2018 2019高中生物第三章遗传的分子基础第三节遗传信息的传递课件浙科版必修2

1、第三章 遗传的分子基础 第三节 遗传信息的传递 学习目标学习目标 1. 了解对DNA分子复制的推测及实验证据。 2. 归纳DNA分子的复制过程，并探讨 DNA复制的生物学意义。 内容索引 新知导学 达标检测 新知导学 一、探究DNA的复制过程 同位素示踪法 。 1. 实验方法：实验方法： 2. 实验原理实验原理 下部 。 (1) 含15N的双链DNA密度较大，离心后的条带应分布于离心管的 14上部 。 (2) 含 N的双链DNA密度较小，离心后的条带应分布于离心管的 (3) 两条链分别含15N和14N的双链DNA密度介于双链均含15N的DNA和双中部 。 链均含14N的DNA之间，离心后的条带

2、应分布于离心管的 3.实验过程实验过程 (1) 大肠杆菌在以15NH4Cl为唯一氮源的培养液中繁殖若干代。 14NHCl (2) 将上述大肠杆菌转到以 为唯一氮源的培养液中培养。 4一次 细胞分(3) 在不同时刻收集大肠杆菌并提取 DNA，即分别取完成 两次 细胞分裂的大肠杆菌，并将其中的 DNA分子分离出来。 裂和 密度梯度超速离心 和分析，记录离心后离心管(4) 将提取的DNA进行 中DNA的位置。 4. 实验结果实验结果(如图示如图示) 15N15NDNA) (1) 离心管a：立即取出提取DNA离心离心管底部 。 (2) 离心管b：繁殖一代后取出提取 DNA离心离心管中部(_ DNA 。

3、 )(3) 离心管c：繁殖二代后取出提取 DNA离心离心管上部和离心管中部14N14NDNA 15N14N ( 和 )。 半保留 复制。 5. 实验结论：实验结论：DNA的复制方式为 15N14NDNA 例例1 在氮源为14N和15N的培养基上生长的大肠杆菌，其 DNA分子分别为14NDNA(相对分子质量为 a)和15NDNA(相对分子质量为 b)。将亲代大14肠杆菌转移到含N的培养基上，再连续繁殖两代 (和)，用某种离心方法分离得到的结果如图所示。下列对此实验的叙述不正确的是 A.代细菌DNA分子中一条链是14N，另一 条链是15N B.代细菌含15N的DNA分子占全部DNA分 1 子的 4

4、C.预计代细菌DNA分子的平均相对分子 7a b 质量为 8D.上述实验结果证明DNA复制方式为半保留复制 解析 答案 例例2 (2018 杭州模拟 )如图为科学家设计的DNA 合成的同位素示踪实验，利 用 大 肠 杆 菌 来 探 究DNA 的复制过程，下列说法正确的是 A.从获得试管到试管，细胞内的染色体复制了两次 B.用噬菌体代替大肠杆菌进行实验，提取 DNA 更方便 314C.试管中含有N 的DNA占 4D.本实验是科学家对DNA 复制方式假设的验证 解析 答案 二、DNA分子复制的过程 两个 跟亲代DNA 完全 相同的新DNA分子的过程。 1.概念：概念：产生 2.DNA复制的过程复制

5、的过程 解旋酶 作用下，DNA分子两条链的配对碱基之间的 氢 键(1) 解旋：在 断裂，碱基暴露出来，形成两条 “模板链”(母链)。 每一条母链 为模板，在 DNA聚合酶 作用下，利用游(2) 合成子链：以 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 离的4 种 _ 的子链。 (3) 形成子代DNA：延伸子链，母子链盘绕成 双螺旋 结构。结果，一个完全相同 的子代DNA分子。 DNA分子形成两个 3.复制的条件复制的条件 亲代DNA解旋产生的两条母链 。 模板： 游离的四种脱氧核苷酸 。 原料： DNA解旋酶、DNA聚合酶 。 酶： ATP 。 能量： 半保留复制 ，即子代D

6、NA双链一条母链一条新子链。 4.复制的特点：复制的特点： 遗传信息 从亲代传给子代，保持了 遗传信息 的连续性。 5.意义：意义：将 归纳总结归纳总结 对对DNA复制的理解复制的理解 (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) 能够进行DNA复制的生物：一切以 DNA为遗传物质的生物。 (3) 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。 (4) 复制所需的酶是指一个酶系统。 解旋酶的作用是破坏碱基间的氢键。 DNA聚合酶的作用是连接游离的脱氧核苷酸。 例例3 下列

7、关于DNA复制条件的叙述，不正确的是 A.DNA 复制时只有DNA的一条链作模板 B.以4 种游离的脱氧核苷酸为原料 C.DNA复制过程需要消耗能量 D.没有酶的催化，细胞 DNA复制无法进行 解析解析 DNA复制是指DNA分子利用细胞提供的能量，在解旋酶的作用下将双链解开，以解开的两条链为模板，在DNA聚合酶作用下，利用细胞中游离的4 种脱氧核苷酸为原料，合成与母链互补的子链，每条子链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构，最终形成与亲代DNA分子相同的子代DNA的过程。 解析 答案 例例4 (2017 浙江4月选考)若将处于 G1期的胡萝卜愈伤组织细胞置于含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养液中，

