DNA通过复制传递遗传信息高一下学期生物浙科版必修2

第三节DNA通过复制传递遗传信息《侏罗纪公园》

/v?vid=13497537244341124790亿万富豪韩文根据遗传工程学理论，透过史前蚊子所遗留血液中的恐龙的DNA，悉心以胚胎繁殖，竟令在地球上绝迹了六千五百万年的史前动物得以再生。DNA作为遗传物质，是如何精准的将遗传信息传递给下一代的呢？原来的链称

“母链”新合成的链称

“子链”（4条链）（2条链）2个DNA1个DNA复制DNA复制产生两个跟亲代DNA完全相同的新DNA分子的过程1.半保留复制亲代DNA双链解开，2条母链作为模板合成互补链，最终每个DNA分子包含一条母链和一条子链。2.全保留复制3.弥散复制复制后两条子链组合形成全新的DNA，而亲代DNA的两条母链仍被保留在一起。亲代DNA的母链被切割成多个片段后，与新合成的子链片段随机拼接。1958年梅塞尔森(Meselson)和斯塔尔(Stahl)设计了一个很巧妙的实验，确定了DNA分子的复制方式。实验材料：实验技术：大肠杆菌①同位素示踪法；②密度梯度离心。其DNA是否构成染色质或染色体？探究DNA的复制过程用一定的介质在离心管内形成从管口至管底形成密度逐步升高的梯度。将要分离的混合物置于介质的顶部，在一定离心力的作用下，颗粒各自不同的速度沉降，在密度梯度不同区域上形成区带。密度梯度离心法15N-14NDNA15N-15NDNA14N-14NDNA1958年,梅塞尔森和斯塔尔先将大肠杆菌放入以15NH4Cl为唯一氮源的培养液中培养若干代，使大肠杆菌的DNA双链都被稳定同位素15N标记。然后将15N-DNA的大肠杆菌转移至只含有14N的普通培养液中培养完成2次增殖。演绎推理：①若为半保留复制，密度梯度离心后的DNA双链分布位置应是？重带轻带中带第一代DNA（亲代）第二代DNA（子一代）第三代DNA（子二代）演绎推理：②若为全保留复制，密度梯度离心后的DNA双链分布位置应是？重带轻带中带第一代DNA（亲代）第二代DNA（子一代）第三代DNA（子二代）演绎推理：③若为弥散复制，密度梯度离心后的DNA双链分布位置应是？重带轻带中带实验验证大肠杆菌在15NH4Cl为唯一氮源的培养液中培养若干代重带轻带中带提取DNA密度梯度离心提取DNA密度梯度离心提取DNA密度梯度离心细胞分裂一次细胞分裂两次转移到14NH4Cl培养液中结论：DNA复制方式为半保留复制。可排除全保留复制，但无法确定是半保留复制还是弥散复制。弥散复制子代DNA为中带。思考：真核生物染色体上的DNA复制是否也是半保留复制？BrdU（5-溴尿嘧啶脱氧核苷）能替代T与A配对而掺入新合成的DNA链中，当用姬姆萨染料对染色体进行染色时，不含BrdU的链为深蓝色，含BrdU的链为浅蓝色。现将植物根尖分生组织放在含有BrdU的培养液中进行培养，细胞培养2个周期（DNA复制2次）的一个细胞中，染色体出现怎样的染色情况可说明染色体上DNA也是半保留复制？思考：真核生物染色体上的DNA复制是否也是半保留复制？DNA复制的过程阅读课本P66-68思考如下问题：1.DNA分子复制的概念是什么?2.DNA分子复制过程需要哪些条件?（模板、原料、酶、能量）3.DNA分子复制过程怎么进行?4.DNA分子复制的意义？在细胞提供的_______的驱动下，_______酶破坏________，将DNA双螺旋的两条链解开，这个过程叫作解旋。3′5′ATPADP+Pi能量解旋氢键解旋酶DNA复制的过程——第1步：解旋DNA复制的过程——第2步：合成子链解开的每一条母链为模板，细胞中_____________________为原料，按照_____________原则（A与___,G与____）与母链配对，在___________酶的参与下，相邻核苷酸的__________与磷酸基团形成_____________键，产生一条与母链互补的子链。DNA聚合游离的4种脱氧核苷酸碱基互补配对磷酸二酯键脱氧核糖TCDNA复制的过程——第3步：复旋随着模板链解旋过程的进行，新的子链也逐渐合成（即为____________特点）。同时，每条子链与其对应的模板链（母链）盘绕成双螺旋结构。边解旋边复制概念以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程时间真核细胞：____________________或__________________________场所

