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文檔簡介
2023屆全國新高考生物精準(zhǔn)沖刺復(fù)習(xí)
DNA的復(fù)制
[課標(biāo)
要求]概述DNA分子通過半保留方式進行復(fù)制
1.應(yīng)用假說一演繹法探究DNA的復(fù)制方式,并歸納其中的數(shù)學(xué)規(guī)律;
2.DNA復(fù)制的條件、過程和特點(重)
3.DNA準(zhǔn)確復(fù)制是遺傳信息穩(wěn)定遺傳的基礎(chǔ)(DNA準(zhǔn)確復(fù)制的原因及意義)
教材P53-56,步步高P170-172
DNA的復(fù)制
I
對DNA復(fù)DNA半保留復(fù)DNA復(fù)制DNA復(fù)制的
制的推測制的實驗證據(jù)的過程相關(guān)計算
半
全假說一演繹法解旋
保
保
留
的
復(fù)
曼合成子鏈
制
制
形成子代DNA
沃森和克里克脫氧核糖核酸的一種結(jié)構(gòu)
inthefollowing,communications.Wewerenotaware
ofthedetailsoftheresultspresentedtherewhen,we
devisedourstructure,whichrestsmainlythoughnot
entirelyonpublishedexperimentaldataandstereo-
■jciwmiaLacguognts---------------------------------------n
IIthasnotescapedournoticethatthespecific1
Ipairingwehavepostulatedimmodiat-elysuggestsa
?possiblecopyhigmechanismforthe_genetic_material?
J^uirdetails'o?7KeHmcture,"including-tKe-con^
ditionsassumedinbuildingit,togetherwithaset
ofcO'Ordinatesfortheatoms,willbepublished
elsewhere.
WearemuchindebtedtoDr.JerryDonohuefor
constantadviceandcriticism,especiallyoninter-
atomicdistances.Wehavealsobeenstimulatedby
aknowledgeofthegeneralnatureoftheunpublished
experimentalresultsandideasofDr.M.H.F.
Wilkins,Dr.R.E.Franklinandtheirco-workersat
值得注意的是,我們提出的這種堿
基特異性配對方式,暗示著遺傳物克里克當(dāng)年為13歲兒子講解
質(zhì)進行復(fù)制的一種可能機制。DNA復(fù)制時所畫的圖稿
>
輕帶
14N-DNA
15N-DNA重帶
一氯化鈉溶液
elson和Stahl實驗原圖
MeseIson-StahI實驗密度梯度離心
一.DNA復(fù)制方式的實驗證據(jù)
大圈桿菌在含iRiH4a的培養(yǎng)液中生長若干代
提取DNA密度
離心
如果DNA匿制15N/,5N-DNA
是半保留宜制
離
轉(zhuǎn)移到含15N/15N-DNA
i?NH,Cl的
假說演繹法培養(yǎng)液中
第一代會出l5N/14N-DNA------
現(xiàn)的結(jié)果是細康分裳一次
技術(shù):
第一代
同位素標(biāo)記法?14N/l5N-DNA
細康再分整一次
提取DNA
密度梯度離心法第二代會出
現(xiàn)的結(jié)果是
第二代WZ-DNA
,4N/,SN-DNA
證明DNA復(fù)制方式的實驗示意圖
對位練習(xí)
用15N標(biāo)記的一個DNA分子,放在含有14N的培養(yǎng)基中復(fù)制三次,則子代中,
1)含有"hl的DNA分子占全部DNA分子的比例是1/4
2)含15N鏈占全部DNA單鏈的比例是1/8
3)含有14N的DNA分子占全部DNA分子的比例是1
4)只含14N的DNA分子占全部DNA分子的比例是3/4
5)含14N鏈占全部DNA單鏈的比例是7/8
對位練習(xí)
(2018?海南,15)現(xiàn)有DNA分子的兩條單鏈均只含有UN(表示為14NMN)的
大腸桿菌,若將該大腸桿菌在含有15N的培養(yǎng)基中繁殖兩代,再轉(zhuǎn)到含有
MN的培養(yǎng)基中繁殖一代,則理論上DNA分子的組成類型和比例分別是
A.有15NMN和MN14N兩種,其比例為1:3
B.有15N15N和MN14N兩種,其比例為1:1D
C有15N5N和14N14N兩種,其比例為3:1
D.有15N14N和14NMN兩種,其比例為3:1
二DNA!
