高中生物必修二《DNA的复制》

第3节DNA的复制第三章《基因的本质》思考：生物亲子代之间是通过遗传物质传递遗传信息的，那么亲代的遗传物质如何“多出一份”来传递给子代？DNA的复制就是指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程，即1DNA→2DNA。•DNA分子双螺旋结构的主要特点有哪些？•你能够根据DNA分子的结构特点，设想DNA分子的复制方式吗？最早提出的DNA复制模型有2种；1、全保留复制：新复制出的分子直接形成，完全没有旧的部分；复制一次亲代DNA子代DNA一、对DNA复制的推测2、半保留复制：形成的分子一半是新的，一半是旧的；复制一次①DNA是肉眼看不到的如何才能分辨DNA？②实验的基本思路是什么？③实验是如何区分亲子代的DNA分子的？④用密度梯度离心后重带、中带、轻带表示的DNA分子的双链构成是怎样的？⑤在整个实验的亲代、子一代、子二代细胞中提取的DNA离心的结果说明了什么？【阅读与思考】P53二、DNA半保留复制的实验证据1958年,科学家以大肠杆菌为实验材料。运用技术：怎样把不一样的DNA分开呢？N密度梯度离心技术14N/14N—DNA15N/14N—DNA15N/15N—DNA轻链中链重链同位素示踪技术转移到含14NH4Cl的培养液中15N/15NDNA15N/14NDNA14N/14NDNA15N/14NDNA大肠杆菌在含15NH4Cl的培养液中生长若干代第一代第二代第三代第四代无论DNA复制多少次，含有原来母链的DNA分子永远只有两条变通：亲代母链与子代DNA链数之比为：含亲代母链的DNA分子数与子代DNA分子数之比为：规律1：亲代DNA复制n代后，DNA分子数为＿＿＿，含亲代母链的DNA分子数为＿＿＿，不含亲代母链的DNA分子数为＿＿＿＿1/2n2/2n2n2个2n－2【智慧眼——寻找规律】半保留复制DNA分子复制时，DNA分子的双螺旋将解开，互补的碱基之间的氢键断裂，解开的两条单链作为复制的模板，游离的脱氧核苷酸依据碱基互补配对原则，通过形成氢键，结合到作为模板的单链上。由于新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链，因此，这种复制方式被称做半保留复制。三、DNA分子复制的过程及其特点1.场所：2.时间：3.条件:细胞核(主)、线粒体、叶绿体细胞分裂间期(有丝分裂、减数分裂)(1)模板：解旋的DNA两条单链(2)原料：脱氧核苷酸(3)能量：ATP(4)酶：解旋酶、DNA聚合酶三、DNA分子复制的过程及其特点4.特点:(1)边解旋边复制(2)半保留复制加快复制速度，减少DNA突变可能保证了复制的准确进行5.“准确”复制的原理：（1）DNA分子独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板；（2）碱基互补配对原则，保证了复制能够准确地进行。6.意义：将遗传信息从亲代传给子代，从而保持遗传信息的连续性。规律2：亲代DNA分子经n次复制后，所需某种游离的脱氧核苷酸数为：R＝(2n－1)a其中a表示亲代DNA含有的某种碱基数，n表示复制的次数。例如：一个DNA分子片段，经水分解消耗88个水分子，得到多少个脱氧核苷酸？规律3：碱基总数＝失去H2O数＋290【智慧眼——寻找规律】复制过程:解旋酶催化（氢键断裂）解旋：模板（在DNA聚合酶的催化下，利用游离的脱氧核苷酸进行）复制:以母链为模板进行碱基配对母链（旧链）子链（新链）子代DNA:同时进行(边解旋边复制）组成边解旋复制半保留复制多起点非同时具有100个碱基对的1个DNA分子片断，内含40个胸腺嘧啶，如果连续复制两次，则需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸的数目为（）个。180某DNA分子共含有含氮碱基1400个，其中一条链上A+T/C+G=2:5，问该DNA分子连续复制2次，共需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目是（）个。600图中一、二、三表示DNA复制的过程①一表示______，这一过程中，DNA分子在的作用下，两条扭成螺旋的长链开始______。②二表示。每条母链在一些____________的作用下，链上的碱基按照______________________与周围环境中游离的__________________来配对.③三表示____________________________。解旋解旋酶以母链为模板进行碱基配对解开DNA聚合酶碱基互补配对原则脱氧核苷酸形成两个新的DNA分子——文科练习——以下的幻灯片是练习集，请各位教师根据本班学生实际情况挑选练习题。练习★下列关于DNA复制的说法，其中不正确的（）A.DNA复制过程中需要酶的催化B.DNA复制过程中需要的能量直接由糖类提供C.DNA分子是边解旋复制的D.DNA复制过程中两条母链均可作模板★以DNA的一条链“－A－T－C－”为模板，经复制后的子链是（）A.“－T－A－G－”B.“－U－A－G－”C.“－T－A－C－”D.“－T－U－G－”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（对照）；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（亲代）。