浙科版高中生物必修2第三章遺傳的分子基礎第三節(jié)DNA通過復制傳遞遺傳信息課件

1.概念:產(chǎn)生兩個跟親代DNA完全相同的新DNA分子的過程。2.時間:主要在細胞有絲分裂前的間期和減數(shù)第一次分裂前的間期。3.場所:主要在細胞核。另外在擬核、線粒體、葉綠體中也可進行DNA復制。4.條件(1)模板:親代DNA分子的兩條鏈。(2)原料:4種游離的脫氧核苷酸。(3)能量:ATP提供的能量。(4)酶:解旋酶、DNA聚合酶等。第三節(jié)DNA通過復制傳遞遺傳信息1|

DNA復制的概念、過程和意義5.過程

6.特點:邊解旋邊復制,半保留復制。7.精確復制原因:DNA的雙螺旋結構為DNA分子的復制提供了精確的模板;通過

堿基互補配對,保證了復制能夠準確地進行。8.意義:使親代的遺傳信息傳遞給子代,從而保持了前后代遺傳信息的連續(xù)性。因

此,子代能夠繼承親代的性狀。1.實驗方法:同位素示蹤技術、密度梯度離心技術。2.實驗過程(1)培養(yǎng)含15N的大腸桿菌:用15NH4Cl為唯一氮源的培養(yǎng)液培養(yǎng)大腸桿菌若干代,使

大腸桿菌的DNA的兩條鏈都被15N標記。(2)轉入只含14N的培養(yǎng)液中繼續(xù)培養(yǎng):用14NH4Cl為唯一氮源的培養(yǎng)液培養(yǎng)被15N標

記的大腸桿菌。(3)離心:分別取完成一次細胞分裂和完成兩次細胞分裂的大腸桿菌,并將大腸桿

菌中的DNA分離出來,做密度梯度超速離心和分析。2

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探究DNA的復制過程

3.實驗結果:Ⅰ代離心后得到1條中帶;Ⅱ代離心后得到1條中帶、1條輕帶。4.實驗結論:DNA的復制方式為半保留復制。判斷正誤,正確的畫“√”,錯誤的畫“?”。1.DNA之所以能夠準確無誤地自我復制,根本原因之一是不同DNA分子具有不同

的堿基排列順序。

(

)提示：DNA之所以能夠準確無誤地自我復制,原因之一是兩條鏈上的堿基嚴格按

堿基互補配對原則配對。2.DNA復制時,以DNA分子的一條鏈作為模板,先解旋后復制。

(

)提示：DNA分子復制時兩條脫氧核苷酸鏈都作為模板,邊解旋邊復制。3.將含14N-14N-DNA的大腸桿菌轉移到以15NH4Cl為唯一氮源的培養(yǎng)液中培養(yǎng)若干

代,所獲得的大腸桿菌的DNA中都含有15N。

(

)知識辨析??√4.體外進行DNA復制的實驗,向試管中加入有關的酶、四種脫氧核苷酸和ATP,37℃下保溫能生成DNA。

(

)提示：DNA復制的四個基本條件是模板、酶、能量、原料。該實驗沒有加入模

板DNA,所以沒有DNA生成。5.DNA復制過程需要解旋酶和DNA聚合酶等參與。

(

)6.DNA復制是按堿基互補配對原則進行的,所以不會出現(xiàn)錯誤。

(

)提示：DNA復制是按堿基互補配對原則進行的,一般子代DNA與親代DNA是完

全一樣的,但有時也會出現(xiàn)配對錯誤,從而導致DNA復制出現(xiàn)錯誤。

√??DNA復制中的相關計算規(guī)律將一個全部被15N標記的DNA分子(親代)轉移到只含14N的培養(yǎng)液中培養(yǎng)n代,結果

如下:(1)DNA分子數(shù)①第n代DNA分子總數(shù)=2n②第n代含15N的DNA分子數(shù)=2③第n代含14N的DNA分子數(shù)=2n④第n代只含15N的DNA分子數(shù)=0⑤第n代只含14N的DNA分子數(shù)=2n-21DNA復制過程中的相關計算(2)脫氧核苷酸鏈數(shù)①第n代DNA分子中脫氧核苷酸鏈總數(shù)=2n+1②第n代含15N的脫氧核苷酸鏈數(shù)=2③第n代含14N的脫氧核苷酸鏈數(shù)=2n+1-2(3)DNA復制消耗脫氧核苷酸數(shù)(設親代DNA分子含有某種脫氧核苷酸m個)①復制n次需要的該脫氧核苷酸數(shù)=m·(2n-1)②第n次復制需要的該脫氧核苷酸數(shù)=m·2n-1

1.在雙鏈DNA分子中,每一條鏈都有5'端和3'端,5'端是磷酸基團那一端,3'端是羥

基那一端。DNA分子中一條鏈的走向是5'→3',另一條鏈的走向是3'→5',而且生

物體內(nèi)的DNA聚合酶只能催化DNA從5'→3'的方向合成,因此兩條子鏈的合成方

向是相反的。

2DNA復制的方向和多起點復制2.多起點復制真核生物的DNA復制是有多個起點的,以復制起點為中心,向兩個方向進行復制,縮短DNA復制的時間。

典例DNA復制開始時,將大腸桿菌放在含低劑量3H標記的脫氧胸苷(3H-dT)的培養(yǎng)基中,3H-dT可摻入正在復制的DNA分子間,使其帶有放射性標記。幾分鐘

后,將大腸桿菌轉移到含高劑量3H-dT的培養(yǎng)基中培養(yǎng)一段時間。收集、裂解細

胞,抽取其中的DNA進行放射性自顯影檢測,結果如圖所示(a、b、c表示DNA

上不同的位置)。據(jù)圖可以推測的是

(

)A.復制起點在高放射性區(qū)域B.DNA復制為半保留復制C.DNA復制從起始點向兩個方向延伸D.DNA復制方向為a→cC解析

DNA復制開始時,將大腸桿菌放在含低劑量3H標記的脫氧胸苷(3H-dT)的

培養(yǎng)基中進行培養(yǎng),故復制起點在低放射性區(qū)域,A不符合題意;圖示放射性自顯

影檢測結果無法得出DNA復制為半保留復制,B不符合題意;由圖可知,中間為低

放射性區(qū)域,兩邊為高放射性區(qū)域,說明DNA復制從起始點向兩個方向延伸,即

DNA復制方向為a←b→c,C符合題意,D不符合題意。1.減數(shù)分裂中染色體標記情況分析將核DNA被15N充分標記的細胞放到含14N的培養(yǎng)液中進行正常減數(shù)分裂,情況如

圖所示(只展示細胞中的一對同源染色體):

3DNA復制與細胞分裂過程中的染色體標記問題由圖可以看出,減數(shù)分裂過程中雖然細胞分裂兩次,但DNA只復制一次,所以形成

的4個子細胞中所有的核DNA分子都呈“雜合”狀態(tài),即15N-14N-DNA,所有染色

體都含15N。2.有絲分裂中染色體標記情況分析將核DNA被15N充分標記的細胞放到只含14N的培養(yǎng)液中進行兩次有絲分裂,情況

如圖所示(只展示細胞中的一對同源染色體):

由圖可以看出,第一次有絲分裂形成的2個細胞中所有的核DNA分子都呈“雜

合”狀態(tài),即15N-14N-DNA,第二次有絲分裂形成的子細胞有多種可能性,可能子細胞的所有染色體都含15N,也可能子細胞的所有染色體都