高中生物 第三章 遺傳的分子基礎 第三節(jié) 遺傳信息的傳遞課件 浙科版必修2

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1、第三節(jié)遺傳信息的傳遞第三章遺傳的分子基礎知識知識內容內容必考要求必考要求加試要求加試要求DNA分子的復制bb活動：探究DNA的復制過程cc課時課時要求要求1.閱讀教材，結合圖310，了解對DNA分子復制的推測及實驗證據。2.結合教材圖311，歸納DNA分子的復制過程、計算規(guī)律，并探討DNA復制的生物學意義。生物親子代之間是通過遺傳物質傳遞遺傳信息的，那么親代的遺傳物質如何“多出一份”來傳遞給子代？DNA的復制就是以親代DNA為模板合成子代DNA的過程，即1DNA2DNA。新產生的DNA分子是一個全新的DNA分子嗎？是否像洗相片似的，有一張底片就可以洗出許多相片來？這一節(jié)我們就一起來學習遺傳信息

2、的傳遞。課堂導入一、探究DNA的復制過程內容索引當堂檢測二、DNA分子復制的過程一、探究DNA的復制過程基礎梳理1.方法方法： 和密度梯度超速離心技術。2.實驗材料實驗材料： 。3.實驗原理實驗原理(1)DNA的兩條鏈都用15N標記，那么這樣的DNA分子質量大，離心時應該在試管的 部。(2)兩條鏈中都含有14N，那么這樣的DNA分子質量小，離心時應該在試管的 部。(3)兩條鏈中一條含有15N，一條含有14N，那么這樣的DNA分子離心時應該在試管的 部。同位素示蹤法大腸桿菌底上中4.實驗過程實驗過程15N15N 15N14N 5.實驗結果實驗結果(1)立即取出，提取DNA離心 。(2)繁殖一代后

3、取出，提取DNA離心 。(3)繁殖兩代后取出，提取DNA離心 。6.實驗結論實驗結論：DNA的復制是以 的方式進行的。全部重帶全部中帶1/2輕帶、1/2中帶半保留問題探究如果用15N標記DNA分子的兩條鏈，讓其在含有14N的環(huán)境中復制n次。結合DNA分子半保留復制的特點，回答下列問題：1.復制n次后，DNA分子總數和含有15N的DNA分子數分別是多少？答案答案答案2n個、2個。2.復制n次后，DNA分子中含14N的DNA分子數和只含14N的DNA分子數分別是多少？答案答案2n個、(2n2)個。3.復制n次后，DNA分子中脫氧核苷酸鏈數、含15N的脫氧核苷酸鏈數、含14N的脫氧核苷酸鏈數分別是多

4、少？答案答案2n1條、2條、(2n12)條。4.設親代DNA分子中含有腺嘌呤脫氧核苷酸m個，則：(1)經過n次復制，共需要消耗游離的腺嘌呤脫氧核苷酸多少個？答案答案答案m(2n1)個。(2)在第n次復制時，需要消耗游離的腺嘌呤脫氧核苷酸多少個？答案答案m2n1個。將含有15N標記的1個DNA分子放在含有14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，復制n次：(1)產生2n個DNA分子，其中含15N的DNA分子有2個，含14N的DNA分子有2n個，只含14N的DNA分子數是(2n2)個。(2)2n個DNA分子有2n1條脫氧核苷酸鏈，其中：含15N的脫氧核苷酸鏈數是2條、含14N的脫氧核苷酸鏈數是(2n12)條。(3)若

5、親代DNA分子中含有某種脫氧核苷酸m個，則：經過n次復制，共需要消耗該脫氧核苷酸：m(2n1)個。在第n次復制時，需要消耗該脫氧核苷酸：m2n1個。知識知識整合整合拓展應用1.在氮源為14N和15N的培養(yǎng)基上生長的大腸桿菌，其DNA分子分別為14NDNA(相對分子質量為a)和15NDNA(相對分子質量為b)。將親代大腸桿菌轉移到含14N的培養(yǎng)基上，再連續(xù)繁殖兩代(和)，用某種離心方法分離得到的結果如下圖所示。下列對此實驗的敘述不正確的是A.代細菌DNA分子中一條鏈是14N，另一條鏈是15NB.代細菌含15N的DNA分子占全部DNA分子的C.預計代細菌DNA分子的平均相對分子質量為D.上述實驗結

6、果證明DNA復制方式為半保留復制答案解析解析解析15NDNA在14N的培養(yǎng)基上進行第一次復制后，產生的兩個子代DNA分子均含有一條15N的DNA鏈和一條14N的DNA鏈。這樣的DNA用離心法分離后，應該全部處在試管的中部。代的兩個DNA分子再分別進行復制，它們所產生的兩個子代DNA分別為全14NDNA分子和14N、15NDNA分子。此時，將該DNA作離心處理，產生的DNA沉淀應該分別位于試管的上部和中部。含15N的DNA分子占全部DNA分子的 。培養(yǎng)一個大腸桿菌，則其代細菌DNA分子共有8個，各條單鏈的相對分子質量之和為(7ab)，平均相對分子質量為 。2.某一個DNA分子中，A為200個，復

7、制數次后，消耗周圍環(huán)境中含A的脫氧核苷酸3 000個，該DNA分子已經復制了幾次A.4次 B.3次 C.5次 D.6次解析解析利用DNA復制規(guī)律得知，經過n次復制利用腺嘌呤脫氧核苷酸數目3 000(2n1)200，得n4。答案解析3.用經3H標記的n個噬菌體侵染大腸桿菌，在普通培養(yǎng)基中培養(yǎng)一段時間后，統計得知培養(yǎng)基中共有后代噬菌體m個，其中含有標記元素的噬菌體占的比例為解析解析每個噬菌體共有2條被標記的DNA鏈，n個噬菌體DNA經復制后被標記的DNA鏈進入2n個子代噬菌體內，所以被標記的噬菌體所占比例為 。答案解析二、DNA分子復制的過程基礎梳理1.DNA復制的概念復制的概念：以 為模板合成

