高中生物人教版 (2019)必修2《遺傳與進(jìn)化》第3章基因的本質(zhì)第3節(jié) DNA的復(fù)制試講課課件ppt-課件下載-教習(xí)網(wǎng)

1. 概述 DNA 通過半保留方式進(jìn)行復(fù)制。2. 理解 DNA 的準(zhǔn)確復(fù)制是遺傳信息穩(wěn)定傳遞的基礎(chǔ)。
北京奧運(yùn)會(huì)會(huì)徽“中國(guó)印舞動(dòng)的北京”
怎樣將這枚會(huì)徽復(fù)制成兩個(gè)完全一樣的印章？
所謂DNA的復(fù)制就是指以親代DNA為模板合成子代DNA的過程，1DNA→2DNA
最早提出的DNA復(fù)制模型有三種；
一、對(duì)DNA復(fù)制的推測(cè)
2、如果要你來設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，你認(rèn)為最基本的思路是什么？
把復(fù)制的單鏈和原來的鏈做上標(biāo)記，然后觀察它在新DNA中出現(xiàn)的情況。
1、這些觀點(diǎn)各有不同，如何來證明那個(gè)觀點(diǎn)是正確的？
將大腸桿菌放在NH4Cl培養(yǎng)液培養(yǎng)生長(zhǎng)
分析：1、離心處理后，為什么子一代DNA只有雜和鏈帶？2、子二代DNA出現(xiàn)了輕鏈帶和雜和鏈帶，說明了什么？
二、DNA分子半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證據(jù)
有人認(rèn)為DNA復(fù)制就復(fù)印材料一樣，一張材料復(fù)印一次也可以得到兩張相同的材料。這種說法對(duì)不對(duì)，為什么？
1DNA→ 2DNA單鏈（母） →（母鏈?zhǔn)渔湥告準(zhǔn)渔湥? → 子 DNA ＋子DNA → 2DNA
與復(fù)印材料不同，因?yàn)镈NA分子的復(fù)制結(jié)果并沒有形成一個(gè)完整的新的DNA分子，而是形成了一半新、一半舊的兩個(gè)DNA分子，并且原來的舊的DNA也不存在。
三、DNA分子復(fù)制的過程及其特點(diǎn)
細(xì)胞核(主)、線粒體、葉綠體
細(xì)胞分裂間期(有絲分裂、減數(shù)分裂)
(1)模板：解旋的DNA兩條單鏈(2)原料：脫氧核苷酸(3)能量：ATP(4)酶：解旋酶、DNA聚合酶
注意，此處氫鍵將被打開！
在酶的催化下氫鍵已被打開
DNA分子利用細(xì)胞提供的能量，在解旋酶的作用下，把兩條扭成螺旋的雙鏈解開，這個(gè)過程叫解旋。
親代DNA的一條鏈作為模板
所以DNA復(fù)制特點(diǎn)之一是:
通過堿基互補(bǔ)配對(duì)脫氧核苷酸結(jié)合到母鏈上
形成兩條完全相同的子代DNA
4.特點(diǎn): (1)邊解旋邊復(fù)制 (2)半保留復(fù)制
加快復(fù)制速度，減少DNA突變可能
5.“準(zhǔn)確”復(fù)制的原理：（1）DNA分子獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)，為復(fù)制提供了精確的模板；（2）堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，保證了復(fù)制能夠準(zhǔn)確地進(jìn)行。
6.意義：將遺傳信息從親代傳給子代，從而保持遺傳信息的連續(xù)性。
有絲分裂分裂間期、減數(shù)第一次分裂前的間期
保持前后代遺傳信息的連續(xù)性
無論DNA復(fù)制多少次，含有原來母鏈的DNA分子永遠(yuǎn)只有兩條
2）含母鏈的DNA數(shù)量及比例
3）含母鏈的脫氧核苷酸鏈數(shù)占總鏈數(shù)比
4）復(fù)制n次消耗原料的量：
