高中生物必修二課件：3-3 DNA的復(fù)制

第3節(jié)DNA的復(fù)制第3章

基因的本質(zhì)[學(xué)習(xí)目標(biāo)]

1.了解沃森和克里克對DNA分子復(fù)制方式的早期推測。2.理解DNA分子的復(fù)制。3.了解DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證據(jù)。新知導(dǎo)學(xué)達(dá)標(biāo)檢測內(nèi)容索引新知導(dǎo)學(xué)1.對DNA分子復(fù)制的推測(1)提出者：

。(2)假說①解旋：DNA分子復(fù)制時，DNA分子的雙螺旋將解開，互補(bǔ)的堿基之間的

斷裂。②復(fù)制：解開的

作為復(fù)制的模板，游離的脫氧核苷酸依據(jù)

原則，通過形成

，結(jié)合到作為模板的單鏈上。(3)特點(diǎn)：新合成的每個DNA分子中，都保留了原來DNA分子中的一條鏈，這種復(fù)制方式被稱做

。一、DNA分子復(fù)制方式的推測和實(shí)驗(yàn)證據(jù)沃森和克里克氫鍵兩條單鏈堿基互補(bǔ)配對氫鍵半保留復(fù)制2.DNA分子復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證據(jù)(選學(xué))(1)實(shí)驗(yàn)方法：

法和密度梯度離心技術(shù)。(2)實(shí)驗(yàn)原理①DNA的兩條鏈都用15N標(biāo)記，那么這樣的DNA分子密度最大，離心時應(yīng)該在試管的

部。②兩條鏈中都含有14N，那么這樣的DNA分子密度最小，離心時應(yīng)該在試管的

部。③兩條鏈中一條含有15N，一條含有14N，那么這樣的DNA分子離心時應(yīng)該在試管的

部。放射性同位素標(biāo)記底上中(3)實(shí)驗(yàn)過程(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)果①立即取出，提取DNA→離心→

帶。②繁殖一代后取出，提取DNA→離心→

帶。③繁殖兩代后取出，提取DNA→離心→輕帶、

中帶。(5)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和預(yù)期的一致，說明DNA的復(fù)制是以

的方式進(jìn)行的。全部重全部中半保留例1沃森和克里克在發(fā)表了DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)的論文后，又提出了DNA自我復(fù)制的假說。下列有關(guān)假說內(nèi)容的敘述不正確的是A.DNA復(fù)制時，雙螺旋將解開，互補(bǔ)的堿基之間的氫鍵斷裂B.以解開的兩條單鏈為模板，以游離的脫氧核苷酸為原料，依據(jù)堿基互補(bǔ)

配對原則，通過氫鍵結(jié)合到作為模板的單鏈上C.形成的DNA分子包括一條模板單鏈和一條新鏈D.形成的兩個DNA分子是由兩條母鏈、兩條子鏈分別結(jié)合而成√答案解析解析沃森和克里克提出的DNA自我復(fù)制的假說為半保留復(fù)制，即形成的DNA分子包括一條母鏈和一條子鏈。例1沃森和克里克在發(fā)表了DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)的論文后，又提出了DNA自我復(fù)制的假說。下列有關(guān)假說內(nèi)容的敘述不正確的是A.DNA復(fù)制時，雙螺旋將解開，互補(bǔ)的堿基之間的氫鍵斷裂B.以解開的兩條單鏈為模板，以游離的脫氧核苷酸為原料，依據(jù)堿基互補(bǔ)

配對原則，通過氫鍵結(jié)合到作為模板的單鏈上C.形成的DNA分子包括一條模板單鏈和一條新鏈D.形成的兩個DNA分子是由兩條母鏈、兩條子鏈分別結(jié)合而成√答案解析解析沃森和克里克提出的DNA自我復(fù)制的假說為半保留復(fù)制，即形成的DNA分子包括一條母鏈和一條子鏈。例2在氮源為14N和15N的培養(yǎng)基上生長的大腸桿菌，其DNA分子分別為14N－DNA(相對分子質(zhì)量為a)和15N－DNA(相對分子質(zhì)量為b)。將親代大腸桿菌轉(zhuǎn)移到含14N的培養(yǎng)基上，再連續(xù)繁殖兩代(Ⅰ和Ⅱ)，用某種離心方法分離得到的結(jié)果如下圖所示。下列對此實(shí)驗(yàn)的敘述不正確的是A.Ⅰ代細(xì)菌DNA分子中一條鏈?zhǔn)?4N，另一條鏈?zhǔn)?5NB.Ⅱ代細(xì)菌含15N的DNA分子占全部DNA分子的C.預(yù)計Ⅲ代細(xì)菌DNA分子的平均相對分子質(zhì)量為D.上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明DNA分子的復(fù)制方式為半保留復(fù)制答案解析√A.Ⅰ代細(xì)菌DNA分子中一條鏈?zhǔn)?4N，另一條鏈?zhǔn)?5NB.Ⅱ代細(xì)菌含15N的DNA分子占全部DNA分子的C.預(yù)計Ⅲ代細(xì)菌DNA分子的平均相對分子質(zhì)量為D.上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明DNA分子的復(fù)制方式為半保留復(fù)制答案解析√解析15N－DNA在14N的培養(yǎng)基上進(jìn)行第一次復(fù)制后，產(chǎn)生的兩個子代DNA分子均含有一條15N的DNA鏈和一條14N的DNA鏈。這樣的DNA用離心法分離后，應(yīng)該全部處在試管的中部。Ⅰ代的兩個DNA分子再分別進(jìn)行復(fù)制，它們所產(chǎn)生的兩個子代DNA分別為全14N－DNA分子和14N、15N－DNA分子。此時，將該DNA作離心處理，產(chǎn)生的DNA沉淀應(yīng)該分別位于試管的上部和中部。含15N的DNA分子占全部DNA分子的

