第三章DNA的复制课件人教版必修精品名师资料

1、第第3节节 dna的复制的复制课程标准课程标准概述概述dna分子的复制。分子的复制。课标解读课标解读1概述概述dna分子的复制。分子的复制。2探讨探讨dna复制的生物学意义。复制的生物学意义。沃森和克里克。沃森和克里克。(1)解旋：解旋：dna分子复制时，分子复制时，dna分子的分子的_解开，互解开，互补碱基之间的补碱基之间的_断裂。断裂。dna分子复制方式的推测和实验证据分子复制方式的推测和实验证据1提出者提出者2内容内容双螺旋双螺旋氢键氢键模板：模板：dna分子解开的分子解开的_。原料：游离的原料：游离的4种种_。原则：原则： _原则，重新形成原则，重新形成_。（2）复制）复制两条单链两条

2、单链脱氧核苷酸脱氧核苷酸碱基互补配对碱基互补配对氢键氢键(1)名称：名称：_复制。复制。(2)原因：每个新合成的原因：每个新合成的dna分子中，都保留了原来分子中，都保留了原来dna分子中的一条链。分子中的一条链。3复制方式复制方式半保留半保留提示提示能分裂的细胞才能够进行能分裂的细胞才能够进行dna复制，人的神经细胞复制，人的神经细胞不具备分裂能力，不能够进行不具备分裂能力，不能够进行dna复制。复制。思维激活思维激活1 人的神经细胞是否能够进行人的神经细胞是否能够进行dna复制？复制？dna半保留复制的实验证据半保留复制的实验证据(1)同位素标记法同位素标记法(常用常用3h、15n、32p

3、)和离心法。通过离心，和离心法。通过离心，使不同标记的使不同标记的dna分布在试管的不同位置。分布在试管的不同位置。(2)图示过程图示过程(3)将某一全部将某一全部n原子被原子被15n标记的标记的dna分子分子(零代零代)转移到含转移到含14n的培养基中培养若干代，结果如下表：的培养基中培养若干代，结果如下表：【巩固巩固1】 用用15n标记细菌的标记细菌的dna分子，再将它们放入含分子，再将它们放入含14n的培养基中连续繁殖四代，的培养基中连续繁殖四代，a、b、c为三种为三种dna分子：分子：a只含只含15n、b同时含同时含14n和和15n、c只含只含14n，则下图所示这三，则下图所示这三种种

4、dna分子的比例正确的是分子的比例正确的是 ()。解析解析假设亲代假设亲代dna分子为分子为n个，则繁殖四代后，个，则繁殖四代后，dna分分子总数为子总数为16n，其中，只含，其中，只含15n的的dna分子为分子为0个，同时含个，同时含14n和和15n的分子为的分子为2n个，只含个，只含14n的分子有的分子有14n个，则它们个，则它们呈现的比例为呈现的比例为d图所示。图所示。答案答案d1概念概念 以以_为模板合成为模板合成_的过程。的过程。2时间时间 细胞有丝分裂的细胞有丝分裂的_和减数第一次分裂前的和减数第一次分裂前的_。dna分子的复制分子的复制亲代亲代dna子代子代dna间期间期间期间期

5、3过程过程4结果结果 形成两个形成两个_的的dna分子。分子。5特点特点 (1) _；(2) _复制。复制。6准确复制的原因准确复制的原因 (1)dna分子独特的双分子独特的双_结构提供了精确的模板。结构提供了精确的模板。 (2)通过通过_保证了复制的准确进行。保证了复制的准确进行。7意义意义 将将_从亲代传给子代，保持了从亲代传给子代，保持了_的连续性。的连续性。完全相同完全相同边解旋边复制边解旋边复制半保留半保留碱基互补配对碱基互补配对遗传信息遗传信息遗传信息遗传信息螺旋螺旋提示提示不是，线粒体、叶绿体中都含有不是，线粒体、叶绿体中都含有dna，也可进行，也可进行dna复制。无丝分裂也进行

6、复制。无丝分裂也进行dna复制。复制。思维激活思维激活2 dna复制是否只发生于细胞核中？是否只在有复制是否只发生于细胞核中？是否只在有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期进行复制？丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期进行复制？1dna复制的条件复制的条件模板模板dna分子的两条链分子的两条链原料原料细胞中游离的四种脱氧核苷酸细胞中游离的四种脱氧核苷酸酶酶解旋酶、解旋酶、dna聚合酶等聚合酶等能量能量atp(1)边解旋边复制：即解旋边解旋边复制：即解旋合成子链合成子链新链与模板链盘旋新链与模板链盘旋成双螺旋结构。成双螺旋结构。(2)半保留复制：新合成的每个半保留复制：新合成的每个dna分子中，都保

