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文檔簡介
DNA的結(jié)構(gòu)和復(fù)制(第1課時)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.探究DNA分子復(fù)制的方式(難點)3.探討DNA復(fù)制的生物學(xué)意義2.概述DNA分子的復(fù)制過程【復(fù)習(xí)回顧】
:DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型雙螺旋結(jié)構(gòu)特點:
(3)形成堿基對:(2)外側(cè):________________________構(gòu)成基本骨架,內(nèi)側(cè):______
(1)雙鏈
盤旋堿基互補配對原則
回顧DNA作為遺傳物質(zhì)具有的特點1、相對穩(wěn)定2、攜帶遺傳信息3、復(fù)制傳遞一、遺傳信息
1、概念:2、遺傳信息的傳遞方式:通過DNA的復(fù)制以及細(xì)胞的分裂進(jìn)行傳遞指DNA分子的脫氧核苷酸的排列順序在復(fù)印身份證或者復(fù)印試卷時,如何能復(fù)制出兩幅一樣的彩圖?【新課導(dǎo)入】
需要模板、相同的紙及彩墨,電提供動力等1958年,科學(xué)家以大腸桿菌為實驗材料。運用技術(shù):②怎樣把不一樣的DNA分開呢?想一想:①可以用什么同位素去標(biāo)記DNA?密度梯度離心技術(shù)14N/14N—DNA15N/14N—DNA15N/15N—DNA輕帶中帶重帶同位素示蹤技術(shù)閱讀課本P72內(nèi)容,找出下列問題的答案。DNA分子復(fù)制概念條件精確復(fù)制的原因場所時間過程意義特點二、DNA復(fù)制
1.概念:合成兩個與親代DNA完全相同的子代DNA分子的過程。2.時間和場所減數(shù)分裂—有絲分裂—間期:S期減Ⅰ前的間期真核細(xì)胞:細(xì)胞核、線粒體、葉綠體原核細(xì)胞:擬核時間場所無絲分裂—
之前二、DNA復(fù)制
模板同時進(jìn)行(邊解旋邊復(fù)制)3.復(fù)制的過程①解旋(模板鏈的形成)利用細(xì)胞提供的能量,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段鏈為模板,以細(xì)胞中游離的脫氧核苷酸為原料,細(xì)胞提供能量及DNA聚合酶的作用下,按照堿基互補配對原則,合成與母鏈互補的子鏈。母鏈(舊鏈)子鏈(新鏈)組成3.復(fù)制的過程②合成子鏈以解開的每段鏈為模板,以細(xì)胞中游離的脫氧核苷酸為原料,細(xì)胞提供能量及DNA聚合酶的作用下,按照堿基互補配對原則,合成與母鏈互補的子鏈。經(jīng)螺旋化重新生成兩個雙螺旋結(jié)構(gòu)的DNA分子。③新DNA的形成二、DNA復(fù)制
DNA的復(fù)制過程分為三個階段,解旋→合成子鏈→母、子鏈組成雙螺旋。(如圖)(4)酶:(2)原料:(1)模板:(3)能量:4.復(fù)制的條件:DNA解旋酶和DNA聚合酶等四種游離脫氧核苷酸親代DNA的兩條母鏈ATP斷裂氫鍵形成磷酸二酯鍵5.DNA半保留復(fù)制的特點解析親代第一代第二代第三代15N15N問題:女性子宮肌瘤細(xì)胞中最長的DNA分子達(dá)36mm,DNA復(fù)制速度約4μm/min(1mm=1000μm),但復(fù)制過程僅需40min左右即完成。試分析其可能的原因?多起點復(fù)制6.復(fù)制的特點:半保留復(fù)制邊解旋邊復(fù)制從結(jié)果看:從過程看:多起點復(fù)制7.DNA能準(zhǔn)確復(fù)制的原因:⑴DNA具有獨特的雙螺旋結(jié)構(gòu),為復(fù)制提供了精確的模板;⑵堿基互補配對原則,能夠使復(fù)制準(zhǔn)確地進(jìn)行。AGGTACTGCCACTGGTCCATGACGGTGACCCCACTGGGGTGACCAGGTACTGTCCATGACTCCATGACAGGTACTGAGGTACTGCCACTGGTCCATGACGGTGACCAGGTACTGCCACTGGTCCATGACGGTGACC+母鏈DNA
復(fù)制過程中形成的復(fù)制叉子代DNA
8、DNA半保留復(fù)制的結(jié)果DNA分子復(fù)制的生物學(xué)意義?
