高中生物基因的本質(zhì)第3節(jié)DNA的復(fù)制課件新人教版必修2

第3節(jié)DNA的復(fù)制課程定位重點(diǎn)難點(diǎn)1.概述DNA分子的復(fù)制2.探究DNA復(fù)制的生物學(xué)意義。掌握DNA分子的復(fù)制過(guò)程(重難點(diǎn))課前預(yù)習(xí)·教材研讀一、對(duì)DNA分子復(fù)制的推測(cè)1．提出者：

。2．假說(shuō)內(nèi)容：(1)解旋：DNA分子復(fù)制時(shí)，DNA分子的雙螺旋解開，互補(bǔ)堿基之間的

斷裂。沃森和克里克氫鍵(3)特點(diǎn)：新合成的每個(gè)DNA分子中，都保存了原來(lái)DNA分子中一條鏈，這種復(fù)制方式稱做。兩條單鏈

脫氧核苷酸

堿基互補(bǔ)配對(duì)

半保存復(fù)制二、DNA的復(fù)制1．概念：以

為模板合成子代DNA的過(guò)程。2．時(shí)間：細(xì)胞有絲分裂的

和減數(shù)第一次分裂前的

。3．場(chǎng)所：主要是

。親代DNA間期間期細(xì)胞核4．過(guò)程：能量解旋兩條螺旋的雙鏈母鏈脫氧核苷酸DNA聚合酶堿基互補(bǔ)配對(duì)雙螺旋結(jié)構(gòu)5．結(jié)果：一個(gè)DNA分子形成了_______________的DNA分子。6．特點(diǎn)：①_____________；②_____________7．意義：將_______________從親代傳給了子代，從而保持了_______________的連續(xù)性。兩個(gè)與親代完全相同邊解旋邊復(fù)制半保存復(fù)制遺傳信息遺傳信息1．經(jīng)過(guò)DNA復(fù)制得到的子代DNA是由親代DNA鏈和復(fù)制的新鏈隨機(jī)結(jié)合而成的。()2．不同生物的DNA復(fù)制場(chǎng)所都相同。()3．新合成的每個(gè)DNA分子中，都保存了原來(lái)DNA分子中的一條鏈。()4．DNA的復(fù)制是半保存復(fù)制，經(jīng)過(guò)四次復(fù)制形成16個(gè)DNA分子。()提示1.×2.×3.√4.√[預(yù)習(xí)小測(cè)]有關(guān)DNA分子復(fù)制的總結(jié)新知探究·核心突破知識(shí)點(diǎn)一DNA的復(fù)制[核心提煉]項(xiàng)目具體內(nèi)容復(fù)制時(shí)間有絲分裂的間期和減數(shù)第一次分裂前的間期復(fù)制場(chǎng)所細(xì)胞核、線粒體和葉綠體需要條件(1)模板：解旋后的兩條DNA單鏈(2)原料：4種脫氧核苷酸(3)能量：ATP(4)酶：解旋酶、DNA聚合酶等復(fù)制模型復(fù)制過(guò)程(1)解旋：在解旋酶的作用下，把兩條螺旋的雙鏈解開(2)合成子鏈：以解開的每一條母鏈為模板，以游離的4種脫氧核苷酸為原料，遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，在有關(guān)酶的作用下，各自合成與母鏈互補(bǔ)的子鏈(3)形成子代DNA：每條子鏈與其對(duì)應(yīng)的母鏈盤繞成雙螺旋結(jié)構(gòu)，從而形成2個(gè)與親代DNA完全相同的子代DNA分子復(fù)制特點(diǎn)(1)半保留復(fù)制(2)邊解旋邊復(fù)制(3)多位點(diǎn)復(fù)制(4)雙向復(fù)制復(fù)制結(jié)果形成兩個(gè)完全相同的DNA分子，每個(gè)DNA分子的兩條鏈中一條為母鏈，一條為子鏈復(fù)制意義通過(guò)復(fù)制，將遺傳信息從親代傳遞給子代，保持了遺傳信息的連續(xù)性1．以下關(guān)于DNA復(fù)制的表達(dá)，正確的選項(xiàng)是A．在細(xì)胞有絲分裂間期，發(fā)生DNA復(fù)制B．DNA通過(guò)一次復(fù)制后產(chǎn)生四個(gè)DNA分子C．DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)全部解鏈后，開始DNA的復(fù)制D．單個(gè)脫氧核苷酸在DNA酶的作用下連接，合成新的子鏈[對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練]解析

DNA通過(guò)一次復(fù)制后產(chǎn)生2個(gè)DNA分子，所以B錯(cuò)誤；DNA復(fù)制時(shí)邊解旋邊復(fù)制，所以C錯(cuò)誤；單個(gè)脫氧核苷酸在DNA聚合酶的作用下連接，合成新的子鏈，所以D錯(cuò)誤。答案