7、留了原分子中，都保留了原来来dna分子中的一条链。分子中的一条链。2. 复制的特点复制的特点设亲代设亲代dna分子中含有某种脱氧核苷酸分子中含有某种脱氧核苷酸m个，则：个，则：经过经过n次复制，需消耗游离的该脱氧核苷酸次复制，需消耗游离的该脱氧核苷酸m(2n1)个。个。在第在第n次复制时，需消耗游离的该脱氧核苷酸次复制时，需消耗游离的该脱氧核苷酸m2n1个。个。3dna复制中消耗的脱氧核苷酸数复制中消耗的脱氧核苷酸数互补碱基对之间氢键断裂互补碱基对之间氢键断裂互补碱基对之间形成氢键互补碱基对之间形成氢键dna分子在解旋酶的作用下解旋分子在解旋酶的作用下解旋以解旋后的母链为以解旋后的母链为模板进

8、行碱基互补配对模板进行碱基互补配对新链与模板链盘旋成双螺旋状新链与模板链盘旋成双螺旋状结构结构a bc d解析解析考查考查dna的复制过程。的复制过程。dna分子解旋分子解旋碱基互补碱基互补配对合成子链配对合成子链子链与模板链盘绕成双螺旋。子链与模板链盘绕成双螺旋。答案答案a【巩固巩固2】 下列关于下列关于dna复制过程的正确顺序是复制过程的正确顺序是 ()。adna分子在解旋酶的作用下，水解成脱氧核苷酸分子在解旋酶的作用下，水解成脱氧核苷酸bdna独特的双螺旋结构及碱基互补配对原则与独特的双螺旋结构及碱基互补配对原则与dna准准 确复制无关确复制无关c解旋后以一条母链为模板合成两条新的子链解

9、旋后以一条母链为模板合成两条新的子链d一条母链和一条子链形成一个新的一条母链和一条子链形成一个新的dna分子分子思维导图：思维导图：示例一示例一dna分子的复制过程分子的复制过程【例例1】 下列关于下列关于dna分子复制的叙述中，正确的是分子复制的叙述中，正确的是 ()。深度剖析深度剖析在在dna复制过程中，解旋酶打开的只是两条脱复制过程中，解旋酶打开的只是两条脱氧核苷酸链之间的氢键，然后以每条母链为模板，按碱基互氧核苷酸链之间的氢键，然后以每条母链为模板，按碱基互补配对原则，以脱氧核苷酸为原料分别合成两条子链，合成补配对原则，以脱氧核苷酸为原料分别合成两条子链，合成后，每条子链与其模板母链螺

10、旋盘绕成新的子代后，每条子链与其模板母链螺旋盘绕成新的子代dna分分子。在复制过程中，子。在复制过程中，dna独特的双螺旋结构及碱基互补配独特的双螺旋结构及碱基互补配对原则保证了复制准确无误地进行。对原则保证了复制准确无误地进行。答案答案d误区警示误区警示(1)解旋酶作用于氢键，使氢键断裂，双螺旋解解旋酶作用于氢键，使氢键断裂，双螺旋解开开(体外体外dna解旋一般用加热法解旋一般用加热法)。(2)dna复制时不是两条链完全解开后才合成子链，而是边复制时不是两条链完全解开后才合成子链，而是边解旋边复制，不分先后。解旋边复制，不分先后。a800个个 b4 000个个 c4 500个个 d4 800

11、个个思维导图：思维导图：示例二示例二dna复制的相关计算复制的相关计算【例例2】 某双链某双链dna分子中，分子中，a为为200个，占碱基总数的个，占碱基总数的20%，该，该dna分子连续复制分子连续复制4次，需要消耗周围环境中游次，需要消耗周围环境中游离的胞嘧啶脱氧核苷酸的数量至少离的胞嘧啶脱氧核苷酸的数量至少 ()。答案答案c误区警示误区警示运用运用dna半保留复制特点，分析被标记半保留复制特点，分析被标记dna分子所占的比例时，应注意求的是分子所占的比例时，应注意求的是dna分子数，还分子数，还是脱氧核苷酸链数；还应注意培养液中化学元素的转换。是脱氧核苷酸链数；还应注意培养液中化学元素的

12、转换。运用运用dna半保留复制特点，解决消耗某种脱氧核苷酸数半保留复制特点，解决消耗某种脱氧核苷酸数量问题时，应注意亲代量问题时，应注意亲代dna分子的两条母链被保留下来，分子的两条母链被保留下来，不需消耗原料。不需消耗原料。在计算消耗脱氧核苷酸数时要明确是经过在计算消耗脱氧核苷酸数时要明确是经过n次复制还是次复制还是第第n次复制。次复制。探究探究dna复制是半保留复制还是全保留复制，可用同位素复制是半保留复制还是全保留复制，可用同位素标记技术和离心技术，根据复制后标记技术和离心技术，根据复制后dna分子在试管中的位分子在试管中的位置即可确定复制方式。置即可确定复制方式。dna复制方式的实验探

13、究复制方式的实验探究技法必备技法必备dna复制的方式，可以通复制的方式，可以通过设想来进行预测，可能的过设想来进行预测，可能的情况是：全保留复制、半保情况是：全保留复制、半保留复制、分散复制。留复制、分散复制。(1)根据图中的示例对三种根据图中的示例对三种复制作出可能的假设：复制作出可能的假设：如如果是全保留复制，则一个果是全保留复制，则一个dna分子形成两个分子形成两个dna分分子，其中一个是子，其中一个是_，而，而另一个是另一个是_；能力展示能力展示如果是半保留复制，则新形成的两个如果是半保留复制，则新形成的两个dna分子，各有分子，各有_；如果是分散复制，则新形成的如果是分散复制，则新形

