人教版教學(xué)課件2011屆生物高考一輪復(fù)習(xí)課件：必修2第3章第3節(jié)DNA的復(fù)制.ppt

第3節(jié) DNA的復(fù)制,基礎(chǔ)梳理,DNA的分子結(jié)構(gòu),基礎(chǔ)梳理,1.復(fù)制的概念：以親代DNA為模板合成_的過程。 2.復(fù)制的時間：體細(xì)胞為有絲分裂間期，原始生殖細(xì)胞為_ 的間期。 3.復(fù)制的條件：模板親代DNA分子的_條脫氧核苷酸鏈分別作為模板；原料4種脫氧核苷酸；能量ATP供能；酶 等。（另外，還需相對穩(wěn)定的細(xì)胞內(nèi)部條件：一定的_等）,子代DNA,減數(shù)第一次分裂,解旋酶,DNA聚合酶,溫度,、pH,4.復(fù)制的過程：DNA解旋，以 作為模板，以 為單位通過 合成子鏈，子鏈與相應(yīng)的母鏈盤繞成_分子。 5.復(fù)制的特點：邊 邊_（不是2條母鏈完全解開后才合成新的子鏈）， （新合成的每個DNA分子中，都保留著原來DNA分子中的一條鏈）。 6.復(fù)制的結(jié)果：1個DNA分子形成了2個完全相同的DNA分子。,親代DNA分子的兩條鏈,脫氧核苷酸,堿基互補配對,子代DNA,解旋,復(fù)制,半保留復(fù)制,7.復(fù)制的意義：保持了 的連續(xù)性（使遺傳信息從親代傳給了子代）。 8.復(fù)制的保障：DNA分子之所以能自我復(fù)制，取決于DNA的_ 結(jié)構(gòu)，它為復(fù)制提供了模板，同時，由于堿基具有_ 的特性，因此能確保復(fù)制的準(zhǔn)確。在復(fù)制過程中，_ 序列具有相對的穩(wěn)定性，但也可能發(fā)生差錯，這種穩(wěn)定性和可變性的統(tǒng)一，是生物_ 的物質(zhì)基礎(chǔ)和根本原因。,遺傳信息,雙螺旋,互補配對,脫氧核苷酸,遺傳和變異,歸納整合,一、DNA復(fù)制的過程,1.解旋：DNA分子首先利用線粒體提供的能量，在解旋酶的作用下，把兩條螺旋的雙鏈解開。 2.合成子鏈：以解開的每一段母鏈為模板，以游離的四種脫氧核苷酸為原料，遵循堿基互補配對原則，在有關(guān)酶的作用下，各自合成與母鏈互補的一段子鏈。 3.形成子代DNA：每條子鏈與其對應(yīng)的母鏈盤繞成雙螺旋結(jié)構(gòu)，從而形成了2個與親代DNA完全相同的子代DNA分子。,二、DNA復(fù)制的特點及意義 1.DNA復(fù)制是一個邊解旋邊復(fù)制的過程。 2.由于新合成的DNA分子中，都保留了原DNA的一條鏈，因此，這種復(fù)制叫半保留復(fù)制。 3.DNA分子通過復(fù)制，將遺傳信息從親代傳給了子代，從而保持了遺傳信息的連續(xù)性。,跟蹤訓(xùn)練,1 （2009年江蘇卷）下圖為真核生物染色體上DNA分子復(fù)制過程示意圖，有關(guān)敘述錯誤的是（ ） A圖中DNA分子復(fù)制是從多個起點同時開始的 B圖中DNA分子復(fù)制是邊解旋邊雙向復(fù)制的 C真核生物DNA分子復(fù)制過程需要解旋酶 D真核生物的這種復(fù)制方式提高了復(fù)制速率,解析：本題通過信息考查DNA復(fù)制的相關(guān)知識。真核生物DNA分子復(fù)制是從多個起點開始的,但不是同時的，所以A不正確。圖中DNA分子復(fù)制是邊解旋邊雙向復(fù)制的。真核生物DNA分子復(fù)制過程需要解旋酶、DNA聚合酶等參與。這種半保留復(fù)制的模式保持了前后代的穩(wěn)定性，每次復(fù)制都可產(chǎn)生兩個DNA分子，這大大提高了復(fù)制的速率。 