真核细胞：主要在____________，也可在_________和_________中

原核细胞：主要在____________，也可在______________________条件模板原料____________________，遵循________________原则酶____________________等能量由____________（填生理过程）提供过程___________

___________

___________主要特点①_____________、②_____________有丝分裂前的间期减数第一次分裂前的间期细胞核线粒体叶绿体拟核细胞溶胶（质粒）亲代DNA的两条链4种脱氧核苷酸碱基互补配对解旋酶、DNA聚合酶细胞呼吸解旋合成子链复旋半保留复制边解旋边复制DNA的复制过程及特点拓展知识下图为真核生物染色体上DNA分子复制过程示意图，据图分析，DNA分子复制还有什么特点？特点3：多起点复制；两条子链反向延伸。DNA进行高精确性的自我复制原因及意义使遗传信息从亲代传递给子代，保持遗传信息的连续性，使本物种保持相对稳定和延续。原因：①DNA的双螺旋结构为DNA复制提供了精确的模板；意义：②碱基互补配对原则保证了DNA复制的准确性；1.如图为DNA分子部分片段平面结构模式图。下列叙述正确的（

）A．图中①表示脱氧核苷酸，其与磷酸基团一起形成基本骨架B．DNA聚合酶能催化②和③键形成C．只有在解旋酶作用下，图中的③才能断裂D．该DNA分子每条链都可以成为复制的模板当堂练D2.下图表示DNA复制的过程，结合图示判断，下列有关叙述错误的是（

）A．DNA复制过程中需要解旋酶破坏DNA双链间的氢键B．DNA分子的复制具有边解旋边复制的特点，生成的两条子链的方向相反C．DNA分子的复制需要DNA聚合酶将单个脱氧核苷酸连接成链D．DNA的两条子链都是连续合成的D3.下图为某真核细胞中DNA复制过程的模式图，下列叙述正确的是（

）A．酶①是RNA聚合酶，酶②是DNA聚合酶B．在DNA复制过程中，一条子链由5’端向3’端延伸，另一条子链则由3’端向

5’端延伸C．解旋后以一条母链为模板，按照碱基互补配对原则合成两条新的子链D．新复制出的两个子代DNA分子，通过细胞分裂分配到子细胞中D4.下图为某动物细胞中DNA复制过程模式图，下列分析正确的是（

）A．图中DNA分子边解旋边复制B．酶①是解旋酶，酶②是RNA聚合酶C．图中a链与b链中碱基的排列顺序相同D．图示过程只发生在细胞核中A5.下图为真核细胞DNA复制过程模式图，相关分析错误的是（）A．复制结束后形成的两个DNA分子是完全相同的B．图示体现了边解旋边复制及半保留复制的特点C．酶①为解旋酶，酶②为DNA聚合酶D．在复制完成后，甲、乙可在有丝分裂后期、减数分裂Ⅰ后期分开DDNA的复制过程中相关计算规律将用15N标记的一个DNA分子放入含14N的普通培养基中，让其进行三次复制后，其子代DNA分子中含15N的DNA和仅含14N的DNA之比是（

）A．1︰2B．1︰3C．1︰4D．1︰6

假设将一个全部被15N标记的双链DNA分子(亲代)转移到含14N的培养液中培养n代，结果如下：(1)DNA分子数①子n代DNA分子总数为______个。②含15N的DNA分子数为______个。③含14N的DNA分子数为______个。④只含15N的DNA分子数为______个。⑤只含14N的DNA分子数为_________个。2n22n0(2n－2)DNA的复制过程中相关计算规律DNA的复制过程中相关计算规律(2)脱氧核苷酸链数①子代DNA中脱氧核苷酸链数＝_______条。②亲代脱氧核苷酸链数＝______条。③新合成的脱氧核苷酸链数＝____________条。2n＋12(2n＋1－2)假设将一个全部被15N标记的双链DNA分子(亲代)转移到含14N的培养液中培养n代，结果如下：(3)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次复制需消耗游离的该脱氧核苷酸数为______________个。②若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，在第n次复制时，需消耗游离的该脱氧核苷酸数为___________个。m·(2n－1)m·2n－1假设将一个全部被15N标记的双链DNA分子(亲代)转移到含14N的培养液中培养n代，结果如下：DNA的复制过程中相关计算规律不消耗根据以下材料回答下列小题一个用15N标记的含1560个碱基对的DNA片段，内含750个腺嘌呤。以14N的脱氧核苷酸为原料，连续复制4次，共得到16个DNA分子。1．子代DNA分子中含15N的DNA单链占DNA总链数的（

）A．1/4B．1/8C．1/16D．1/322．下列关于复制结果的叙述中，正确的是（

）A．复制完成后，含14N的腺嘌呤有1500个B．复制