高考生物 《DNA分子的复制》课件 新人教版

提升能力夯实基础必修22011高考新课标专用新人教版

2-2

遗传的分子基础顺序与标注与新课标考纲相同（4）DNA分子的复制

1、DNA分子的复制（1）概念：以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程，复制结果一个DNA分子合成两个与亲代DNA完全相同的新DNA分子，DNA分子的复制实质上是遗传信息的复制。（2）复制的时间：有丝分裂中DNA分子复制时间是有丝分裂间期；减数分裂中DNA的复制时间是减数第一次分裂的间期；无丝分裂中DNA分子复制时间是无丝分裂之前。（3）复制的场所：主要在细胞核，但在叶绿体、线粒体的细胞质基质中也进行DNA的复制，而且这些DNA复制的时间不一定在细胞分裂的间期，原核生物主要在拟核内进行DNA的复制，DNA病毒在活的宿主细胞内进行DNA的复制。一、考点整合与提升以解开的每段母链为模板，在酶的作用下，按照互补配对的原则，吸引核基质中已被ＡＴＰ激活的含有互补碱基的脱氧核苷酸，最后相邻脱氧核苷酸的脱氧核糖和磷酸基团间形成磷酸二酯键，产生一条子链。（4）复制的过程解旋合成子链形在子代DNA分子

DNA双螺旋解开，在ATP供能、解旋酶的作用下，使碱基之间的氢键断开，碱基暴露出来，形成了两条模板链。在DNA聚合酶的作用下，随着解旋过程的进行，新合成的子链不断地延伸，同时每条子链与其对应的母链互相盘绕成双螺旋结构，解旋完即（5）复制的条件模板两条已解开的DNA单链原料细胞中游离的脱氧核苷酸酶需要DNA解旋酶、DNA聚合酶等的催化。能量需要

ATP提供能量。实际是由ATP激活脱氧核苷酸，形成脱氧核苷酸三磷酸。在DNA复制过程中，独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板；碱基互补配对，保证了复制精确无误。通过复制将亲代的遗传信息传给子代，使前后代保持了遗传信息的连续性。一个亲代DNA分子形成了两个完全相同的子代DNA分子

（6）复制的保证（7）复制的结果（8）复制的意义（9）复制的特点（1）边解旋边复制（2）半保留复制新合成的DNA分子中，有一条链来自亲代的DNA，另一条链则是新合成的。复制方向母链母链子链子链（1）DNA不论复制多少次，产生的子代DNA分子中，含母链的DNA分子数总是２个，含母链也总是２条。（2）复制n代产生的子代DNA分子数为2n，产生的的子代DNA单链为2n×２，子代DNA分子所含的亲代DNA链占子代DNA中脱氧核苷酸链的比例为1/2n×２（3）一定数量的碱基对所能构成的DNA分子种类数或所携带的遗传信息的种类数=4n（n为碱基对数）（10）与复制有关的计算规律对应例题：1、关于细胞内DNA复制的叙述，正确的是（）A、发生在细胞分裂的各个时期B、子代DNA分子由两条新链组成C、需要模板、原料、能量和酶等D、形成的两条新链碱基序列相同C解析：