A2．以下關(guān)于DNA復(fù)制過(guò)程的正確順序是①互補(bǔ)堿基對(duì)間氫鍵斷裂②互補(bǔ)堿基對(duì)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(bǔ)配對(duì)⑤子鏈與母鏈盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)A．①③④②⑤B．①④②⑤③C．①③⑤④②D．③①④②⑤解析考查DNA復(fù)制的過(guò)程：解旋提供準(zhǔn)確模板→合成互補(bǔ)的鏈→合成子代DNA分子。答案

D[方法技巧]DNA的復(fù)制過(guò)程中“一、二、三、四〞DNA的復(fù)制方式為半保存復(fù)制，一個(gè)被15N標(biāo)記的DNA分子在含有14N脫氧核苷酸的培養(yǎng)液中復(fù)制n次。知識(shí)點(diǎn)二有關(guān)DNA分子復(fù)制的計(jì)算[核心提煉]1．合成子代DNA分析2.消耗的脫氧核苷酸數(shù)(1)假設(shè)一親代DNA分子含有某種脫氧核苷酸m個(gè)，經(jīng)過(guò)n次復(fù)制需要消耗該脫氧核苷酸數(shù)為m·(2n－1)個(gè)。(2)第n次復(fù)制所需該脫氧核苷酸數(shù)為m·2n－1個(gè)。[特別提醒](1)子代DNA分子中，含14N的有2n個(gè)，n表示復(fù)制代數(shù)，只含14N的有(2n－2)個(gè)，做題時(shí)應(yīng)看準(zhǔn)是“含〞還是“只含〞。(2)無(wú)論復(fù)制多少次，含15N的DNA分子始終是2個(gè)，占總數(shù)比例為2/2n。(3)子代DNA分子的總鏈數(shù)為2n×2＝2n＋1條。含15N的鏈?zhǔn)冀K是2條，占總數(shù)比例為2/2n＋1＝1/2n。做題時(shí)，應(yīng)看準(zhǔn)是“DNA分子數(shù)〞還是“鏈數(shù)〞。[拓展深化]細(xì)胞分裂與DNA復(fù)制綜合應(yīng)用的原理闡釋(1)首先確定細(xì)胞分裂方式是有絲分裂還是減數(shù)分裂，有絲分裂常以一條染色體為研究對(duì)象，減數(shù)分裂一般選取一對(duì)同源染色體為研究對(duì)象。(2)其次確定標(biāo)記過(guò)程中DNA復(fù)制次數(shù)和在未標(biāo)記培養(yǎng)液中細(xì)胞分裂次數(shù)(時(shí)期)。(3)最后用圖表示細(xì)胞分裂過(guò)程，如以下圖：①標(biāo)記DNA分子：②轉(zhuǎn)至普通培養(yǎng)液中培養(yǎng)一個(gè)細(xì)胞周期：1．用15N標(biāo)記含有100個(gè)堿基對(duì)的DNA分子，其中有胞嘧啶60個(gè)，該DNA分子在14N的培養(yǎng)基中連續(xù)復(fù)制4次。其結(jié)果不可能是A．含有15N的DNA分子占1/8B．只含有14N的DNA分子占7/8C．復(fù)制過(guò)程中需腺嘌呤脫氧核苷酸640個(gè)D．復(fù)制結(jié)果共產(chǎn)生16個(gè)DNA分子

[對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練]解析DNA復(fù)制為半保存復(fù)制，不管復(fù)制幾次，最終子代DNA都保存親代DNA的2條母鏈，故最終有2個(gè)子代DNA含15N，所以含有15N的DNA分子占2÷24＝1/8，A項(xiàng)不符合題意；由于DNA分子的復(fù)制是半保存復(fù)制，最終只有2個(gè)子代DNA各含1條15N鏈，1條14N鏈，其余DNA都只含14N，故子代DNA中只含14N的DNA分子占(24－2)÷24＝7/8，B項(xiàng)不符合題意；含有100個(gè)堿基對(duì)的DNA分子，其中有胞嘧啶60個(gè)，由于A＋C＝堿基總數(shù)的一半＝100，那么該DNA分子中A＝40個(gè)。該DNA分子連續(xù)復(fù)制4次，那么復(fù)制過(guò)程中需腺嘌呤脫氧核苷酸數(shù)＝40×(24－1)＝600個(gè)，C項(xiàng)符合題意；復(fù)制4次后產(chǎn)生24＝16個(gè)DNA分子，D項(xiàng)不符合題意。答案C2．將大腸桿菌在含15N的培養(yǎng)液中培養(yǎng)后，再轉(zhuǎn)移到含14N的普通培養(yǎng)液中培養(yǎng)，8小時(shí)后提取DNA進(jìn)行分析，得出含15N的DNA分子所占比例為1/16，那么大腸桿菌的分裂