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第三章 遗传的分子基础,第三节 遗传信息的传递,生物亲子代之间是通过遗传物质传递遗传信息的，那么亲代的遗传物质如何“多出一份”来传递给子代？DNA的复制就是以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程，即1DNA2DNA。新产生的DNA分子是一个全新的DNA分子吗？是否像洗相片似的，有一张底片就可以洗出许多相片来？这一节我们就一起来学习遗传信息的传递。,课堂导入,一、探究DNA分子的复制过程,二、DNA分子复制的过程,当堂检测,内容索引,三、DNA分子复制的有关计算规律,一、探究DNA分子的复制过程,知识梳理,1.方法： 和密度梯度离心技术。 2.实验材料： 。 3.实验原理 (1)DNA的两条链都用15N标记，那么这样的DNA分子质量大，离心时应该在试管的 部。 (2)两条链中都含有14N，那么这样的DNA分子质量小，离心时应该在试管的 部。 (3)两条链中一条含有15N，一条含有14N，那么这样的DNA分子离心时应该在试管的 部。,答案,同位素示踪法,大肠杆菌,底,上,中,4.实验过程,答案,5.实验结果 (1)立即取出，提取DNA离心 带。 (2)繁殖一代后取出，提取DNA离心 带。 (3)繁殖两代后取出，提取DNA离心 轻带、 中带。 6.实验结果和预期的一致，说明DNA的复制是以 的方式进行的。,全部重,全部中,半保留,合作探究,1.按照半保留复制的原则，上述实验过程如果再繁殖一代，结果会是怎样？ 答案 1/4中带、3/4轻带。 2.关于DNA复制的推测，最初还有一种“全保留”的理论，作为模板链的两条链复制完后再重新结合成双链，而两条新合成的链结合成另一个DNA分子，如果按照这个理论的话，上述实验结果会是怎样的？ 答案 (1)立即取出，提取DNA离心全部重带。 (2)繁殖一代后取出，提取DNA离心1/2重带、1/2轻带。 (3)繁殖两代后取出，提取DNA离心1/4重带、3/4轻带。,答案,活学活用,1.在氮源为14N和15N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子分别为14NDNA(相对分子质量为a)和15NDNA(相对分子质量为b)。将亲代大肠杆菌转移到含14N的培养基上，再连续繁殖两代(和)，用某种离心方法分离得到的结果如下图所示。下列对此实验的叙述不正确的是( ),解析答案,A.代细菌DNA分子中一条链是14N，另一条链是15N B.代细菌含15N的DNA分子占全部DNA分子的 C.预计代细菌DNA分子的平均相对分子质量为 D.上述实验结果证明DNA复制方式为半保留复制,解析 15NDNA在14N的培养基上进行第一次复制后，产生的两个子代DNA分子均含有一条15N的DNA链和一条14N的DNA链。这样的DNA用离心法分离后，应该全部处在试管的中部。代的两个DNA分子再分别进行复制，它们所产生的两个子代DNA分别为全14NDNA分子和14N、15NDNA分子。此时，将该DNA作离心处理，产生的DNA沉淀应该分别位于试管的上部和中部。含15N的DNA分子占全部DNA分子的 。代细菌DNA分子共有8个，各条单链的相对分子质量之和为(7ab)，平均相对分子质量为 。 答案 B,一题多变,判断正误： (1)将第代细菌DNA离心分离将会出现3条带( ) (2)不管复制多少代，含15N标记的DNA分子只有两个( ) (3)从代开始细菌DNA分子中至少一条链含14N( ),答案,返回,二、DNA分子复制的过程,答案,知识梳理,1.DNA复制的概念：以 为模板合成 的过程。 2.时间：细胞有丝分裂的 期和减数 期。 3.过程,能量,解旋,两条螺旋的双链,脱氧核苷酸,DNA聚合酶,双螺旋结构,亲代DNA,子代DNA,间,第一次分裂前的间,答案,4.结果：形成两个 的DNA分子。 5.特点 (1) 。 (2) 复制。 6.准确复制的原因 (1)DNA分子独特的 结构，为复制提供了精确的模板。 (2)通过 ，保证了复制能够准确地进行。 7.意义：使亲代 传递给子代，保持了前后代 的连续性。,完全相同,边解旋边复制,半保留,双螺旋,碱基互补配对,遗传信息,遗传信息,答案,1.DNA分子复制的条件有哪些？ 答案 (1)模板：亲代DNA的两条链； (2)原料：四种脱氧核苷酸； (3)酶：解旋酶和DNA聚合酶等酶； (4)能量。 2.在DNA复制的过程中，两条子链延伸的方向是否相同？ 答案 不同，原因是DNA分子中的两条链是反向平行的，因此子链的延伸方向也是相反的。,合作探究,3.下图是真核生物DNA复制的示意图，从图中你能归纳出哪些信息？,答案,答案 (1)真核生物DNA分子复制是从多个起点开始的，但是各个起点开始的时间不同(最右边最早)。 (2)真核生物的DNA分子复制是边解旋边双向复制的。,活学活用,2.下图表示DNA复制的过程，结合图示，下列有关叙述不正确的是( ),A.DNA复制过程中首先需要解旋酶破坏DNA双链之间的氢键，使两条链 解开 B.DNA分子的复制具有双向复制的特点，生成的两条子链的方向相反 C.