DNA复制发生在细胞分裂的间期，A错；DNA复制是半保留复制，复制后的子代DNA分子中只有一条新链，B错；形成的两条新链碱基序列不同，是互补配对的，D错；DNA复制需要模板、原料、能量和酶等，所以C是正确的。对应例题：2、如果把一个DNA分子用重氢标记，含有这个DNA分子的细胞连续进行四次有丝分裂后，含有标记链的DNA分子数和细胞数是（）A、1/2和1/2B、1/4和1/4C、1/8和1/8D、1/8和1/10解析：在细胞有丝分裂间期DNA分子复制，而DNA的复制是半保留的复制，即在复制过程中均以DNA分子的一条母链作为模板，合成一条新的子链与其互补配对，经过四次有丝分裂细胞数为24=16（个），在16个细胞中仍有2个细胞含标记链占1/8。含有标记链的DNA分子数也是1/8。C链，为中。另二个DNA分子中只含14N，全为轻。所以子二代的DNA分子轻和中各占一半。若再繁殖一代在八个DNA分子中，有二个DNA分子各有一条链含15N，为中，其它六个DNA分子只含14N，为轻，所以到子三代，1/4为中，3/4为轻。对应例题：3、用含15N的培养液培养大肠杆菌，再放在含14N的培养液中培养，然后用梯度离心技术测定各代大肠杆菌密度，结果如图所示，亲代全重，子一代全中，子二代一半重、一半中。为什么？若再繁殖一代将怎么样？解析：亲代是在含15N的培养液中培养，亲代的DNA分子中含15N，密度大，全为重。后移到含14N的培养液中培养，由于DNA是半保留复制，子一代的DNA分子中有二个一条是含15N的母链（重），一条是含14N新合成的子链（轻），所以全为中。到子二代，在复制出的四个DNA分子中，只有二个DNA分子各有一条含15N的母答案：1/4为中，3/4为轻对应例题：4、在DNA复制过程中，保证复制正确无误进行的关键步骤是（）A、解旋酶破坏氢键并使DNA双链解开B、游离的脱氧核苷酸与母链互补配对C、与模板链配对的脱氧核苷酸连接成子链D、子链与模板链盘绕成双螺旋结构B解析：在DNA复制过程中，有解旋、合成子链和螺旋化等过程，但是保证复制得到的两个DNA分子，是相同的机制是在复制过程中，严格按照碱基互补配对合成子链。1、（2009高考江苏卷）下图为真核生物染色体上DNA分子复制过程示意图，有关叙述错误的是（）A、图中DNA分子复制是从多个起点同时开始的B、图中DNA分子复制是边解旋边双向复制的C、真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶D、真核生物的这种复制方式提高了复制速率A解析：本题通过信息考查DNA的复制相关知识。从图中只能看出有一个复制起点，所以A不对。图中DNA分子复制是边解旋边双向复制的，真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶，DNA聚合酶等参与。这种半保留复制的模式不仅保持前后代的稳定性，每次复制都可产生两个DNA分子，提高了效率。二、近两年高考真题示例2．（2010山东高考理综）蚕豆根尖细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷培养基中完成一个细胞周期，然后在不含放射性标记的培养基中继续分裂至中期，其染色体的放射性标记分布情况是（）

A、每条染色体的两条单体都被标记

B、每条染色体中都只有一条单体被标记

C、只有半数的染色体中一条单体被标记

D、每条染色体的两条单体都不被标记B解析：由于DNA分子的复制方式为半保留复制，在有放射性标记的培养基中一个细胞周期后，每个DNA分子中有一条链含放射性。继续在无放射性的培养基中培养时，由于DNA的半保留复制，所以DNA分子一半含放射性，一半不含放射性，每个染色单体含一个DNA分子，所以一半的染色单体含放射性。3、（2010高考北京卷）科学家以大肠杆菌为实验对象，运用同位素示踪技术及密度梯度离心方法进行了DNA复制方式的探索实验，实验内容及结果见下表。

组别1组2组3组4组培养液中唯一氮源

繁殖代数多代多代一代两代培养产物ABB的子I代B的子II代操作提取DNA并离心离心结果仅为轻带（14N/14N）仅为重带（15N/15N）仅为中带（15N/14N）1/2轻带、½中带（14N/14N（15N/14N）请分析并回答：（1）要得到DNA中的N全部被放射性标记的大肠杆菌B，必须经过___________代培养，且培养液中的__________是唯一氮源。（2）综合分析本实验的DNA离心结果，第_________组结果对得到的结论起到了关键作用，但需把它与第__________组和第___________组的结果进行比较，才能说明DNA分子的复制方式是

。多代312半保留复制15NH4CL（3）分析讨论：①若子I代DNA的离心结果为“轻”和“重”两条密度带，则“重带”DNA来自于________，据此可判断DNA分子的复制方式不是___________复制。②若将子I代DNA双链分开后再离心，其结果是___________（选填“能”或“不能”）判断DNA的复制方式。③若在同等条件下将子II代继续培养，子n代DNA离心的结果是：密度带的数量和位置是____________，放射性强度发生变化的是_____带。④若某次实验的结果中，子I代DNA的“中带”比以往实验结果的“中带”略宽，可能的原因是新合成的DNA单链中的N尚有少部分为____________.B半保留不能没有变化轻15N解析：（1）据表DNA在15NH4CL为唯一N源的培养液中培养多代，可得到大肠杆菌B。（2）若要证明DNA是半保留复制，则需要证明DNA分子的两条链一条是原来的，一条是新合成的，第3组的结果与第1、第2组的结果对比能证实。（3）①“轻”为14N/14N的DNA，“重”为15N/15N的DNA，据表，重带DNA来自B代。①的结果是后代DNA的两条链或全是原来的或全是新合成的，说明DNA的复制方式不是半保留的。②将子一代DNA双链解开后