1.概念:以親代DNA的為模板合成子代DNA的過程
2.時間:有絲分裂的間期和減數(shù)第一次分裂前的間期
3?場所:真核生物:細胞核(主要)葉綠體、線粒體2
原核生物:擬核、細胞質(zhì)(質(zhì)粒)
4.條件:1)模板(母鏈DNA)
2)能量(ATP)L飛
3)4種脫氧核甘酸
「解旋酶脫氧核昔酸
4)酶-DNA聚合酶.DNA片段//
-DNA連接酶人
5.過程:3"?岡崎片段
3’
二,DNA復(fù)制的過程②合成以兩條母鏈為模板,4種脫氧核普酸為原
料,按堿基互補配對原則合成為兩條新的子鏈。
DNA聚合酶
母鏈(模板鏈)
子鏈(新合成的鏈)
I
③復(fù)旋
一條母鏈和一條子鏈盤繞成為一個新的DNA分子。
四種脫
解旋酶氧核普酸
①解旋在解旋酶的作用下,雙鏈螺旋
的DNA打開氫鍵,解開成為兩條單鏈,
每條單鏈均作為模板合成新的DNA。
二.DNA復(fù)制的過程
6.復(fù)制中形成的化學(xué)鍵:氫鍵、磷酸二酯鍵
7.特點:①半保留復(fù)制②邊解旋邊復(fù)制③半不連續(xù)復(fù)制
8.準(zhǔn)翻復(fù)制的原因:(l)DNA分子獨特的雙螺旋結(jié)構(gòu)提供了精確的模板。
(2)通過堿基互補配對保證了復(fù)制的準(zhǔn)確進行。
9.意義:將遺傳信息從親代傳給子代,保持了遺傳信息的連續(xù)性。
拓展:真核生物與原核生物DNA復(fù)制的區(qū)別真核生物DNA的復(fù)制
原核DNA的復(fù)制OriginofParent
replicationstrand從多個起點開始迸行,
4,一:
使得復(fù)制能在較短時
間內(nèi)完成。
原核生物DNA的復(fù)制
只有一個復(fù)制起點。
人體細胞某DNA的長度為200xl&9m,復(fù)制速度為5xl0-9m/s,
但經(jīng)檢測卻發(fā)現(xiàn)此DNA的復(fù)制只需5s的時間。此事實說明什么?
2.已知果蠅的加因組大小為1.8x10*bp(bp
具多個復(fù)制起點。若共有個復(fù)制起點,則又表示峻基對),真核細胞中DNA復(fù)制的速率一般
4為50?IOObp/的下圖為果蠅DNA的電鏡.照片.
可說明什么?圖中的泡狀結(jié)構(gòu)叫作DNA復(fù)制泡,是DNA上正在
復(fù)制的部分請你推測果蠅DNA形成多個凝制泡
的原因一
進行雙向復(fù)制。
果蠅DNA的電檢照片
下面是DNA復(fù)制的有關(guān)圖示。A-B-C表示大腸桿菌的DNA復(fù)制。D-F表示哺乳動
物的DNA復(fù)制。圖中黑點表示復(fù)制起點,〃一〃表示復(fù)制方向,/〃表示時間順序。
Q)若A中含有48502個堿基對,而子鏈延伸速率是105個堿基對/min,假設(shè)DNA分
子從頭到尾復(fù)制,則理論上此DNA分子復(fù)制約需30s,而實際上只需約16s,根據(jù)
A-C過程分析,這是因為復(fù)制是雙向迸行的特點1:雙向復(fù)制特點2:多起點復(fù)制(真核生物:
(2)哺乳動物的DNA分子展開可達2m之長,若按A-C的方式復(fù)制,至少需要8h,
而實際上只需要約2h,根據(jù)D-F過程分析,是因為DNA分子中有多個復(fù)制起點
⑶A-F均有以下特點:延伸的子鏈緊跟著
解旋酶,這說明DNA分子復(fù)制是
邊解旋邊復(fù)制特點3:邊解旋邊復(fù)制
(4)C與A相同,F與D相同,C、F能被如此準(zhǔn)
確地胄制出來,是因為
獨特的雙螺旋結(jié)構(gòu)為復(fù)制提供精確的模板
ABCDEF①DNA
②復(fù)制過程嚴格遵循堿基互補配對原則。
二「DNA;
有關(guān)DNA半保留復(fù)制的計算方法