答案： A,2.(雙選) （2008年廣東卷）DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的共同點是（ ） A需要多種酶參與 B在細(xì)胞核內(nèi)進(jìn)行 C遵循堿基互補配對原則 D不需要ATP提供能量,解析：此題考查DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的過程、條件與場所等基礎(chǔ)知識。DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄過程都需要ATP和多種酶的參與，都遵循堿基互補配對原則。DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的場所是相同的，真核細(xì)胞DNA的復(fù)制和轉(zhuǎn)錄主要發(fā)生在細(xì)胞核內(nèi)，但細(xì)胞質(zhì)DNA的復(fù)制和轉(zhuǎn)錄發(fā)生在特定的細(xì)胞器中。 答案： AC,基礎(chǔ)梳理,定義：DNA分子復(fù)制的特點是 _，即一個DNA分子復(fù)制成的兩個子代DNA分子中各有一條鏈?zhǔn)窃瓉淼?_，而另一條鏈?zhǔn)桥c母鏈互補的 _。 特別說明： 如果對親代DNA分子用15N標(biāo)記，然后在不含15N的環(huán)境中讓其復(fù)制，不管復(fù)制多少次，總有兩個DNA分子含有15N，總有兩條鏈含有15N。,半保留復(fù)制,母鏈,新鏈,歸納整合,已知某一條全部N原子被15N標(biāo)記的DNA分子（0代），轉(zhuǎn)移到含有14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)（復(fù)制）若干代，其結(jié)果分析如下表：,跟蹤訓(xùn)練,（2008年江蘇卷）亞硝酸鹽可使DNA的某些堿基脫去氨基，堿基脫氨基后的變化如下：C轉(zhuǎn)變?yōu)閁（U與A配對），A轉(zhuǎn)變?yōu)镮（I為次黃嘌呤，與C配對）。現(xiàn)有一DNA片段為 ，經(jīng)亞硝酸鹽作用后，若鏈中的A、C發(fā)生脫氨基作用，經(jīng)過兩輪復(fù)制后其子代DNA片段之一為（ ） A-CGTTG-GCAAC- B-GGTCG-CCAGC- C-GGTTG-CCAAC- D-CGTAG-GCATC- ,-AGTCG- -TCAGC-,解析：根據(jù)題意可知，在整個過程中DNA復(fù)制了兩次，一共得到四個DNA分子，由于只有鏈發(fā)生改變，因此以鏈為模板復(fù)制出的兩個DNA分子結(jié)構(gòu)并沒有發(fā)生任何改變，而鏈根據(jù)題意改成了-IGTUG-，因此以鏈為模板復(fù)制的DNA堿基序列為-CCAAC-。 答案： C,2. （2009年惠州三模）某個DNA片段由500對堿基組成，G+C占堿基總數(shù)的34%，若該DNA片段連續(xù)復(fù)制3次，第三次復(fù)制時，需游離的腺嘌呤脫氧核苷酸分子個數(shù)為（ ） A1155 B1320 C2310 D2640,解析：A1000（1-34%）/2=330，第三次復(fù)制時,需游離的腺嘌呤脫氧核苷酸分子個數(shù)為3302(3-1)=1320。答此題時，要注意“第三次復(fù)制時”與“復(fù)制三次”。 