高考生物 《DNA分子的復制》課件 新人教版

提升能力夯實基礎必修22011高考新課標專用新人教版

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遺傳的分子基礎順序與標注與新課標考綱相同（4）DNA分子的復制

1、DNA分子的復制（1）概念：以親代DNA為模板合成子代DNA的過程，復制結果一個DNA分子合成兩個與親代DNA完全相同的新DNA分子，DNA分子的復制實質上是遺傳信息的復制。（2）復制的時間：有絲分裂中DNA分子復制時間是有絲分裂間期；減數(shù)分裂中DNA的復制時間是減數(shù)第一次分裂的間期；無絲分裂中DNA分子復制時間是無絲分裂之前。（3）復制的場所：主要在細胞核，但在葉綠體、線粒體的細胞質基質中也進行DNA的復制，而且這些DNA復制的時間不一定在細胞分裂的間期，原核生物主要在擬核內進行DNA的復制，DNA病毒在活的宿主細胞內進行DNA的復制。一、考點整合與提升以解開的每段母鏈為模板，在酶的作用下，按照互補配對的原則，吸引核基質中已被ＡＴＰ激活的含有互補堿基的脫氧核苷酸，最后相鄰脫氧核苷酸的脫氧核糖和磷酸基團間形成磷酸二酯鍵，產(chǎn)生一條子鏈。（4）復制的過程解旋合成子鏈形在子代DNA分子

DNA雙螺旋解開，在ATP供能、解旋酶的作用下，使堿基之間的氫鍵斷開，堿基暴露出來，形成了兩條模板鏈。在DNA聚合酶的作用下，隨著解旋過程的進行，新合成的子鏈不斷地延伸，同時每條子鏈與其對應的母鏈互相盤繞成雙螺旋結構，解旋完即（5）復制的條件模板兩條已解開的DNA單鏈原料細胞中游離的脫氧核苷酸酶需要DNA解旋酶、DNA聚合酶等的催化。能量需要

ATP提供能量。實際是由ATP激活脫氧核苷酸，形成脫氧核苷酸三磷酸。在DNA復制過程中，獨特的雙螺旋結構，為復制提供了精確的模板；堿基互補配對，保證了復制精確無誤。通過復制將親代的遺傳信息傳給子代，使前后代保持了遺傳信息的連續(xù)性。一個親代DNA分子形成了兩個完全相同的子代DNA分子

（6）復制的保證（7）復制的結果（8）復制的意義（9）復制的特點（1）邊解旋邊復制（2）半保留復制新合成的DNA分子中，有一條鏈來自親代的DNA，另一條鏈則是新合成的。復制方向母鏈母鏈子鏈子鏈（1）DNA不論復制多少次，產(chǎn)生的子代DNA分子中，含母鏈的DNA分子數(shù)總是２個，含母鏈也總是２條。（2）復制n代產(chǎn)生的子代DNA分子數(shù)為2n，產(chǎn)生的的子代DNA單鏈為2n×２，子代DNA分子所含的親代DNA鏈占子代DNA中脫氧核苷酸鏈的比例為1/2n×２（3）一定數(shù)量的堿基對所能構成的DNA分子種類數(shù)或所攜帶的遺傳信息的種類數(shù)=4n（n為堿基對數(shù)）（10）與復制有關的計算規(guī)律對應例題：1、關于細胞內DNA復制的敘述，正確的是（）A、發(fā)生在細胞分裂的各個時期B、子代DNA分子由兩條新鏈組成C、需要模板、原料、能量和酶等D、形成的兩條新鏈堿基序列相同C解析：

