链通过氢键形成一个新的dna分子 解析 在dna分子复制过程中 解旋酶的作用是破坏碱基对之间的氢键 形成两条脱氧核苷酸长链 边解旋边复制也是dna复制的一个特点 以解开的每一条单链为模板 按照碱基互补配对原则 各合成一条子链 最后每条新合成的子链与对应的模板链螺旋 形成两个一样的dna分子 b 下列哪项中不是dna复制的条件 a dna模板和能量b 蛋白酶c 解旋酶 dna聚合酶等d 脱氧核苷酸作原料解析 dna复制的条件有模板 原料 解旋酶 dna聚合酶和能量等 b dna分子复制与pcr技术 1 细胞内dna复制与pcr技术的比较 在解旋酶作用下边解旋边复制 94 高温解旋 双链分开 解旋酶 dna聚合酶 耐高热的dna聚合酶 体内温和条件 高温 需提供dna复制的模板 四种脱氧核苷酸为原料 都需要酶的催化 2 pcr技术反应过程中控制不同温度的意义 1 94 左右时变性 双链dna解旋为单链 2 55 左右时复性 两种引物与两条单链dna结合 3 72 左右时延伸 耐高热的dna聚合酶促使dna新链的合成 多聚酶链式反应 pcr 是一种体外迅速扩增dna片段的技术 pcr过程一般经历30多次下述循环 94 条件下使模板dna变性 解链 55 条件下复性 引物与dna模板链结合 72 条件下引物链延伸 形成新的脱氧核苷酸链 下列有关pcr过程的叙述 不正确的是 a 变性过程中破坏的是dna分子内碱基对之间的氢键 也可利用解旋酶实现b 复性过程中引物与dna模板链的结合是依靠碱基互补配对原则完成的c 延伸过程中需要dna聚合酶 atp 4种核糖核苷酸d pcr与细胞内dna复制相比 其所需要酶的最适温度较高 解析 pcr技术是在体外迅速扩增dna片段的技术 需要的原料是四种游离的脱氧核糖核苷酸 答案 c 若用pcr技术将草鱼的生长激素基因复制若干份 其中第一步做法是在 左右条件下使草鱼的生长激素基因中的两条核苷酸链彼此分离 a 20b 72c 55d 94 d 有100个碱基对的某dna分子片段 内含60个胞嘧啶脱氧核苷酸 若连续复制n次 则在第n次复制时需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸 个 这n次复制共需游离的