8、的過程。2.時間時間：細胞有絲分裂的間期和減數 。3.過程過程 能量解旋兩條螺旋的雙鏈脫氧核苷酸DNA聚合酶雙螺旋結構親代DNA子代DNA 第一次分裂前的間期4.結果結果：形成兩個 的DNA分子。5.特點特點：(1) 。(2) 復制。6.意義意義：使親代 傳遞給子代，保持了前后代 的連續(xù)性。 完全相同邊解旋邊復制半保留遺傳信息遺傳信息問題探究下圖是真核生物DNA復制的示意圖，據圖分析：答案答案答案有3個復制起點，各個起點開始的時間不同(最右邊最早)。1.圖中有幾個DNA的復制起點？它們開始的時間相同嗎？答案答案 是雙向的。2.每個復制起點的延伸方向是單向的還是雙向的？答案答案答案不相同，原因是

9、DNA分子中的兩條鏈是反向平行的，因此子鏈的延伸方向也是相反的。3.在DNA復制的過程中，兩條子鏈延伸的方向是否相同？答案答案DNA分子獨特的雙螺旋結構，為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。4.DNA分子的復制是非常精確的，其原因有哪些？真核生物的DNA復制是多起點雙向進行的，復制時兩條子鏈的延伸方向相反；DNA分子精確復制的原因有：一是獨特的雙螺旋結構，為復制提供了精確的模板，二是嚴格按照堿基互補配對進行。知識知識整合整合拓展應用4.下列關于DNA復制的敘述，正確的是A.產物是RNA分子B.場所主要是細胞溶膠C.原料是氨基酸D.方式是半保留復制解析解析DNA復

10、制的產物是DNA，場所主要是細胞核，原料是四種脫氧核苷酸。答案解析5.下圖表示DNA復制的過程，結合圖示，下列有關敘述不正確的是A.DNA復制過程中首先需要解旋酶破壞DNA雙鏈之間的氫鍵，使兩條鏈解開B.DNA分子的復制具有雙向復制的特點，生成的兩條子鏈的方向相反C.從圖示可知，DNA分子具有多起點復制的特點，縮短了復制所需的時間D.DNA分子的復制需要DNA聚合酶將單個脫氧核苷酸連接成DNA片段答案解析解析解析DNA分子復制過程中的解旋酶破壞DNA雙鏈之間的氫鍵，使兩條鏈解開；DNA分子的兩條鏈是反向平行的，兩條鏈復制時箭頭方向是相反的；圖示中復制的起點只有1個，不能體現DNA分子具有多起點

11、復制的特點；DNA聚合酶的作用底物是單個游離的脫氧核苷酸。課堂小結間邊解旋邊復制半保留復制間一當堂檢測1.下列關于DNA復制的敘述，正確的是A.復制均在細胞核內進行B.復制僅發(fā)生在有絲分裂的間期C.復制過程先解旋后復制D.堿基互補配對保證了復制的準確性 23451答案解析解析解析只要細胞分裂，DNA就復制，DNA不只存于細胞核內；細胞分裂方式亦不只是有絲分裂；DNA是邊解旋邊復制，不分先后。2.DNA分子復制時，解旋酶作用的部位應該是A.腺嘌呤與鳥嘌呤之間的氫鍵B.腺嘌呤與胸腺嘧啶之間的氫鍵C.脫氧核糖與含氮堿基之間的化學鍵D.脫氧核糖與磷酸之間的化學鍵 解析解析DNA復制過程中用到解旋酶和D

12、NA聚合酶，其中解旋酶的作用是把兩條螺旋的雙鏈解開，破壞的是A與T、G與C之間的氫鍵。答案解析234513.細菌在15N培養(yǎng)基中繁殖數代后，使細菌DNA的含氮堿基皆含有15N，然后再移入14N培養(yǎng)基中培養(yǎng)，抽取其子代的DNA經高速離心分離，如圖為可能的結果，下列敘述錯誤的是A.第一次分裂的子代DNA應為B.第二次分裂的子代DNA應為C.第三次分裂的子代DNA應為D.親代的DNA應為答案解析解析解析親代DNA為15N15N，經第一次復制所形成的子代DNA應均為15N14N，應如圖所示。234514.女性子宮瘤最長的DNA分子可達36 mm，DNA復制速度約為4 m/min，但復制過程僅需40 m

13、in左右即可完成，這可能是因為A.邊解旋邊復制B.只有一個復制起點，但解旋之后可以向著兩個方向復制C.以半保留方式復制D.復制起點多，分段同時復制答案解析解析真核細胞中的DNA分子復制起點多，并且同時復制，所以比較迅速。解析234515.如圖為高等植物細胞中DNA復制過程模式圖，請根據圖示過程，回答問題。(1)由圖示可知，1個DNA分子復制出乙、丙2個DNA分子的方式是_。(2)細胞中DNA復制的場所為_；在復制完成后，乙、丙分開的時期為_。(3)把乙(只含14N)放在含15N的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，復制2次后子代DNA單鏈中含15N的DNA單鏈所占的比例是_。答案半保留復制細胞核、線粒體和葉綠體有絲分裂后期和減數第二次分裂后期23451