14、成的dna分子中分子中_。(2)究竟是哪种复制方式呢？进行实验设计证明究竟是哪种复制方式呢？进行实验设计证明dna的复制方的复制方式。式。实验步骤：实验步骤：在氮源为在氮源为14n的培养基中生长的大肠杆菌，其的培养基中生长的大肠杆菌，其dna分子均分子均为为14ndna(对照对照)。在氮源为在氮源为15n的培养基中生长的大肠杆菌，其的培养基中生长的大肠杆菌，其dna分子均分子均为为15ndna(亲代亲代)。将亲代将亲代15n大肠杆菌转移到含大肠杆菌转移到含14n的培养基中，再连续繁殖的培养基中，再连续繁殖两代两代(和和)，用密度梯度离心方法分离。，用密度梯度离心方法分离。实验预测实验预测：如果

15、子代如果子代只有一条只有一条_，则可以排除，则可以排除_，但不能肯定是但不能肯定是_。如果子代如果子代只有一条中密度带，再继续做子代只有一条中密度带，再继续做子代dna密密度鉴定，若子代度鉴定，若子代可以分出可以分出_和和_，则可以，则可以排除排除_，同时肯定，同时肯定_。如果子代如果子代不能分出不能分出_密度两条带，则排除密度两条带，则排除_。实验结果符合实验结果符合dna是半保留复制的假设和预期，请用图示是半保留复制的假设和预期，请用图示表示实验结果。表示实验结果。答案答案(1)亲代的新形成的亲代的新形成的一条链来自亲代一条链来自亲代dna，另一条链是新形成的，另一条链是新形成的每条链中一

16、些片段是母链的，另一些片段是新形成的每条链中一些片段是母链的，另一些片段是新形成的adna分子中的一条链进行复制，另一条链不复制分子中的一条链进行复制，另一条链不复制bdna分子中的一半进行复制，另一半不复制分子中的一半进行复制，另一半不复制c每一个子代每一个子代dna分子均保留了其亲代分子均保留了其亲代dna分子中的一分子中的一 条单链条单链ddna分子复制后，一条仍为亲代分子复制后，一条仍为亲代dna分子，另一条为分子，另一条为 子代子代dna分子分子解析解析dna分子复制时，总以分子复制时，总以dna分子解旋后的两条母分子解旋后的两条母链为模板，且模板链与新形成的子链间构成双螺旋结构，链

17、为模板，且模板链与新形成的子链间构成双螺旋结构，故新故新dna分子总保留原分子总保留原dna分子的一条链，因此又称半分子的一条链，因此又称半保留复制。保留复制。答案答案c1. dna分子的半保留复制是指分子的半保留复制是指 ()。a100% b75% c50% d25%解析解析第四代第四代dna共有共有238个，其中含有第一代个，其中含有第一代dna分分子链的子链的dna分子有分子有2个。个。答案答案d2在实验室里，让一个在实验室里，让一个dna分子分子(称为第一代称为第一代)连续复制三连续复制三次，那么，在第四代次，那么，在第四代dna分子中，含有第一代分子中，含有第一代dna分子链分子链的

18、的dna分子占分子占 ()。a复制均在细胞核内进行复制均在细胞核内进行b复制仅发生在有丝分裂的间期复制仅发生在有丝分裂的间期c复制过程先解旋后复制复制过程先解旋后复制d碱基互补配对保证了复制的准确性碱基互补配对保证了复制的准确性解析解析只要细胞分裂，只要细胞分裂，dna就复制，就复制，dna不只存于细胞不只存于细胞核内，细胞分裂方式亦不只是有丝分裂；核内，细胞分裂方式亦不只是有丝分裂；dna是边解旋边是边解旋边复制，不分先后。复制，不分先后。答案答案d3关于关于dna复制的叙述，正确的是复制的叙述，正确的是 ()。a解旋酶破坏氢键并使解旋酶破坏氢键并使dna双链分开双链分开b游离的脱氧核苷酸与

19、母链碱基互补配对游离的脱氧核苷酸与母链碱基互补配对c与模板链配对的脱氧核苷酸连接成子链与模板链配对的脱氧核苷酸连接成子链d新链与模板链盘旋成双螺旋结构新链与模板链盘旋成双螺旋结构解析解析dna分子独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的分子独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板，通过碱基互补配对，保证了复制能够准确地进行。模板，通过碱基互补配对，保证了复制能够准确地进行。答案答案b4在在dna复制过程中，保证复制准确无误进行的关键步骤是复制过程中，保证复制准确无误进行的关键步骤是 ()。a3次次 b4次次 c5次次 d6次次解析解析依题可求出每个依题可求出每个dna分子中共有碱基分子中共有碱基g 300个。假个。假设设dna共复制了共复制了n次，则要形成次，则要形成2n个个dna分子，共有碱基分子，共有碱基g的个数的个数2n300，则复制所需要的碱基，则复制所需要的碱基g