DNA復制發(fā)生在細胞分裂的間期，A錯；DNA復制是半保留復制，復制后的子代DNA分子中只有一條新鏈，B錯；形成的兩條新鏈堿基序列不同，是互補配對的，D錯；DNA復制需要模板、原料、能量和酶等，所以C是正確的。對應例題：2、如果把一個DNA分子用重氫標記，含有這個DNA分子的細胞連續(xù)進行四次有絲分裂后，含有標記鏈的DNA分子數(shù)和細胞數(shù)是（）A、1/2和1/2B、1/4和1/4C、1/8和1/8D、1/8和1/10解析：在細胞有絲分裂間期DNA分子復制，而DNA的復制是半保留的復制，即在復制過程中均以DNA分子的一條母鏈作為模板，合成一條新的子鏈與其互補配對，經(jīng)過四次有絲分裂細胞數(shù)為24=16（個），在16個細胞中仍有2個細胞含標記鏈占1/8。含有標記鏈的DNA分子數(shù)也是1/8。C鏈，為中。另二個DNA分子中只含14N，全為輕。所以子二代的DNA分子輕和中各占一半。若再繁殖一代在八個DNA分子中，有二個DNA分子各有一條鏈含15N，為中，其它六個DNA分子只含14N，為輕，所以到子三代，1/4為中，3/4為輕。對應例題：3、用含15N的培養(yǎng)液培養(yǎng)大腸桿菌，再放在含14N的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，然后用梯度離心技術測定各代大腸桿菌密度，結果如圖所示，親代全重，子一代全中，子二代一半重、一半中。為什么？若再繁殖一代將怎么樣？解析：親代是在含15N的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，親代的DNA分子中含15N，密度大，全為重。后移到含14N的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，由于DNA是半保留復制，子一代的DNA分子中有二個一條是含15N的母鏈（重），一條是含14N新合成的子鏈（輕），所以全為中。到子二代，在復制出的四個DNA分子中，只有二個DNA分子各有一條含15N的母答案：1/4為中，3/4為輕對應例題：4、在DNA復制過程中，保證復制正確無誤進行的關鍵步驟是（）A、解旋酶破壞氫鍵并使DNA雙鏈解開B、游離的脫氧核苷酸與母鏈互補配對C、與模板鏈配對的脫氧核苷酸連接成子鏈D、子鏈與模板鏈盤繞成雙螺旋結構B解析：在DNA復制過程中，有解旋、合成子鏈和螺旋化等過程，但是保證復制得到的兩個DNA分子，是相同的機制是在復制過程中，嚴格按照堿基互補配對合成子鏈。1、（2009高考江蘇卷）下圖為真核生物染色體上DNA分子復制過程示意圖，有關敘述錯誤的是（）A、圖中DNA分子復制是從多個起點同時開始的B、圖中DNA分子復制是邊解旋邊雙向復制的C、真核生物DNA分子復制過程需要解旋酶D、真核生物的這種復制方式提高了復制速率A解析：本題通過信息考查DNA的復制相關知識。從圖中只能看出有一個復制起點，所以A不對。圖中DNA分子復制是邊解旋邊雙向復制的，真核生物DNA分子復制過程需要解旋酶，DNA聚合酶等參與。這種半保留復制的模式不僅保持前后代的穩(wěn)定性，每次復制都可產(chǎn)生兩個DNA分子，提高了效率。二、近兩年高考真題示例2．（2010山東高考理綜）蠶豆根尖細胞在含3H標記的胸腺嘧啶脫氧核苷培養(yǎng)基中完成一個細胞周期，然后在不含放射性標記的培養(yǎng)基中繼續(xù)分裂至中期，其染色體的放射性標記分布情況是（）

A、每條染色體的兩條單體都被標記

B、每條染色體中都只有一條單體被標記

C、只有半數(shù)的染色體中一條單體被標記

D、每條染色體的兩條單體都不被標記B解析：由于DNA分子的復制方式為半保留復制，在有放射性標記的培養(yǎng)基中一個細胞周期后，每個DNA分子中有一條鏈含放射性。繼續(xù)在無放射性的培養(yǎng)基中培養(yǎng)時，由于DNA的半保留復制，所以DNA分子一半含放射性，一半不含放射性，每個染色單體含一個DNA分子，所以一半的染色單體含放射性。3、（2010高考北京卷）科學家以大腸桿菌為實驗對象，運用同位素示蹤技術及密度梯度離心方法進行了DNA復制方式的探索實驗，實驗內容及結果見下表。

組別1組2組3組4組培養(yǎng)液中唯一氮源

繁殖代數(shù)多代多代一代兩代培養(yǎng)產(chǎn)物ABB的子I代B的子II代操作提取DNA并離心離心結果僅為輕帶（14N/14N）僅為重帶（15N/15N）僅為中帶（15N/14N）1/2輕帶、?中帶（14N/14N（15N/14N）請分析并回答：（1）要得到DNA中的N全部被放射性標記的大腸桿菌B，必須經(jīng)過___________代培養(yǎng)，且培養(yǎng)液中的__________是唯一氮源。（2）綜合分析本實驗的DNA離心結果，第_________組結果對得到的結論起到了關鍵作用，但需把它與第__________組和第___________組的結果進行比較，才能說明DNA分子的復制方式是

。多代312半保留復制15NH4CL（3）分析討論：①若子I代DNA的離心結果為“輕”和“重”兩條密度帶，則“重帶”DNA來自于________，據(jù)此可判斷DNA分子的復制方式不是___________復制。②若將子I代DNA雙鏈分開后再離心，其結果是___________（選填“能”或“不能”）判斷DNA的復制方式。③若在同等條件下將子II代繼續(xù)培養(yǎng)，子n代DNA離心的結果是：密度帶的數(shù)量和位置是____________，放射性強度發(fā)生變化的是_____帶。④若某次實驗的結果中，子I代DNA的“中帶”比以往實驗結果的“中帶”略寬，可能的原因是新合成的DNA單鏈中的N尚有少部分為____________.B半保留不能沒有變化輕15N解析：（1）據(jù)表DNA在15NH4CL為唯一N源的培養(yǎng)液中培養(yǎng)多代，可得到大腸桿菌B。（2）若要證明DNA是半保留復制，則需要證明DNA分子的兩條鏈一條是原來的，一條是新合成的，第3組的結果與第1、第2組的結果對比能證實。（3）①“輕”為14N/14N的DNA，“重”為15N/15N的DNA，據(jù)表，重帶DNA來自B代。①的結果是后代DNA的兩條鏈或全是原來的或全是新合成的，說明DNA的復制方式不是半保留的。②將子一代DNA雙鏈解開后