2018年秋高中生物 第3章 基因的本质 3.3 DNA的复制 3.4 基因是有遗传效应的DNA片段课件 新人教版必修2.ppt

第3节DNA的复制第4节基因是有遗传效应的DNA片段,一,二,三,一、对DNA分子复制的推测和DNA半保留复制的实验证据1.对DNA分子复制的推测,一,二,三,2.DNA半保留复制的实验证据(1)实验方法:同位素示踪技术和密度梯度离心技术。(2)实验原理:含15N的双链DNA密度大,含14N的双链DNA密度小,一条链为14N、一条链为15N的双链DNA分子的密度居中。(3)实验假设:DNA以半保留的方式复制。(4)实验预期:,一,二,三,二、DNA分子的复制,一,二,三,预习反馈1.判断正误。(1)DNA复制遵循碱基互补配对原则,新合成的DNA分子中两条链均是新合成的。()(2)植物细胞的线粒体和叶绿体中也可发生DNA的复制。()(3)DNA复制需要消耗能量、需要解旋酶。()(4)真核生物的DNA复制主要发生在细胞核中。()(5)在一个细胞周期中,DNA复制过程中的解旋发生在两条DNA母链之间。()(6)DNA复制就是以亲代DNA的一条链为模板合成子代DNA的过程。()(7)DNA复制一旦完成,亲代DNA不再存在,模板链依然存在。(),一,二,三,2.DNA复制是否只在有丝分裂和减数分裂过程中进行?是否只发生于细胞核中?答案:不是,无丝分裂过程中也发生DNA复制。线粒体和叶绿体中也有DNA,也进行DNA复制。3.DNA复制时,解旋酶作用于DNA的什么部位?答案:解旋酶作用于连接碱基对的氢键。,一,二,三,三、基因是有遗传效应的DNA片段,一,二,三,预习反馈1.判断正误。(1)生物体内构成基因的碱基总数与DNA分子的碱基总数相等。()(2)不同DNA分子携带遗传信息不同的根本原因在于碱基排列顺序不同。()(3)基因能控制生物的性状。()(4)DNA分子的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。()(5)17个碱基对可排列出417种基因。(),一,二,三,2.从结构层次看,下列物质从简单到复杂的顺序是()A.脱氧核苷酸基因染色体DNAB.脱氧核苷酸基因DNA染色体C.基因脱氧核苷酸染色体DNAD.基因DNA脱氧核苷酸染色体答案:B,探究点一,探究点二,问题导引,典例剖析,归纳提升,活学活练,温故知新,DNA复制的过程和规律DNA复制具有什么特点?下图是DNA分子复制的图解,请据图回答下列问题。,探究点一,探究点二,问题导引,典例剖析,归纳提升,活学活练,温故知新,(1)图中的1表示解旋过程,需要解旋酶的作用。DNA复制是一个边解旋边复制的过程。(2)图中的2过程表示以母链为模板进行碱基的互补配对。(3)图中的3过程包括子链中相邻脱氧核苷酸的脱氧核糖与磷酸交替连接以及子链与母链在空间结构上的螺旋化。参与此过程的酶有DNA聚合酶等。(4)子代DNA分子中,一条链来自亲代DNA,另一条是新合成的子链,这说明DNA复制的方式是半保留复制。,探究点一,探究点二,问题导引,典例剖析,归纳提升,活学活练,温故知新,下图为DNA复制的图解,请据图回答下列问题。,探究点一,探究点二,问题导引,典例剖析,归纳提升,活学活练,温故知新,(1)DNA复制发生在期。(2)过程称为。(3)指出中的子链:。(4)过程必须遵循原则。(5)子代DNA分子中只有一条链来自亲代DNA分子,由此说明DNA的复制方式是。(6)将一个细胞的DNA用15N标记,放入含被14N标记的4种脱氧核苷酸培养液中,使其连续分裂4次,则含被14N标记的DNA的细胞占总细胞数的,含被15N标记的DNA的细胞占总细胞数的。(7)已知原来DNA中有100个碱基对,其中A有40个,则复制4次,在复制过程中将需要个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸参加。,探究点一,探究点二,问题导引,典例剖析,归纳提升,活学活练,温故知新,解析:DNA分子的复制方式为半保留复制,子代DNA分子中有一条母链和与母链互补的子链;1个DNA分子复制n次产生的子代DNA分子数为2n个;若亲代DNA分子中含某种碱基数为a个,则复制n次需该种碱基数为a(2n-1)个。答案:(1)有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间(2)解旋(3)、(4)碱基互补配对(5)半保留复制(6)100%12.5%(7)900,探究点一,探究点二,问题导引,典例剖析,归纳提升,活学活练,温故知新,1.DNA复制的特点(1)半保留复制和边解旋边复制,探究点一,探究点二,问题导引,典例剖析,归纳提升,活学活练,温故知新,(2)真核生物中一般是多起点双向复制,探究点一,探究点二,问题导引,典例剖析,归纳提升,活学活练,温故知新,2.DNA复制的有关计算将含有15N标记的DNA分子的大肠杆菌在含有14N的培养基上培养,使DNA复制n次。