从图示可知，DNA分子具有多起点复制的特点，缩短了复制所需的时间 D.DNA分子的复制需要DNA聚合酶将单个脱氧核苷酸连接成DNA片段,解析答案,解析 DNA分子复制过程中的解旋酶破坏DNA双链之间的氢键，使两条链解开；DNA分子的两条链是反向平行的，两条链复制时箭头方向是相反的；图示中复制的起点只有1个，不能体现DNA分子具有多起点复制的特点；DNA聚合酶的作用底物是单个游离的脱氧核苷酸。 答案 C,判断正误： (1)DNA解旋后的每一条脱氧核苷酸链都可以作为DNA复制的模板( ) (2)DNA分子通过复制，将遗传信息从亲代传给了子代，从而保持了遗传信息的连续性( ),答案,一题多变,巧记DNA分子复制的“一、二、三、四”,方法链接,返回,三、DNA分子复制的有关计算规律,知识导学,答案,如果用15N标记DNA分子的两条链，让其在含有14N的环境中复制。结合DNA分子半保留复制的特点，完成下面表格：,1,2,4,8,全部在下部,全部在中部,1/2中部，1/2上部,1/4中部，3/4上部,1,0,0,0,0,1,1/2,1/4,0,0,1/2,3/4,2,4,8,16,1,1/2,1/4,1/8,0,1/2,3/4,7/8,答案,据上表，回答下列问题： 1.复制n次后，子代DNA分子总数和含有15N的DNA分子数分别是多少？ 答案 2n个、2个。 2.复制n次后，子代DNA分子含14N的DNA分子数和只含14N的DNA分子数分别是多少？ 答案 2n个、2n2个。 3.复制n次后，子代DNA分子中脱氧核苷酸链数、含15N的脱氧核苷酸链数、含14N的脱氧核苷酸链数分别是多少？ 答案 2n1条、2条、2n12条。,答案,4.设亲代DNA分子中含有腺嘌呤(A)脱氧核苷酸m个，则： (1)经过n次复制，共需消耗游离的腺嘌呤(A)脱氧核苷酸多少个？ 答案 m(2n1)个。 (2)在第n次复制时，需消耗游离的腺嘌呤(A)脱氧核苷酸多少个？ 答案 m2n1个。,活学活用,3.某一个DNA分子中，A为200个，复制数次后，消耗周围环境中含A的脱氧核苷酸3 000个，该DNA分子已经复制了几次( ) A.4次 B.3次 C.5次 D.6次 解析 利用DNA复制规律得知，经过n次复制利用腺嘌呤脱氧核苷酸数目3 000(2n1)200，得n4。,A,解析答案,返回,答案,课堂小结,边解旋边复制,半保留复制,间,间,一,当堂检测,解析答案,1,2,3,4,5,1.下列关于DNA复制的叙述，正确的是( ) A.复制均在细胞核内进行 B.复制仅发生在有丝分裂的间期 C.复制过程先解旋后复制 D.碱基互补配对保证了复制的准确性 解析 只要细胞分裂，DNA就复制，DNA不只存于细胞核内；细胞分裂方式亦不只是有丝分裂；DNA是边解旋边复制，不分先后。,D,解析答案,1,2,3,4,5,2.体外进行DNA复制的实验，向试管中加入有关的酶、4种脱氧核苷酸和ATP,37 下保温。下列叙述中正确的是( ) A.能生成DNA，DNA的碱基比例与4种脱氧核苷酸的比例一致 B.不能生成DNA，因为缺少DNA模板 C.能生成DNA，DNA的碱基比例不确定，且与酶的来源有一定的关联 D.不能生成DNA，因为实验中缺少酶催化的适宜的体内条件 解析 DNA复制需要的条件是模板、原料、酶、能量等，题目的条件缺少模板，不能生成DNA。,B,解析答案,1,2,3,4,5,3.细菌在15N培养基中繁殖数代后，使细菌DNA的含氮碱基皆含有15N，然后再移入14N培养基中培养，抽取其子代的DNA经高速离心分离，如图为可能的结果，下列叙述错误的是( ),A.第一次分裂的子代DNA应为 B.第二次分裂的子代DNA应为 C.第三次分裂的子代DNA应为 D.亲代的DNA应为 解析 亲代DNA为15N15N，经第一次复制所形成的子代DNA应均为15N14N，应如图所示。,A,解析答案,1,2,3,4,5,4.某大肠杆菌的胸腺嘧啶占DNA碱基总量的20%，这些胸腺嘧啶全部被14C标记。将此大肠杆菌培养在普通培养基12C中(其中的胸腺嘧啶未被14C标记)，让其繁殖两代，然后测定。此时全部大肠杆菌DNA中所含被14C标记的胸腺嘧啶的量占全部碱基的( ) A.2.5% B.5% C.10% D.20% 解析 繁殖两代，形成4个DNA分子，碱基总数变为原来的4倍，而被标记的胸腺嘧啶数不变，故复制两次后，含有14C的胸腺嘧啶的量占全部碱基的比例为20%1/45%。,B,1,2,3,4,5,返回,5.如图为高等植物细胞中DNA复制过程模式图，请根据图示过程，回答问题。 (1)由图示可知，1个DNA分子复制出乙、丙2个 DNA分子的方式是_。,(2)细胞中DNA复制的场所为_；在复制完成后，乙、丙分开的时期为_。 (3)把乙(只含14N)放在含15N的培养液中培养，复制2次后子代DNA单链中 含15N的DNA单链所占的比例是_。,半保留复制,细胞核、线粒体和叶绿体,有丝分裂后期和减数第二次分裂后期,答案,
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