答案： B,熱點聚焦,有關(guān)DNA復(fù)制的應(yīng)用,用35P標(biāo)記了玉米體細(xì)胞（含20條染色體）的DNA分子雙鏈，再將這些細(xì)胞轉(zhuǎn)入不含35P的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，在第二次細(xì)胞分裂的中期、后期，一個細(xì)胞中的染色體總條數(shù)和被35P標(biāo)記的染色體條數(shù)分別是（ ） A.中期20和20、后期40和20 B.中期20和10、后期40和20 C.中期20和20、后期40和10 D.中期20和10、后期40和10,解析：玉米體細(xì)胞含20條染色體，有絲分裂中期兩條姐妹染色單體之間由一個共同的著絲點連接著，所以仍是20條染色體。而后期著絲點分裂，姐妹染色單體分開，一條染色體就分成了兩條子染色體。此時染色體數(shù)是原來的2倍即40條。由于DNA分子的復(fù)制是一種半保留復(fù)制，有35P標(biāo)記的DNA分子雙鏈在不含35P的培養(yǎng)基中經(jīng)第一分裂后，在第二次分裂中期含35P的染色體數(shù)與細(xì)胞中染色體數(shù)相同，即20條，在后期含35P的染色體數(shù)只占細(xì)胞中染色體數(shù)的一半，即20條。 答案：A,名師點睛 ：一個被15N標(biāo)記的DNA分子(0代)轉(zhuǎn)移到含14N 的培養(yǎng)基中培養(yǎng)(復(fù)制)n代后，結(jié)果分析：,DNA的分子總數(shù)：2n 含15N 15N 的分子：無 含14N 15N 雜種分子：2/2n 含14N 14N 的分子：1 2/2n 含15N 的脫氧核苷酸鏈所占比例：1/2n 含14N 的脫氧核苷酸鏈所占比例：1 1/2n,熱點訓(xùn)練,下圖示DNA分子復(fù)制的片段。圖中a、b、c、d表示脫氧核苷酸鏈。正常情況下，下列各項錯誤的是（ ） Ab和c的堿基序列互補 Ba和c的堿基序列互補 Ca鏈中(A+T)/(G+C)的比值與b鏈中同項比值相同 Da鏈中(A+T)(G+C)的比值與c鏈中同項比值相同,解析：DNA復(fù)制產(chǎn)生的子代DNA中，a和b互補，c和d互補，a和c的堿基序列相同?；パa雙鏈的(A+T)(G+C)的比值相同。 答案： B,走進(jìn)實驗室,基礎(chǔ)再現(xiàn),實驗課題：DNA半保留復(fù)制的實驗 氯化銫密度梯度離心實驗,氯化銫超速離心時，鹽離子由于受到強大的離心力而被拉向離心管底部，同時溶液中存在的擴(kuò)散作用與離心力相對抗，使Cs+與Cl分散在整個溶液中，CsCl經(jīng)過離心后，溶液達(dá)到一種平衡狀態(tài)，擴(kuò)散和沉淀的兩種相對力量保持平衡，形成一個連續(xù)的CsCl濃度梯度，溶液的密度在離心管底部最大，頂部最小。,如果DNA分子溶解在CsCl中，它們會逐漸集中在一條狹窄的帶上，則DNA分子的密度恰好與那一點的CsCl密度相等。若用同位素標(biāo)記DNA分子，則使DNA的密度不同，然后利用DNA能吸收紫外線的特點，用光源照射，則在照相底版上就出現(xiàn)了DNA的不同位置。,過程設(shè)計,結(jié)果,注 ：分裂多次的結(jié)果中其實還有兩條DNA單鏈為14N 標(biāo)記的，但因分裂多次，在整個DNA中含量很少，可以忽略。,易錯歸納,1.不同顆粒之間存在沉降系數(shù)差時，在一定離心力作用下，顆粒各自以一定速度沉降，在密度梯度不同區(qū)域上形成區(qū)帶。