。Ⅲ代細(xì)菌DNA分子共有8個，各條單鏈的相對分子質(zhì)量之和為(7a＋b)，則Ⅲ代細(xì)菌DNA分子的平均相對分子質(zhì)量為

。二、DNA分子復(fù)制的過程1.DNA復(fù)制的概念：以

為模板合成

的過程。2.時間：細(xì)胞有絲分裂的

期和減數(shù)

期。親代DNA子代DNA第一次分裂前的間間二、DNA分子復(fù)制的過程1.DNA復(fù)制的概念：以

為模板合成

的過程。2.時間：細(xì)胞有絲分裂的

期和減數(shù)

期。親代DNA子代DNA第一次分裂前的間間3.過程能量解旋兩條螺旋的雙鏈脫氧核苷酸DNA聚合酶雙螺旋結(jié)構(gòu)4.結(jié)果：形成兩個

的DNA分子。5.特點(diǎn)(1)

。(2)

復(fù)制。6.意義：將

從親代傳給子代，保持了

的連續(xù)性。完全相同邊解旋邊復(fù)制半保留遺傳信息遺傳信息例3下圖表示DNA分子復(fù)制的過程，結(jié)合圖示，下列有關(guān)敘述不正確的是答案解析A.DNA復(fù)制過程中首先需要解旋酶破壞DNA雙鏈之間的氫鍵，使兩條鏈解開B.DNA分子的復(fù)制具有雙向復(fù)制的特點(diǎn)，生成的兩條子鏈的方向相反C.從圖示可知，DNA分子具有多起點(diǎn)復(fù)制的特點(diǎn)，縮短了復(fù)制所需的時間D.DNA分子的復(fù)制需要DNA聚合酶將單個脫氧核苷酸連接成DNA片段√例3下圖表示DNA分子復(fù)制的過程，結(jié)合圖示，下列有關(guān)敘述不正確的是答案解析A.DNA復(fù)制過程中首先需要解旋酶破壞DNA雙鏈之間的氫鍵，使兩條鏈解開B.DNA分子的復(fù)制具有雙向復(fù)制的特點(diǎn)，生成的兩條子鏈的方向相反C.從圖示可知，DNA分子具有多起點(diǎn)復(fù)制的特點(diǎn)，縮短了復(fù)制所需的時間D.DNA分子的復(fù)制需要DNA聚合酶將單個脫氧核苷酸連接成DNA片段√解析DNA復(fù)制需要以DNA的兩條鏈為模板，因此DNA分子復(fù)制過程中首先需要解旋酶破壞DNA雙鏈之間的氫鍵，使兩條鏈解開；由圖可知，DNA分子的復(fù)制具有雙向復(fù)制的特點(diǎn)，生成的兩條子鏈方向相反；圖示中復(fù)制的起點(diǎn)只有1個，不能體現(xiàn)DNA分子具有多起點(diǎn)復(fù)制的特點(diǎn)；DNA聚合酶的作用是將單個游離的脫氧核苷酸連接成DNA片段。解析DNA復(fù)制發(fā)生在細(xì)胞有絲分裂的間期和減數(shù)第一次分裂前的間期，是以親代DNA的兩條鏈為模板，合成兩個子代DNA的過程；真核生物DNA復(fù)制的主要場所是細(xì)胞核，線粒體、葉綠體內(nèi)也可進(jìn)行；DNA復(fù)制過程需要解旋酶和DNA聚合酶，不需要DNA(水解)酶。例4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)生四個子代DNA分子C.真核生物DNA復(fù)制的場所只有細(xì)胞核D.單個脫氧核苷酸在DNA酶的作用下連接合成新的子鏈答案解析√學(xué)習(xí)小結(jié)邊解旋邊復(fù)制半保留復(fù)制一間間達(dá)標(biāo)檢測1.判斷正誤(1)所有的細(xì)胞都能進(jìn)行DNA復(fù)制(