DNA通過復(fù)制,使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。??9.意義課堂小結(jié)1、概念:有絲分裂間期、減數(shù)第一次分裂前的間期模板:原料:能量:酶:DNA的兩條母鏈游離的脫氧核苷酸ATP解旋酶、DNA聚合酶等①DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)提供精確的模板(1)邊解旋邊復(fù)制(2)半保留復(fù)制主要在細(xì)胞核解旋→合成子鏈→形成子代DNA②堿基互補配對原則2、場所:3、時期:4、條件5、復(fù)制過程:6、復(fù)制特點7、準(zhǔn)確復(fù)制原因8、復(fù)制的生物學(xué)意義:保持了遺傳信息的連續(xù)性以親代DNA為模板,合成子代DNA的過程。1.下列關(guān)于DNA復(fù)制的說法,其中不正確的是()
A.DNA復(fù)制過程中需要酶的催化
B.DNA復(fù)制過程中需要的能量直接由糖類提供
C.DNA分子是邊解旋復(fù)制的
D.DNA復(fù)制過程中兩條母鏈均可作模板B2.DNA復(fù)制的基本條件是()
A.模板,原料,能量和酶
B.模板,溫度,能量和酶
C.模板,原料,溫度和酶
D.模板,原料,溫度和能量AD3.下列關(guān)于DNA復(fù)制過程的正確順序是()①互補堿基對之間氫鍵斷裂;②互補堿基對之間形成氫鍵;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)行堿基互補配對;⑤子鏈與母鏈盤旋成雙螺旋狀結(jié)構(gòu)。A.①③④②⑤
B.①④②⑤③C.①③⑤④②
D.③①④②⑤4.DNA分子復(fù)制能準(zhǔn)確無誤地進(jìn)行原因是()A.堿基之間由氫鍵相連
B.DNA分子獨特的雙螺旋結(jié)構(gòu)C.DNA的半保留復(fù)制
D.DNA的邊解旋邊復(fù)制特點B三、DNA分子復(fù)制的計算:①子代DNA分子數(shù):②含親代母鏈的DNA分子數(shù):③不含親代母鏈的DNA分子數(shù):2n個2個2n-2個占全部DNA分子的:占全部DNA分子的比例為:(2n-2)/2n=1-1/2n-1三、DNA分子復(fù)制的計算:1.標(biāo)記模板DNA:親代DNA分子經(jīng)n次復(fù)制后,則2/2n2.標(biāo)記原料:親代DNA分子經(jīng)n次復(fù)制后,則①子代DNA分子數(shù):②被標(biāo)記的DNA分子個數(shù)為:
③未被標(biāo)記的DNA鏈為:
占全部DNA分子的:
占DNA總鏈數(shù)的:
2n個2n100%2條1/2n三、DNA分子復(fù)制的計算:3.消耗的脫氧核苷酸數(shù)(1)經(jīng)過n次復(fù)制,共需消耗游離的該種脫氧核苷酸m·(2n-1)個(2)在第n次復(fù)制時,共需消耗游離的該脫氧核苷酸m·2n-1個三、DNA分子復(fù)制的計算:設(shè)親代DNA分子中含有某種脫氧核苷酸m個,則:解:n次復(fù)制含該脫氧核苷酸數(shù)n-1次復(fù)制含該脫氧核苷酸數(shù)m·2n個m·2n-1個【例題1】
某DNA分子中含有1000個堿基對(P元素只是32P),若將DNA分子放在只含31P的脫氧核苷酸的培養(yǎng)液中,讓其在適宜的條件下復(fù)制兩次,則子代DNA的平均相對分子質(zhì)量比原來(
)A.增加1000B.減少1000C.增加1500D.減少1500【例題2】
假設(shè)一個雙鏈均被32P標(biāo)記的噬菌體DNA由5000個堿基對組成,其中腺嘌呤占全部堿基的20%。用這個噬菌體侵染只含31P的大腸桿菌,共釋放出100個子代噬菌體。下列敘述正確的是(
)A.該過程至少需要3×105個鳥嘌呤脫氧核苷酸B.噬菌體增殖需要細(xì)菌提供模板、原料和酶等C.含32P與只含31P的子代噬菌體的比例為1∶49D.該噬菌體DNA分子中含有的胞嘧啶脫氧核苷酸的數(shù)量是2000個
DC【例題3】
假設(shè)將含有一對同源染色體的精原細(xì)胞的DNA分子用15N標(biāo)記,并供給14N為原料,該細(xì)胞進(jìn)行減數(shù)分裂產(chǎn)生的4個精子中,含15N標(biāo)記的DNA的精子所占比例為(
)A.100%B.50%C.25%D.0【例題4】
某一個DNA的堿基總數(shù)中,腺嘌呤為200個,復(fù)制數(shù)次后,消耗周圍環(huán)境中含腺嘌呤的脫氧核苷酸3000個,該DNA分子已經(jīng)復(fù)制了幾次(是第幾代)()
A.三次(第四代)B.四次(第五代)
C.五次(第六代)D.六次(第七代)
AB【例題5】
下列有關(guān)DNA復(fù)制的敘述,正確的是
(
)A.DNA分子在解旋酶的作用下水解成脫氧核苷酸B.在復(fù)制過程中邊解旋邊復(fù)制C.解旋后以一條母鏈為模板合成兩條新的子鏈D.兩條新的子鏈通過氫鍵形成一個新的DNA分子【例題6】
DNA是
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