介質(zhì)梯度應(yīng)預(yù)先形成，介質(zhì)的最大密度要小于所有樣品顆粒的密度。常用的介質(zhì)有蔗糖、甘油。 2.在離心前將樣品小心鋪放在密度梯度溶液表面，離心形成區(qū)帶。離心后不同大小、不同形狀、有一定沉降系數(shù)差異的顆粒在密度梯度液中形成若干條界面清晰的不連續(xù)區(qū)帶，可用來分離核酸、蛋白質(zhì)、核糖體亞基及其他成分。,精題演習(xí),1.將大腸桿菌置于含15N 的培養(yǎng)基中培養(yǎng)一段時間，然后把 DNA被15N 完全標(biāo)記的大腸桿菌作為親代，轉(zhuǎn)移到只含14N 的普通培養(yǎng)基中培養(yǎng)，使其繁殖兩代形成 4個新個體，則它們的 DNA中含14N 的鏈與15N 的鏈的比是（ ） A31 B21 C11 D71,解析：本題考查“大腸桿菌只有一個DNA分子”以及對“DNA分子具有雙鏈結(jié)構(gòu)”和“DNA半保留復(fù)制”的理解。 15N標(biāo)記的DNA有兩條含15N的鏈，當(dāng)利用含14N的氮源來繁殖合成新DNA時，根據(jù)半保留復(fù)制的特點，新形成的2個 DNA分子上應(yīng)各有一條含15N的鏈和一條含14N的鏈，因沒有15N的來源，不論以后復(fù)制多少次，含15N的鏈永遠(yuǎn)只有兩條，而增加的新鏈都是含14N的鏈。題中“形成4個新個體”，即只有4個DNA分子8條單鏈，只有兩條含 15N ，其余六條含14N ， 14N鏈 15N鏈=62=31。 答案： A,2. （2009年浙江寧海中學(xué)模擬）正常情況下，細(xì)胞內(nèi)完全可以自主合成組成核酸的核糖和脫氧核糖。現(xiàn)在細(xì)胞系由于發(fā)生基因突變而不能自主合成核糖和脫氧核糖，必須從培養(yǎng)基中攝取。為驗證DNA分子復(fù)制的原料是脫氧核苷酸而不是核糖核苷酸，現(xiàn)提供如下實驗材料，請你完成實驗方案。 (1)實驗?zāi)康模候炞CDNA分子復(fù)制的原料是脫氧核苷酸而不是核糖核苷酸。 (2）實驗材料：突變細(xì)胞系、基本培養(yǎng)基、12C核糖核苷酸、14C核糖核苷酸、12C脫氧核苷酸、14C脫氧核苷酸、放射性探測顯微儀等。 ,(3）實驗原理 DNA主要分布在_，其基本組成單位是 ； RNA主要分布在_，其基本組成單位是 。 (4）實驗步驟 第一步：編號。取基本培養(yǎng)基兩個，編號為甲、乙。 第二步：設(shè)置對比實驗。在培養(yǎng)基甲中加入適量的12C核糖核苷酸和14C脫氧核苷酸；在培養(yǎng)基乙中加入等量的 。,第三步：培養(yǎng)。在甲、乙培養(yǎng)基中分別接種等量的突變細(xì)胞系，放到_培養(yǎng)一段時間，讓細(xì)胞增殖。 第四步：觀察。分別取出培養(yǎng)基甲、乙中的細(xì)胞，用放射性探測顯微儀探測觀察 。 （5)預(yù)期結(jié)果 培養(yǎng)基甲中 培養(yǎng)基乙中 。（6)實驗結(jié)論： 。 ,解析：DNA的基本組成是脫氧核苷酸，主要存在于細(xì)胞核中，RNA的基本組成是核糖核苷酸，主要存在于細(xì)胞質(zhì)中。 答案： (3)細(xì)胞核 脫氧核苷酸 細(xì)胞質(zhì) 核糖核苷酸 (4)第二步： 14C核糖核苷酸和12C脫氧核苷酸 第三步：適宜的相同環(huán)境中 第四步：細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)的放射性強弱 （5)細(xì)胞的放射性部位主要在細(xì)胞核中 細(xì)胞的放射性部位主要在細(xì)胞質(zhì)中 (6)DNA分子復(fù)制的原料是脫氧核苷酸而不是核糖核苷酸,課時作業(yè),1.