(1)1個DNA分子連續(xù)復(fù)制〃代,共產(chǎn)生L個子代DNA分子,子代DNA分
子中共有單鏈2〃+i條;其中,舊鏈2條,新鏈2〃+「2條。
(2)若一個親代DNA分子含有某種脫氧核昔酸用個,則:
①經(jīng)過連續(xù)〃次復(fù)制,需消耗游離的該脫氧核甘酸數(shù)目為上出工個。
②第〃次復(fù)制時,需消耗游離的該脫氧核甘酸”21個。
對位練習(xí)
如圖為某DNA分子片段,假設(shè)該DNA分子中有5000對堿基,A+T占堿基
總數(shù)的34%,若該DNA分子在含MN的培養(yǎng)基中連續(xù)復(fù)制2次,下列敘述正
確的是()
A.復(fù)制時作用于③處的酶為DNA聚合酶B
B.DNA分子復(fù)制2次需游離的胞口密咤脫氧核苗酸9900個
C.④處指的是腺瞟聆核糖核甘酸一
5N
子代中含15的分子占
D.NDNA1/2二
4N
④
對位練習(xí)
9.某雙鏈DNA分子含有200個堿基,一條鏈上A:T:G:C=1:2:3:4,
則關(guān)于該DNA分子的敘述正確的是Q
A.該DNA分子含有4個游離的磷酸基團
B.該DNA分子連續(xù)復(fù)制兩次,需要游離的腺喋吟脫氧核昔酸120個
C.該DNA分子中四種含氮堿基的比例是A:T:G:C=3:3:7:7
D.該DNA分子的堿基排列方式共有4I。。種
DNA:1.有絲分裂
第一次有絲分裂:〃3ip〃32p〃
中期?每條染色體上兩條染色單體都帶有放射性:
后期::每條染色體都帶有放射性:”|,i
子細向杳凝瓶標(biāo)注而細胞數(shù):
:2個子細胞都帶有放射性:
染色體:1
DM2
子細胞中含放射性標(biāo)記的染色體條數(shù)吼tt染色單體:2
人期
j5n蔡桑?底底:子I代細胞
第二次分裂;
第二次有絲分裂........................
中期:I每條染色體上只有一條染色單體帶有放射性
后期::一半染色體帶有放射性:
1
子細胞中含放射性標(biāo)記的細胞數(shù)、
染色體條數(shù)2或3或4
10—2n家:
1
三.DNA復(fù)制與細胞分裂的關(guān)系1,有絲分裂
第一種情況是4個細胞都是
DNA被15N標(biāo)記
第一次分裂形
成的子細胞
第一次有絲分裂
絹胞£■2,減數(shù)分裂
對位練習(xí)步步高P173T5
5.將馬蛔蟲Q〃=4)的甲、乙兩個精原細胞核DNA雙鏈用32P標(biāo)記,接著置于不
含32P的培養(yǎng)液中培養(yǎng),在特定的條件下甲細胞進行兩次連續(xù)的有絲分裂、乙
細胞進行減數(shù)分裂。下列相關(guān)敘述正確的是B
A.甲在第一個細胞周期后,含32P的細胞數(shù)為2,且每個細胞中含有32P的染色體
數(shù)為0?4
B.甲在第二個細胞周期后,含32P的細胞數(shù)為2?4,且每個細胞含有32P的染色
體數(shù)為0?4
C.乙在減數(shù)分裂I后,含32P的細胞數(shù)為2,且每個細胞中含有32P的染色體數(shù)為
0-2
D.乙在減數(shù)分裂n后,含32P的細胞數(shù)為2?4,且每個細胞中含有32P的染色體
數(shù)為0?2
6.(2019?浙江4月選考,25)在含有BrdU的培養(yǎng)液中進行DNA復(fù)制時,
BrdU會取代胸昔摻入到新合成的鏈中,形成BrdU標(biāo)記鏈。當(dāng)用某種熒
光染料對復(fù)制后的染色體進行染色,發(fā)現(xiàn)含半標(biāo)記DNA(一條鏈被標(biāo)記)
的染色單體發(fā)出明亮熒光,含全標(biāo)
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