,探究点一,探究点二,问题导引,典例剖析,归纳提升,活学活练,温故知新,探究点一,探究点二,问题导引,典例剖析,归纳提升,活学活练,温故知新,方法技巧1.巧记DNA的复制“一所,两期,三步,四条件”“一所”是指复制的场所主要是细胞核;“两期”是指复制的时期主要是有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期;“三步”是指“三个步骤”即解旋、形成子链、母链与子链形成新的DNA分子;“四个条件”是指原料、模板、能量和酶。2.DNA复制消耗脱氧核苷酸数的计算方法(1)若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个,经过n次复制需要消耗该脱氧核苷酸数为m(2n-1)个。(2)第n次复制所需该脱氧核苷酸数为m2n-1个。,问题导引,典例剖析,归纳提升,探究点一,探究点二,活学活练,温故知新,1.下列关于DNA复制的叙述,正确的是()A.DNA分子在解旋酶的作用下,水解成脱氧核苷酸B.在全部解旋之后才开始碱基配对C.解旋后以一条母链为模板合成两条新的子链D.复制后,每个新DNA分子中含有一条母链和一条子链解析:DNA分子在解旋酶的作用下,只是破坏氢键,破坏了空间结构,没有水解成脱氧核苷酸;DNA分子的复制方式是边解旋边复制,并且是半保留复制。答案:D,问题导引,典例剖析,归纳提升,探究点一,探究点二,活学活练,温故知新,2.用15N标记含有100个碱基对的DNA分子,其中有胞嘧啶60个,该DNA分子在含14N的培养基中连续复制4次。其结果不可能是()A.含有15N的DNA分子占1/8B.含有14N的DNA分子占7/8C.消耗游离的腺嘌呤脱氧核苷酸600个D.产生了16个DNA分子解析:一个DNA分子连续复制4次,可产生16个DNA分子,16个DNA分子都是含14N的,比例为100%;只含14N的DNA分子有14个,占7/8。根据有关公式可求出该DNA分子中含40个腺嘌呤,复制4次需腺嘌呤的数量=(24-1)40=600(个)。答案:B,探究点一,探究点二,问题导引,典例剖析,归纳提升,活学活练,温故知新,基因、DNA、染色体的关系脱氧核苷酸、基因、DNA、染色体之间具有怎样的关系?试分析下列问题。(1)细胞中所有的基因都位于染色体上吗?如何描述基因与染色体之间的关系?答案:不是,真核生物的线粒体、叶绿体中也含有基因,原核生物的基因位于拟核中。染色体是基因的主要载体,基因在染色体上呈线性排列。(2)是不是DNA的任意一个片段都是基因?答案:不是。只有具有一定遗传效应的DNA片段才是基因。(3)请根据以上分析,把脱氧核苷酸、基因、DNA和染色体填入下图中的对应位置。,探究点一,探究点二,问题导引,典例剖析,归纳提升,活学活练,温故知新,下图是果蝇染色体上的白眼基因示意图,下列叙述正确的是()A.白眼基因片段中含有多个核糖核苷酸B.S基因是有遗传效应的DNA片段C.白眼基因在常染色体上D.基因片段中有5种碱基,8种核苷酸解析:果蝇的白眼基因位于X染色体上,由多个脱氧核苷酸组成,含有4种碱基,4种脱氧核苷酸,是有遗传效应的DNA片段。答案:B,探究点一,探究点二,问题导引,典例剖析,归纳提升,活学活练,温故知新,1.脱氧核苷酸、基因、DNA与染色体的关系,2.基因的本质基因是有遗传效应的DNA片段,基因的基本单位是脱氧核苷酸,每个基因含有许多脱氧核苷酸;每个DNA分子含多个基因。,探究点一,探究点二,问题导引,典例剖析,归纳提升,活学活练,温故知新,下列对染色体、DNA、基因三者关系的叙述,错误的是()A.每条染色体上含有一个或两个DNA分子,一个DNA分子上含有多个基因B.都能复制、分离和传递,且三者行为一致C.三者都是生物细胞的遗传物质D.生物的遗传中,染色体的行为决定着DNA和基因的行为解析:基因是有遗传效应的DNA片段,一个DNA分子上有许多个基因,通常每条染色体上含有一个DNA分子,染色体复制后,每条染色体含两个DNA分子,故A项正确;染色体是DNA与基因的载体,故B项正确;染色体、DNA、基因三者中,只有DNA是遗传物质,基因是遗传物质的结构单位和功能单位,染色体是它的载体,故C项错误;由于染色体、DNA、基因三者具有平行关系,故染色体行为变化决定DNA和基因的行为变化,故D项正确。答案:C,探究点一,探究点二,温故知新,1.DNA复制的四个必记知识点(1)DNA复制特点:边解旋边复制、半保留复制。(2)复制的“四要素”模板:DNA分子的两条链。原料:游离的四种脱氧核苷酸。酶:解旋酶和DNA聚合酶。能量。(3)准确复制的原因:DNA具有独特的双螺旋结构,能为复制提供精确的模板;通过碱基互补配对,保证了复制能够准确地进行。(4)复制的意义:将遗传信息从亲代传给子代,从而保持了遗传信息的连续性。,探究点一,探究点二,温故知新,2.