19.DNA复制方式探究

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DNA复制方式探究

DNA复制方式探究

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第二步:将双链均被15N标记的亲代DNA放在含14N的培养基中 生长,让其再繁殖一代,取子代的DNA进行CsCl梯度离心, 实验结果显示离心管中出现一条中带(一条链含15N,另一条链 含14N)。
第三步:将第二步所得到的大肠杆菌放入含14N的培养基中培养, 得到子二代,然后提取DNA进行CsCl梯度离心,实验结果是 离心管中有2条带,即一条轻带(两条链都含14N),另一条为中
第二步:将亲代1/大2重肠和杆1/菌2轻(含15N)转移到含14N的培养基上繁殖一 代(Ⅰ),全请中分析:
如果DNA位于___________带位置,则是全保留复制;如果 DNA如位果于DN_A_的1_/复_4重制__和方_3式/_4为带轻全位保置留复,制则,是则半一保个亲留代复(制15N。—15N)的大肠
第三步杆:1菌为/2转中了移和进到1/一含21轻步4N验的证培养第基二上步繁的殖推一代测,结子果代,两将个D亲N代A分大子肠是杆:菌一(含 15N)个转15移N—到1含5N1,4N一的个1培4N养—基14N上,连其续在离繁心殖管两中代分(布Ⅱ的)位,置请是分一析半在:轻
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(2)有人提出:第一代(Ⅰ)的DNA用解旋酶处理后再离心,就能 直接判断DNA的复制方式,如果轻带和重带各占1/2,则一定 为半保留复制。你认为此人说法是否正确?_______。原因 是 _______________________________________