将亲代大肠杆菌转移到含14N的培养基上，再连续繁殖两代（I和II），用离心的方法分离得到的结果如下表所示，请分析：对照亲代III轻链14N-DNA全轻链1/2轻链中链全中链1/2中链重链15N-DNA全重链（1）由实验结果可以推出第一代（I）细菌DNA分子中一条链是，另一条链是。（2）中链含有氮元素是。（3）将第一代（I）转移到含15N的培养基上繁殖一代，将所得到的细菌的DNA用同样方法分离。那么得到的轻中重链情况是。（4）上述实验表明DNA分子复制的特点是。15N母链14N新链15N和14N1/2中链1/2重链半保留复制2．DNA分子的半保留复制方式使[]A．分子结构具有相对稳定性B．能精确进行自我复制，保证亲代与子代之间的连续性C．能够精确地指导蛋白质合成D．产生可遗传变异的机会3．一个双链DNA分子为第一代，经过3次自我复制，在第四代DNA分子中，共有[]条长链有[]条第一代脱氧核苷酸的长链A．2B．4C．8D．16ADB——课堂练习——4．下列关于DNA复制过程中，正确顺序是（）①互补碱基对间氢键断裂②互补碱基对之间形成氢键③DNA分子在解旋酶作用下解旋④以母链为模板进行碱基互补配对⑤子链与母链盘旋成双螺旋结构A．③①②④⑤B．③④②⑤①C．③①④②⑤D．①③④②⑤C——课堂练习——5、DNA的复制不可能发生在（）A、细胞核中B、叶绿体中C、线粒体中D、核糖体中D6、一条染色体含有一个双链DNA分子，经复制后，一条染色单体含有（）A、两条双链DNA分子B、一条双链DNA分子C、一条单链DNA分子D、四条双链DNA分子B——课堂练习——1、一个DNA分子中，有腺嘌呤1500个，腺嘌呤与鸟嘌呤之比为3：1，则这个DNA分子中脱氧核糖的分子数目为______个。2、甲DNA分子的一条链上A+C/G+T=0.8，乙DNA分子的一条链上A+T/G+C=1.25,那么甲、乙DNA分子中互补链上相应的碱基比例分别是________和_________。课堂训练：40001.251.253、某DNA分子中，鸟嘌呤与胞嘧啶之和为46%，该DNA一条链（a链）中腺嘌呤占28%，a链的互补链（b链）中腺嘌呤占该链全部碱基的百分比是_________。4、某DNA分子中含有30%的腺嘌呤，该DNA分子一条链上鸟嘌呤最多可占此链碱基总数的__________。26%40%7、含有32P或31P的磷酸，两者化学性质几乎相同，都可参与DNA的组成，但32P比31P质量大。现将某哺乳动物的体细胞放在含有31P磷酸的培养基中，连续培养数代后得到G0代细胞。然后将G0代细胞移到含有32P的培养基中培养，经过第1、2次细胞分裂后，分别得到G1、G2代细胞。再从G0、G1、G2代细胞中提取出DNA，经密度剃度离心后得到的结果如图所示，由于DNA分子的质量不同，因此在离心管内的分布不同。若①、②、③分别代表轻型、中型、重型DNA分子的位置，请回答：⑴、G0、G1、G2三代DNA离心后的试管分别是图中的：G0、G1、G2。ABD⑵、G2代在①、②、③三条带中DNA数的比例是。⑶、图中①、②两条带中DNA分子所含的同位素磷分别是：，。⑷、上述实验结果证明了DNA的复制方式是。0:1:131P31P和32P半保留复制3、将32P标记的DNA分子放在31P的培养基上培养，经过3次复制，在所形成的子代DNA中，含32P的DNA占总数是A．1/16B．l／8C．1／4D．1／24、某生物的双链DNA分子共有含氮碱基77对，其中一条链上（A+T）：（C+G）＝2.5，问该DNA分子连续复制两次共需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目是A．154个B．165个C．110个D．220个小结:设一条DNA分子中有胸腺嘧啶m个，则该DNA复制n次后，形成子代DNA分子需游离的胸腺嘧啶为T＝。(2n-1)m7．用15N标记的一个DNA分子,放在含有14N的培养基中复制三次，则含有15N的DNA分子占全部DNA分子的比例和占全部DNA单链的比例依次是A1／2，1／4B1／4，1／8C1／4，1／16D1／8，1／88．某DNA分子有2000个脱氧核苷酸，已知它的一条单链上碱基A：G：T：C＝1：2：3：4，若该分子复制一次，则需腺嘌呤脱氧核苷酸的数量是（）A．200B．300C．400D．8001、某些药物可以抑制肿瘤细胞DNA的复制，从而达到控制癌症的目的。这些药物作用的细胞正处于细胞周期的（）A间期B前期C中期D不能确定2、下列关于DNA复制过程的正确顺序是（）①互补碱基对间氢键断裂②互补碱基对之间形成氢键③DNA分子在解旋酶作用下解旋④以母链为模板进行碱基互补配对⑤子链与母链盘旋成双螺旋结构A③①②④⑤B③④②⑤①C③①④②⑤D①③④②⑤AC幻灯片3、DNA分子解旋时，下列哪一组碱基被解开（）A鸟嘌呤和腺嘌呤B胸腺嘧啶和胞嘧啶C腺嘌呤和胸腺嘧啶D腺嘌呤和胞嘧啶C4、下面关于DNA复制过程的描述，错误的是（）A复制需要能量B边解旋边复制C复制需要氨基酸和酶D复制遵循碱基互补配对原则C5、若对一个DNA分子进行标记,经过4次复制后，含有标记DNA分子数占DNA总数的（）A1/6B1/8C1/4D1/2B幻灯片幻灯片