下圖表示DNA 復(fù)制的過程。結(jié)合圖示判斷，下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（　?。?A. DNA 復(fù)制過程中首先需要解旋酶破壞DNA 雙鏈間的氫鍵，使兩條鏈解開B. DNA 分子的復(fù)制具有雙向進(jìn)行的特點(diǎn)，生成的兩條子鏈的方向相反C. DNA 分子的復(fù)制需要DNA 聚合酶將單個(gè)脫氧核苷酸連接成DNA 片段D. DNA 分子復(fù)制形成的兩條子鏈都是連續(xù)合成的
【解析】DNA 復(fù)制過程的第一步是解旋，需要用解旋酶破壞DNA 雙鏈之間的氫鍵，使兩條鏈解開，A 項(xiàng)正確；由題圖可知，DNA 分子的復(fù)制具有雙向進(jìn)行的特點(diǎn)，生成的兩條子鏈的方向相反，B 項(xiàng)正確；DNA 分子的復(fù)制需要DNA 聚合酶將單個(gè)脫氧核苷酸連接成DNA 片段，C 項(xiàng)正確；由題圖可知，DNA 分子的兩條子鏈中，前導(dǎo)鏈的合成是連續(xù)的，后隨鏈的合成是不連續(xù)的，D 項(xiàng)錯(cuò)誤?！敬鸢浮緿
1.下列關(guān)于DNA 分子復(fù)制過程的敘述，正確的是（　?。?DNA 分子在全部解旋之后才開始復(fù)制B. 解旋后以同一條鏈為模板合成兩條新的子鏈C. 在復(fù)制過程中需要的原料是脫氧核苷酸D. 在解旋酶的作用下將DNA 水解成脫氧核苷酸
【解析】DNA 分子復(fù)制是邊解旋邊復(fù)制，而不是在全部解旋之后才開始復(fù)制，A 項(xiàng)錯(cuò)誤；解旋后分別以兩條鏈為模板合成兩條新的子鏈，兩條子鏈分別與兩條母鏈形成兩個(gè)DNA 分子，B 項(xiàng)錯(cuò)誤；DNA 復(fù)制過程中所需的原料是脫氧核苷酸，C 項(xiàng)正確；在解旋酶的作用下可將DNA 分解成兩條脫氧核苷酸鏈，而將DNA 水解成脫氧核苷酸的是DNA 水解酶，D 項(xiàng)錯(cuò)誤。【答案】C
2. 下圖為DNA 分子的復(fù)制方式模式圖，圖中“→”表示復(fù)制方向。下列敘述錯(cuò)誤的是（　　） A. 由圖可知，DNA 分子復(fù)制為多起點(diǎn)雙向復(fù)制B. 除圖示中的酶外，DNA 分子復(fù)制還需DNA 聚合酶和DNA 連接酶等C. DNA 分子復(fù)制時(shí)，兩條子鏈的合成方向是相反的D. 解旋含G—C 堿基對(duì)較多的區(qū)域時(shí)，消耗的能量相對(duì)較多
【解析】由圖可知，DNA 分子復(fù)制為單起點(diǎn)雙向復(fù)制，A 項(xiàng)錯(cuò)誤；圖示解旋酶能打開雙鏈間的氫鍵，使雙鏈DNA 解開，需要消耗ATP，DNA 聚合酶將單個(gè)脫氧核苷酸連接成DNA 片段，將DNA 片段連成完整的子鏈需要DNA 連接酶， B 項(xiàng)正確；DNA 分子的兩條鏈?zhǔn)欠聪蚱叫械?，而?fù)制的時(shí)候只能從子鏈的5′端向3′端延伸，所以兩條子鏈的合成方向相反，C 項(xiàng)正確；G—C 堿基對(duì)含有三個(gè)氫鍵，A—T 堿基對(duì)含有兩個(gè)氫鍵，故解旋含G—C 堿基對(duì)較多的區(qū)域時(shí)，消耗的能量相對(duì)較多，D 項(xiàng)正確?！敬鸢浮緼
3.用15N 標(biāo)記含有100 個(gè)堿基對(duì)的DNA 分子，其中有胞嘧啶60 個(gè)。該DNA 分子在含14N 的培養(yǎng)基中連續(xù)復(fù)制 4 次，下列結(jié)果正確的是（　?。?A. 含14N 的DNA 占100% B. 復(fù)制過程中需游離的腺嘌呤脫氧核苷酸640 個(gè)C. 含15N 的鏈占1/8 D. 子代DNA 分子中嘌呤與嘧啶之比是2 ∶ 3