DNA复制方式的实验验证

DNA复制方式的实验验证

DNA复制方式的实验验证DNA 复制是维持生命的基本过程之一,它是将一个 DNA 分子复制成两个完全一样的DNA 分子的过程。

DNA 复制发生在每个细胞分裂的过程中,并且是一个高度保守的生物学过程,意味着复制 DNA 的每个细胞都必须严格准确地复制原始 DNA 的精确复制。

本文将介绍 DNA 复制的实验验证方式。

DNA 复制是由多种蛋白质协同作用的结果。

其中最重要的是 DNA 聚合酶,它是DNA复制的执行者。

DNA 聚合酶的主要任务是将 DNA 模板上的核苷酸与合成 DNA 链的新核苷酸连接起来,形成一个新的 DNA 分子。

在 DNA 复制期间,所有的 DNA 聚合酶都要遵循一个特定的序列来复制 DNA。

最初的实验验证 DNA 复制是研究细菌的 DNA 复制。

在这些实验中,研究人员使用的是两种不同的细菌株,每个株的 DNA 在不同的寿命阶段的细胞中汇集。

此外,研究人员还标记了一个 DNA 分子,以便在复制过程中确保它保持原样。

在复制期间,这个 DNA 分子被复制了一次,形成了两个完全相同的 DNA 分子,它们可以在细胞分裂期间遗传给下一代细胞。

另一个验证 DNA 复制的实验是关于DNA 双螺旋结构的。

这个实验由Meselson 和Stahl 在 1950 年代80 年代中期进行。

他们将放射性同位素标记添加到细菌 DNA 中,以便随后将其跟踪到准确的 DNA 分子上。

然后,他们利用超速离心来将这些 DNA 分子分开,仅仅只靠半保留模式复制 DNA 双螺旋模型。

在这个模型中,DNA 被第一用酶解开双螺旋结构,然后每个分子的两个单链 DNA 作为模板用于组装新的双链分子。

随着超速离心技术继续进行,梅索森和斯塔尔观察到分子分离的速率随着分子长度的增加而减慢的现象。

这个实验提供了有力证据,证明 DNA 复制是半保留性的,原有的 DNA 分子每一个单链都是有保留的,配合着新合成的单链组成一个新的双链 DNA。

2024届高三生物一轮复习课件-第19讲DNA分子的结构、复制与基因的本质+

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______________________
磷酸二酯键
基因工程中切开DNA片段: ______________________水解DNA:______________
DNA复制时连接单体:_____________转录时连接单体:_____________基因工程中连接DNA片段:_________逆转录时连接单体:_____________
2条
2个
1/2n-1
1/2n
若一个亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个,则: ①经过连续n次复制,需消耗游离的该脱氧核苷酸数目为 个。 ②第n次复制时,需消耗游离的该脱氧核苷酸 个。
m·(2n-1)
m·2n-1
3.DNA复制所需原料的计算
解旋酶
RNA聚合酶
高温
自动断裂
限制酶
自动连接,不需要酶
DNA水解酶
DNA聚合酶
RNA聚合酶
DNA连接酶
逆转录酶
2.DNA分子的特性1)相对稳定性:DNA分子中_________________交替连接的方式不变,两条链间_______________的方式不变。2)多样性:不同的DNA分子中_____________的数目不同,排列顺序多种多样。若某DNA分子中有 个碱基对,则排列顺序有_____种。3)特异性:每种DNA分子都有区别于其他DNA的特定的_________________,代表了特定的遗传信息。
第19讲 DNA分子的结构、复制与基因的本质
考点一 DNA分子的结构
必备知识 整合
1.DNA双螺旋结构 )DNA双螺旋结构模型构建者:_______和_________。2)DNA双螺旋结构的特点
①DNA由两条单链组成,这两条链按___________方式盘旋成双螺旋结构。DNA的一条链具有两个末端,一端有一个游离的磷酸基团,称作_________,另一端有一个羟基 ,称作_________,DNA两条单链走向_______,一条单链是从 端到 端的,另一条单链是从 端到 端的。②DNA中的_________________交替连接,排列在外侧,构成基本骨架;_______排列在内侧。

DNA复制遗传信息的传递方式

DNA复制遗传信息的传递方式

DNA复制遗传信息的传递方式DNA是生物体内一个重要的遗传物质,它携带着生物个体的遗传信息。

而DNA的复制是生物体繁殖和遗传中不可或缺的一部分,它保证了遗传信息的传递。

本文将从DNA复制的过程、复制的方式以及复制的重要性三个方面来详细阐述DNA复制遗传信息的传递方式。

DNA复制是生物体遗传信息传递的基础。

在复制过程中,DNA的两条链分开,每一条链作为模板合成新的互补链。

复制具有高度保真性,确保了遗传信息的准确传递。

DNA复制的过程遵循着半保留复制的原则,即新合成的DNA分子中一部分是来自母分子,另一部分是新合成的。

这样,DNA复制确保了遗传信息准确无误地传递给新的细胞。

DNA的复制有两种方式:保留复制和非保留复制。

在保留复制中,DNA链的两个亚单位分开,每个亚单位都成为一个新的DNA链。

这种方式常见于DNA的复制过程中。

在非保留复制中,复制过程会产生新的DNA链,但原有的DNA链也得到保留。

这种方式通常发生在一些病毒的复制过程中。

DNA复制在生物体遗传中具有重要的意义。

首先,它使得遗传信息可以一代一代地传递下去,确保了物种的延续。

其次,DNA复制也为基因突变和遗传差异提供了可能,促进了物种进化和适应环境的能力。

此外,DNA复制的准确性也是保证生物个体正常发育和功能的基础。

总结起来,DNA复制是生物体遗传信息传递的关键过程。

它通过准确复制DNA链,确保遗传信息的传递准确无误。

复制方式有保留复制和非保留复制,分别适用于不同的生物体和环境。

DNA复制在生物体的遗传中具有重要的意义,维持了物种的延续和进化。

通过深入了解DNA复制的过程和方式,我们可以更好地理解生命的奥秘,为生物学研究提供重要的基础。

【人教版】高考生物一轮教案:第19讲-dna分子的结构和复制(含答案)

【人教版】高考生物一轮教案:第19讲-dna分子的结构和复制(含答案)

第19讲DNA分子的结构和复制基因是有遗传效应的DNA片段阅读必修2课本P47~58完成以下填空(不能独立完成的空用红笔标出)一、DNA的结构巧学助记巧记DNA的分子结构五(种元素)、四(种碱基或脱氧核苷酸)、三(种物质或小分子)、二(条长链)、一(种双螺旋结构)。

思考你还学过几个基本骨架?举例。

提示:细胞膜的基本骨架——磷脂双分子层。

细胞骨架——蛋白质。

二、DNA的复制1.假说与证据⎩⎪⎨⎪⎧ 沃森和克里克的假说:半保留复制实验材料及方法⎩⎪⎨⎪⎧ 材料:大肠杆菌方法:放射性同位素标记法、离心技术结论:DNA 的复制是以半保留方式进行的2.过程概念以亲代DNA 为模板合成子代DNA 的过程 时期有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期 流程 解旋→以母链为模板按碱基互补配对原则合成子链→子链延伸→亲子链复旋条件 ①模板:亲代DNA 的每一条链②原料:4种游离的脱氧核苷酸③能量:ATP④酶:解旋酶和DNA 聚合酶等结果1个DNA 复制形成2个完全相同的DNA 特点边解旋边复制,半保留复制 精确复制①独特的双螺旋结构提供模板②碱基互补配对原则 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提示:可以。