)(2)DNA解旋后的每一條脫氧核苷酸鏈都可以作為DNA復(fù)制的模板(

)(3)DNA雙螺旋全部解開后，再開始進(jìn)行DNA復(fù)制(

)(4)DNA解旋酶破壞的是氫鍵，不能將DNA分解成脫氧核苷酸(

)答案12345√××√2.下列關(guān)于DNA復(fù)制過程的順序，正確的是①互補(bǔ)堿基對之間氫鍵斷裂②互補(bǔ)堿基對之間氫鍵合成③DNA分子在解旋酶的作用下解旋④以解旋后的母鏈為模板進(jìn)行堿基互補(bǔ)配對⑤子鏈與母鏈盤繞成雙螺旋結(jié)構(gòu)A.①③④②⑤ B.③①⑤④②C.①④②⑤③ D.③①④②⑤答案√12345解析DNA復(fù)制的基本過程是：解旋→合成子鏈→雙鏈螺旋化，在解旋時互補(bǔ)堿基對之間的氫鍵斷裂，在合成子鏈時重新形成新的氫鍵。解析3.DNA的復(fù)制保持了親子代間遺傳信息的連續(xù)性，DNA的復(fù)制不可能發(fā)生在A.細(xì)胞核 B.葉綠體C.線粒體 D.核糖體答案12345√4.下列有關(guān)探究DNA復(fù)制過程的說法，不正確的是A.本實(shí)驗(yàn)利用了同位素示蹤法B.細(xì)胞有絲分裂一次意味著DNA復(fù)制一次C.密度梯度超速離心后，DNA在試管中的位置與相對分子質(zhì)量無關(guān)D.本實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明了DNA具有半保留復(fù)制的特點(diǎn)解析√答案12345解析探究DNA復(fù)制的實(shí)驗(yàn)是利用15N標(biāo)記親代細(xì)胞的DNA，在含14N的培養(yǎng)液中連續(xù)分裂兩次(在分裂的間期DNA都復(fù)制一次)，分別取分裂一次和分裂兩次的細(xì)胞DNA，進(jìn)行密度梯度超速離心，DNA在試管中的位置取決于DNA分子所含同位素的情況，即相對分子質(zhì)量的大?。粚?shí)驗(yàn)結(jié)果說明了DNA具有半保留復(fù)制的特點(diǎn)。123455.如圖為DNA復(fù)制的圖解，請據(jù)圖回答下列問題：(1)DNA復(fù)制發(fā)生在_____________________________________期。(2)②過程稱為______。(3)③中的子鏈?zhǔn)莀______。(4)③過程必須遵循____________原則。(5)子代DNA分子中只有一條鏈來自親代DNA分子，由此說明DNA復(fù)制具有___________的特點(diǎn)。有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂前的間答案解旋Ⅱ、Ⅲ堿基互補(bǔ)配對半保留復(fù)制3.DNA的復(fù)制保持了親子代間遺傳信息的連續(xù)性，DNA的復(fù)制不可能發(fā)生在A.細(xì)胞核 B.葉綠體C.線粒體 D.核糖體答案12345√1.判斷正誤(1)所有的細(xì)胞都能進(jìn)行DNA復(fù)制(

)(2)DNA解旋后的每一條脫氧核苷酸鏈都可以作為DNA復(fù)制的模板(

)(3)DNA雙螺旋全部解開后，再開始進(jìn)行DNA復(fù)制(

)(4)DNA解旋酶破壞的是氫鍵，不能將DNA分解成脫氧核苷酸(

)答案12345√××√(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)果①立即取出，提取DNA→離心→

帶。②繁殖一代后取出，提取DNA→離心→

帶。③繁殖兩代后取出，提取DNA→離心→輕帶、

中帶。(5)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和預(yù)期的一致，說明DNA的復(fù)制是以

的方式進(jìn)行的。全部重全部中半保留2.DNA分子復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證據(jù)(選學(xué))(1)實(shí)驗(yàn)方法：

法和密度梯度離心技術(shù)。(2)實(shí)驗(yàn)原理①DNA的兩條鏈都用15N標(biāo)記，那么這樣的DNA分子密度最大，離心時應(yīng)該在試管的

部。②兩條鏈中都含有14N，那么這樣的DNA分子密度最小，離心時應(yīng)該在試管的

部。③兩條鏈中一條含有15N，一條含有14N，那么這樣的DNA分子離心時應(yīng)該在試管的

部。放射性同位素標(biāo)記底上中[學(xué)習(xí)目標(biāo)]

1.了解沃森和克里克對DNA分子復(fù)制方式的早期推測。2.理解DNA分子的復(fù)制。3.了解DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證據(jù)。1.對DNA分子復(fù)制的推測(1)提出者：

。(2)假說①解旋：DNA分子復(fù)制時，DNA分子的雙螺旋將解開，互補(bǔ)的堿基之間的

斷裂。②復(fù)制：解開的

作為復(fù)制的模板，游離的脫氧核苷酸依據(jù)

原則，通過形成

，結(jié)合到作為模板的單鏈上。(3)特