8、培养至第二次分裂中期。下列叙述正确的是 A.每条染色体中的两条染色单体均含3H B.每个DNA 分子的两条脱氧核苷酸链均含3H 3C.每个 DNA 分子中均只有一条脱氧核苷酸链含 H D.每条染色单体均只有一个 DNA分子的两条脱氧核苷酸链含3H 解析 答案 特别提醒特别提醒 DNA分子复制特点及子代分子复制特点及子代 DNA存在位置与去向存在位置与去向 (1) 复制特点 半保留复制，即新DNA分子总有一条链来自亲代DNA( 即模板链)，另一条链(子链)由新链构建而成。 (2)2 个子代DNA位置：当一个 DNA分子复制后形成两个新 DNA分子后，这两个新DNA恰位于两条姐妹染色单 体上，且由

9、着丝粒连在一起，即： (3)2 个子代DNA去向：在有丝分裂后期或减数第二次分裂后期着丝粒分开，分别进入两个子细胞中。 例例5 (2018杭州五校联考)下列关于DNA的相关计算，正确的是 A.具有1 000个碱基对的DNA，腺嘌呤有600 个，则每一条链上都具有 胞嘧啶200 个 nB.具有m 个胸腺嘧啶的DNA片段，复制n次后共需2m 个胸腺嘧啶 C.具有m 个胸腺嘧啶的DNA片段，第n次复制需要2n1m 个胸腺嘧啶 1D.无论是双链DNA还是单链DNA，(AG)所占的比例均是 2解析 答案 学习小结 间 边解旋边复制 一 间 半保留复制 达标检测 1. 保证准确无误地进行DNA复制的关键步

10、骤是 A.解旋酶促使DNA的两条链分离 B.游离的脱氧核苷酸与母链碱基进行互补配对 C.配对的脱氧核苷酸之间连接成与母链互补的子链 D.模板母链与互补子链盘绕成双链结构 解析解析 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。 解析 答案 1 2 3 4 5 2.用15N标记细菌的 DNA分子，再将它们放入含14N的培养基中连续繁殖151415四代， a、b、c为三种 DNA分子；a只含N，b同时含N和 N，c只含14N，如下图，这三种DNA分子的比例正确的是 1 2 3 4 5 答案 3.DNA 分子复制时，解旋酶作用的部位应该是 A.腺嘌呤与鸟嘌

11、呤之间的氢键 B.腺嘌呤与胸腺嘧啶之间的氢键 C.脱氧核糖与含氮碱基之间的化学键 D.脱氧核糖与磷酸之间的化学键 解析解析 DNA复制过程中用到解旋酶和 DNA聚合酶，其中解旋酶的作用是把两条螺旋的双链解开，破坏的是 A与T、G与C之间的氢键。 1 2 3 4 5 解析 答案 4.细菌在15N培养基中繁殖数代后，使细菌 DNA的含氮碱基皆含有15N，然后再移入14N培养基中培养，抽取其子代的 DNA经高速离心分离，如图为可能的结果，下列叙述错误的是 A.第一次分裂的子代DNA应为 B.第二次分裂的子代DNA应为 C.第三次分裂的子代DNA应为 D.亲代的DNA应为 1 2 3 4 解析解析 亲

12、代DNA为15N15N，经第一次复制所形成的子代 DNA应均为15N14N，应如图所示。 5 解析 答案 5.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。 组别 培养液中唯一氮源 繁殖代数 1 组 14NH Cl 42 组 15NH Cl 43 组 14NHCl 44 组 14NHCl 4多代 多代 一代 两代 培养产物 操作 A B B的子代 B的子代 11414 轻带( N/ N) 仅为重带仅为中带21414 离心结果 仅为轻带( N/ N) 151515141( N/ N) ( N/ N) 15N/14N) 中带(

13、 2 1 2 3 4 5 提取DNA并离心 请分析并回答： 多 代培养，(1) 要得到DNA中的N全部被15N标记的大肠杆菌 B，必须经过 _15N(15NH Cl) 且培养液中的_是唯一氮源。 43 组结果对得到结论起到了关键(2) 综合分析本实验的 DNA离心结果，第_1 组和第_2 组的结果进行比较，才能说明 DNA分作用，但需把它与第 _半保留复制 。 子的复制方式是_解析解析 在探究DNA分子的复制方式为半保留复制的实验中，“重带”应为两条单链均被15N标记，“轻带”为两条单链均被14N标记，“中带”为一条单链被14N标记，另一条单链被15N标记。 1 2 3 4 5 解析 答案 (3) 分析讨论： 若B的子代DNA的离心结果为 “轻”和“重”两条密度带，则 “重不能 填“能”或若将 B