【解析】在含14N 的培養(yǎng)基中連續(xù)復(fù)制4 次，得到24=16 個(gè)DNA 分子，32 條鏈，其中含14N 的DNA 占100%，含15N 的鏈有2 條，占1/16，A 項(xiàng)正確，C 項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)已知條件，每個(gè)DNA 分子中腺嘌呤脫氧核苷酸有（100×2-60×2） ÷2=40 個(gè)，復(fù)制過程中需游離的腺嘌呤脫氧核苷酸的數(shù)量為40×（24-1）=600 個(gè)，B 項(xiàng)錯(cuò)誤；每個(gè)DNA 分子中嘌呤數(shù)和嘧啶數(shù)相等，兩者之比是1 ∶ 1，D 項(xiàng)錯(cuò)誤?！敬鸢浮緼
4.［2018·浙江4 月選考］某研究小組進(jìn)行“探究DNA 的復(fù)制過程”的活動(dòng)，結(jié)果如下圖所示。其中培養(yǎng)大腸桿菌的唯一氮源是14NH4Cl 或15NH4Cl，a、b、c 表示離心管編號(hào)，條帶表示大腸桿菌DNA 離心后在離心管中的分布位置。下列敘述錯(cuò)誤的是（　　） A. 本活動(dòng)運(yùn)用了同位素示蹤和密度梯度離心技術(shù)B. a 管的結(jié)果表明該管中的大腸桿菌是在含14NH4Cl 的培養(yǎng)液中培養(yǎng)的C. b 管的結(jié)果表明該管中的大腸桿菌的DNA 都是15N-14N-DNA D. 實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明DNA 分子的復(fù)制方式是半保留復(fù)制
【解析】本活動(dòng)中使用了14N 和15N，即采用了同位素示蹤技術(shù)，3 個(gè)離心管中的條帶需經(jīng)密度梯度離心，A 項(xiàng)正確； a 管中只有重帶，即15N-15N-DNA，表明該管中的大腸桿菌是在含15NH4Cl 的培養(yǎng)液中培養(yǎng)的，B 項(xiàng)錯(cuò)誤；b 管中只有中帶，即DNA 都是15N-14N-DNA，C 項(xiàng)正確；c 管中1/2 為中帶（15N-14N-DNA），1/2 為輕帶（14N-14N-DNA），綜合a、b、c 三支管可推測(cè)，a 管中為親代DNA ：15N-15N-DNA，b 管中為復(fù)制一代后的子代DNA ：15N-14N-DNA，c 管中為復(fù)制兩代后的子代DNA ：1/215N-14N-DNA、1/214N-14N-DNA，說明DNA 分子的復(fù)制是半保留復(fù)制的，D 項(xiàng)正確。| 【答案】B
5. ［2021·北京適應(yīng)性考試］大腸桿菌擬核中的是環(huán)狀 DNA 分子。將無放射性標(biāo)記的大腸桿菌，置于含3H標(biāo)記的 dTTP 培養(yǎng)液中培養(yǎng)，使新合成的DNA鏈中的脫氧胸苷均被3H標(biāo)記。在第二次復(fù)制未完成時(shí)將 DNA復(fù)制阻斷，結(jié)果如下圖所示。下列對(duì)此實(shí)驗(yàn)的理解，錯(cuò)誤的是（　?。〢.DNA復(fù)制過程中，雙鏈會(huì)局部解旋B.Ⅰ所示的 DNA 鏈被3H標(biāo)記C.雙鏈 DNA 復(fù)制僅以一條鏈作為模板D.DNA 復(fù)制方式是半保留復(fù)制
【解析】DNA 是邊解旋邊復(fù)制，A 項(xiàng)正確；Ⅰ所示的 DNA鏈均是在被標(biāo)記的 dTTP 的培養(yǎng)液中復(fù)制得來的，所以均被標(biāo)記，B 項(xiàng)正確；DNA 在復(fù)制時(shí)，以親代 DNA 的兩條單鏈作為模板，合成完全相同的兩個(gè)子代雙鏈 DNA，C 項(xiàng)錯(cuò)誤；DNA 復(fù)制方式為半保留復(fù)制，D 項(xiàng)正確?！敬鸢浮緾

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