生物浙科版(2019)必修第二册课件：3.3 DNA通过复制传递遗传信息 (1)

复制的主要场所:细胞核
复制的主要时期:有丝分裂前的间期 和减数分裂前的间期
复制步骤:解旋→复制→延伸及重新螺旋 复制需要的条件:模板、原料、能量、酶
【类题精练】
1.若在体外进行DNA复制的实验,向试管中加入有关的酶、4种脱氧核苷酸和
ATP,37 ℃下保温、适宜的酸碱度。下列叙述中,正确的是
()
A.能生成DNA,DNA的碱基比例与4种脱氧核苷酸的比例一致
【特别提醒】 DNA分子的复制往往是从多个起点同时进行的,如图:
5.复制特点: 边解旋边复制(不是2条母链完全解开后才合成新的子链),半保留复制(新合成 的每个DNA分子中,都保留了原来DNA分子中的一条链)。 6.复制准确的原因: (1)DNA独特的双螺旋结构,为复制提供了精确的模板。 (2)通过碱基互补配对,保证了复制能够准确地进行。
离心位置 试管的_下__部 试管的_中__部 试管的_上__部
(3)实验过程和结果: 大肠杆菌在含15NH4Cl的培养液中培养若干代。
(4)结果分析: 连一连:基于DNA复制实验的结果,将下列亲代含有 15 N-DNA的大肠杆菌转入含 有14 N 的培养液中培养,将代数与实验结果的DNA示意图连接起来。
关键能力·合作学习
知识点一 DNA的复制 1.复制时间:分裂的间期。 2.复制场所:
(3)病毒:在活的宿主细胞内。
3.复制的条件: (1)模板:解旋后的两条DNA单链。 (2)原料:4种脱氧核苷酸。 (3)能量:ATP。 (4)酶:解旋酶(破坏氢键)、DNA聚合酶(形成磷酸二酯键)。
4.复制过程:
【思考探究】 1.把15N标记的DNA放在含14N的培养基中复制,最终得到的DNA分子中含15N的占 1/32,复制了几次?(科学思维) 提示:复制了6次。 2.1个DNA分子中有100个碱基对,其中A有30个,复制了4次,共需游离的G多少个? 第4次复制时需游离的G多少个?(科学思维) 提示:1 050个;560个。
知识点二 DNA复制的相关计算 DNA复制为半保留复制,若将一个被15N标记的DNA转移到含有14N的培养基中培养 (复制)若干代: 1.DNA复制示意图:
2.DNA复制规律:
(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次复制需要消耗该脱氧核苷 酸数为m·(2n-1)个。 ②第n次复制所需该脱氧核苷酸数为m·2n-1个。
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【思考探究】 1.所有的真核细胞都进行核DNA复制,这句话科学吗?如果不科学,请做出解释。(生 命观念) 提示:不科学。如哺乳动物成熟的红细胞因为无细胞核和各种细胞器而不能进行核 DNA复制;不分裂的细胞也不存在核DNA复制。 2.已知某DNA分子长度达30 mm,DNA复制速度约为4 μm/min,那么按照这个速度从 一端开始全部复制完成需要多长时间?事实上整个复制过程的完成时间仅需30 min, 推测最可能的原因是什么。(科学思维) 提示:7 500 min,最可能的原因是DNA复制有多个起点,多个起点分段同时进行复 制。
2.DNA复制的过程和特点: (1)DNA复制的过程:
(2)复制的特点:_边__解__旋__边__复__制__、_半__保__留__复__制__。
【问·答】 DNA复制效率高的主要原因是什么?
提示:是因为边解旋边复制和多个复制起点,并可以双向复制。
二、DNA复制是遗传物质从亲代向子代传递的基础 复制的意义:这一复制过程使_亲__代__的__遗__传__信__息__传__递__给__子__代__,从而保持了_前__后__代__ _遗__传__信__息__的__连__续__性__。
B.不能生成DNA,因为实验中缺少酶催化的适宜的体内条件
C.能生成DNA,DNA的碱基比例不确定,且与酶的来源有一定的关系
D.不能生成DNA,因为缺少DNA模板
【解析】选D。该实验不能完成,因为缺少DNA作为模板。除缺少模板外,其他
条件均是DNA复制所需的条件,D正确。
2.DNA分子能够自我复制的结构基础是 ( ) A.DNA具有独特的双螺旋结构 B.配对的脱氧核苷酸之间连接成与母链互补的子链 C.磷酸和脱氧核苷酸交替排列的顺序稳定不变 D.DNA分子具有多样性和特异性 【解析】选A。DNA独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板,而碱基互补配 对原则保证了复制能准确无误地进行。
3.某研究小组进行“探究DNA的复制过程”的活动,结果如图所示。其中培养大
肠杆菌的唯一氮源是14NH4Cl或15NH4Cl,a、b、c表示离心管编号,条带表示大肠
杆菌DNA离心后在离心管中的分布位置。下列叙述错误的是
()
A.本活动运用了同位素示踪和密度梯度离心技术 B.a管的结果表明该管中的大肠杆菌是在含14NH4Cl的培养液中培养的 C.b管的结果表明该管中的大肠杆菌的DNA都是15N-14N-DNA D.实验结果说明DNA分子的复制是半保留复制
【典例示范】 如图为某真核细胞中DNA复制过程模式图,下列分析错误的是
()
A.酶①和酶②均作用于氢键 B.该过程的模板链是a、b链 C.该过程可发生在细胞有丝分裂前的间期 D.DNA复制的特点是半保留复制
【解题思维】解答本题的两个关键点:
【方法规律】归纳法巧记DNA分子复制
一所 两期 三步 四条件
说明:实线表示 15 N,虚线表示 14 N。
(5)结论:DNA复制方式为_半__保__留__复__制__。
【问·答】 探究DNA复制方式的实验是否只能用同位素标记N?如果不是,还可用哪些元素?
提示:不是,DNA的组成元素有C、H、O、N、P,这几种元素都有同位素,所以标 记C、H、O、N、P任何一种元素都可以。
第三节 DNA通过复制传递遗传信息
必备知识·自主学习
一、DNA通过半保留方式进行复制 1.活动:探究DNA的复制过程: (1)实验技术:_同__位__素__示__踪__和_密__度__梯__度__超__速__离心。 (2)实验原理:
两条链标记情况 都是15N 一条15N,一条14N 都是14N
相对分子质量 较大 适中 较小
【补偿训练】 在一个细胞周期中,DNA复制过程中的解旋发生在 ( )
A.两条DNA母链之间 B.DNA子链与其互补的母链之间 C.两条DNA子链之间 D.DNA子链与其非互补母链之间 【解析】选A。在DNA复制时,首先是构成DNA的两条母链解旋,然后以分开的 两条母链为模板,按照碱基互补配对原则合成子链。