PCR 技术。

三、基因是有遗传效应的DNA 片段1.基因的实质:基因是有遗传效应的DNA 片段。

2.基因与DNA 的关系:一个DNA 分子上有许多基因。

构成基因的碱基数小于DNA 分子的碱基总数。

3.基因与遗传信息:基因中脱氧核苷酸的排列顺序称为遗传信息;DNA 分子能够储存足够量的遗传信息。

4.基因与染色体的关系:基因在染色体上呈线性排列。

5.生物体多样性和特异性的物质基础:DNA 分子的多样性和特异性。

高考警示 (1)对于真核细胞来说,染色体是基因的主要载体;线粒体和叶绿体也是基因的载体。

(2)对于原核细胞来说,拟核中的DNA 分子或者质粒DNA 均是裸露的,并不与蛋白质一起构成染色体。

DNA复制PPT课件

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【小结】

(2)子代DNA可能的情况及 演绎推理 如何设计实验验证这种现象
说 演

(3)通过实验进行验证
验证假设
.
13
DNA的复制方式:
半保留复制
.
14
二.DNA的半保留复制
.
15
1、DNA的复制的定义、时间、场所、条

★定义: 以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程
★时间: 有丝分裂间期、减数第一次分裂前的间期 ★场所: 真核生物:细胞核(主要)、叶绿体、线粒体











.
18
A
T
DNA分子利用细胞提供的能量(ATP),在解旋酶的作用下,
把两条扭成螺旋的双链解开C ,这个G 过程叫解旋。
A
T
T
A
T
G
A
C
G
G
在解旋酶的催化下 氢键已被打开C
G
C
A
T
G
C
.
C T
19
(2).合成新链
以解开的每一条片段(母链) 为模板,遵循碱基互补配对原则, 与提供原料的4种核苷酸各自互 补配对,并在DNA聚合酶的作 用下连接成一段子链。
.
40
7.下列关于DNA复制过程中,正确顺序是
①互补碱基对问氢键断裂
C
②互补碱基对之间形成氢键
③DNA分子在解旋酶作用下解旋
④以母链为模板进行碱基互补配对
⑤子链与母链盘旋成双螺旋结构
A.③①②④⑤ B.③④②⑤①
C.③①④②⑤ D.①③④②⑤
.
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DNA的复制高一生物精品课件(人教版2019必修2)

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将遗传信息从亲代传给子代,从而保持遗传信息的连续性。
三、DNA复制的过程
DNA复制的起点和方向 (1)原核生物:单起点双向复制 (2)真核生物:多起点双向复制
在复制速率相同的前提下,图中DNA是从其最右边开始复制的,这种复 制方式提高了DNA复制的效率。
课堂巩固
1.将在含15NH4Cl的培养液中培养若干代的某真核细胞转移到含14NH4Cl的培 养液中培养,让细胞连续进行有丝分裂,并进行密度梯度离心。下列相关说
巩固提升
4.用32P标记了某玉米体细胞(正常体细胞含20条染色体)的DNA分子双链,再将这些细
B 胞转入不含32P的培养基中培养,完成了两次细胞分裂。下列有关叙述错误的是( )
A.在第一次细胞分裂的中期,一个细胞中的染色体总数和被32P标记的染 色体数分别是20和20
B.在第二次细胞分裂的后期,一个细胞中的染色体总数和被32P标记的染 色体数分别是40和40
讨论: 1.碱基互补配对原则暗示DNA的复制机制可能是怎样的?
in the following communications. We were not aware of the details of the results presented there when we devised our structure, which rests mainly though not entirely on published experimental data and stereochemical arguments.
四、DNA复制相关计算
(3)过程:用15N标记细胞的DNA分子,然后将其放到含14N的培养液中进行两次有丝分裂, 情况如图所示:
第一次有丝分裂形成的两个细胞中所有的DNA分子都呈“杂合状态”,即15N/14N-DNA; 第二次有丝分裂形成的子细胞有多种可能性,可能子细胞的所有染色体都含15N,也可能子细胞