（2009年汕頭二模）甲圖表示某種哺乳動物細(xì)胞在正常培養(yǎng)時，所測得的細(xì)胞中DNA含量在整個細(xì)胞群體中的分布情況。當(dāng)用某種化合物處理該細(xì)胞并培養(yǎng)幾小時，DNA含量的分布如下圖乙所示，該化合物所起的作用是（ ）A抑制DNA復(fù)制的起始 B刺激不受控制的細(xì)胞分裂 C在任何階段都抑制DNA的復(fù)制 D抑制細(xì)胞質(zhì)分裂,解析：某種化合物處理培養(yǎng)著的細(xì)胞,發(fā)現(xiàn)在乙圖中的DNA為4C的細(xì)胞增多,說明該種化合物不抑制DNA復(fù)制,但抑制細(xì)胞分裂。抑制細(xì)胞分裂的原因可能是抑制紡錘體的形成，導(dǎo)致細(xì)胞質(zhì)分裂受阻。 答案：D,5.（2009年廣州十七中模擬）下列關(guān)于DNA復(fù)制的敘述，正確的是（ ） A.在細(xì)胞有絲分裂間期，發(fā)生DNA復(fù)制 B.DNA通過一次復(fù)制后產(chǎn)生四個DNA分子 C.DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)全部解鏈后，開始DNA的復(fù)制 D.單個脫氧核苷酸在DNA酶的作用下連接合成新的子鏈,解析：本題考查的是DNA分子復(fù)制的時間、過程和結(jié)果相關(guān)知識。DNA通過一次復(fù)制后產(chǎn)生2個DNA分子；DNA的復(fù)制是半保留復(fù)制、多起點復(fù)制、雙向復(fù)制、邊解旋邊復(fù)制；單個脫氧核苷酸在DNA聚合酶的作用下連接合成新的子鏈。 答案：A,7.(2009年山東實驗中學(xué)模擬)DNA分子經(jīng)過誘變，某位點上一個正常堿基（設(shè)為P）變成了尿嘧啶。該DNA連續(xù)復(fù)制兩次，得到的4個子代DNA分子相應(yīng)位點上的堿基對分別為U-A、A-T、G-C、C-G，推測“P”可能是（ ） A.胸腺嘧啶 B.腺嘌呤 C.鳥嘌呤 D.胞嘧啶,解析：本題考查的是DNA復(fù)制過程中的突變圖解法。 UA和ATUA GC和CGGC UG或UC正常堿基P為C （胞嘧啶）或G（鳥嘌呤） 答案：CD,11資料顯示，近10年來，PCR技術(shù)（聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)技術(shù)）成為分子生物學(xué)實驗的一種常規(guī)手段，其利用DNA半保留復(fù)制的特性，在試管中進(jìn)行DNA的人工復(fù)制（如下圖），在很短的時間內(nèi)，將DNA擴(kuò)增幾百萬倍甚至幾十億倍，使分子生物實驗所需的遺傳物質(zhì)不再受限于獲得生物體。請據(jù)圖回答：,（1）加熱至94 的目的是使樣品中DNA的氫鍵斷裂，這一過程在生物體細(xì)胞內(nèi)是通過 的作用完成的。 （2）通過生化分析得出新合成的DNA分子中,AT,GC,這個事實說明DNA分子合成遵循 。 （3）在新合成的DNA分子中,(AT)/(GC)的比率與DNA樣品中的一樣，這說明新DNA分子是 。 （4）通過PCR技術(shù)，使DNA分子大量復(fù)制時，若將一個用15N標(biāo)記的DNA樣品分子（第一代） 放入試管中，以14N標(biāo)記的脫氧核苷