【课件】DNA的复制课件2022-2023学年高一下学期生物人教版必修2

【课件】DNA的复制课件2022-2023学年高一下学期生物人教版必修2

不消耗
导练
5.一个带有同位素15N标记的DNA分子,以含14N的脱氧核苷酸为原料,连续复制三次,
在合成的DNA分子中,带有15N标记的DNA分子占
√ A.12.5% B.25%
C.50%
D.100%
解析 同位素15N标记的DNA分子,以含14N的脱氧核苷酸为原料,连续复制三次, 合成的子代DNA分子共有23=8(个),DNA复制具有半保留复制的特点,其中带有15N 标记的DNA分子只有2个,故在合成的DNA分子中,带有15N标记的DNA分子占2/8= 1/4=25%。
人教版高中生物 必修2
第3章 基因的本质
第3节
DNA的复制
1 运用假说—演绎法探究DNA的复制方式(难点)。 2 概述DNA通过半保留方式进行复制(重点)。 3 理解DNA的准确复制是遗传信息稳定传递的基础。
问题探讨
沃森和克里克在发表DNA双螺旋结 构的那篇著作短文的结尾处写道:“值 得注意的是,我们提出的这种碱基特异 性配对方式,暗示着遗传物质进行复制 的一种可能的机制”
<
>
DNA的复制过程中相关计算规律
活动3 DNA复制过程中相关计算规律
假设将一个全部被15N标记的双链DNA分子(亲代)转移到含14N的培养液中培养n代
,结果如下:
第一代
15N
15N
第二代
15N 14N
14N
15N 21
亲代
14N 14N 14N 14N 22
第三代
23
活动3 DNA复制过程中相关计算规律
2 发生时期: 在真核生物中,这一过程是在细胞分裂 前的间期,随着染色体的复制而完成的。
3 场所: 主要是细胞核(线粒体、叶绿体)
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第三步:将第二步所得到的大肠杆菌放入含14N的培养基中培养, 得到子二代,然后提取DNA进行CsCl梯度离心,实验结果是 离心管中有2条带,即一条轻带(两条链都含14N),另一条为中 带。
【典例印证】
某校一个生物活动小组借助某大学的实验设备,对有关DNA复制 的方式进行探究,有人认为DNA是全保留复制,也有人认为 DNA是半保留复制。为了证明这两种假设,这个小组设计了下 列实验程序,请完成实验并对结果进行预测。
【理论指导】
1.实验方法
探究DNA复制的方式,采用的是同位素示踪技术和离心处理, 根据试管中DNA的分布位置确定复制方式。
2.有关DNA复制方式的推测
(1)全保留复制模型:作为模板的DNA的两条母链分开,分别复 制形成两条DNA子链,此后两条母链彼此结合,恢复原状,新 合成的两条子链彼此互补结合形成一条新的双链DNA分子。
3.实验过程
第一步:将大肠杆菌放在含有15N的培养基中培养,获得实验用 的亲代细菌,使亲代的DNA双链都标记上15N(两条链均为重 链),提取DNA进行CsCl梯度离心,结果只有一条重带。
第二步:将双链均被15N标记的亲代DNA放在含14N的培养基中生 长,让其再繁殖一代,取子代的DNA进行CsCl梯度离心,实 验结果显示离心管中出现一条中带(一条链含15N,另一条链含 14N)。
第一步:在氮源为14N的培养基上生长的大肠杆菌,其DNA分子 均为14N—14N;在氮源为15N的培养基上生长的大肠杆菌,其 DNA分子均为15N—15N。用某种离心方法分离得到的结果如上 图所示,其DNA分别分布在轻带和重带上。
第二步:将亲代大肠杆菌(含15N)转移到含14N的培养基上繁殖一代 (Ⅰ),请分析:
(2)弥散复制模型:亲代DNA双链被切成双链片段,而这些片段 又可以作为新合成双链片段的模板,新、老双链又以某种方式 聚集成“杂种链”。
(3)半保留复制:在复制过程中,原来双螺旋的两条链并没有被 破坏,它们分成单独的链,每一条旧链作为模板再合成一条新 链,这样在新合成的两个双螺旋分子中,每个分子中都有一条 旧链和一条新链。
(2)有人提出:第一代(Ⅰ)的DNA用解旋酶处理后再离心,就能直 接判断DNA的复制方式,如果轻带和重带各占1/2,则一定为 半保留复制。你认为此人说法是否正确?_______。原因是 _________________________________________________。
(1)实验步骤:
(2)接半有判保人个带(D断留1提5N1、N5A复D出N—一分N—制1:半5子A1N5。在第的都N)的,重你是一复大一带1认代制5肠N个;为杆(—方1Ⅰ如4菌1N此式4果)N—转的人D,,1移4ND其说N如A到N,在的法果A含其离复用是1轻在4心制N解否离带的管方旋心正培和中式管酶养确分为重中基布处半?带分上的保理_各布繁位_不留后_的占殖置正复_再位一1全_制确/_置离代2部,_,是,在。心则一则子中一原,半代带一个因就在两。亲定是能轻个代为直 _无__论_是__半_保__留_复__制_还__是_全__保_留__复_制__,_离__心_后__的_结__果_是__一_致_DNA位于_1_/2_重__和_1_/_2轻___带位置,则是全保留复制;如果DNA 位于___全_中____带位置,则是半保留复制。
第三步:为了进一步验证第二步的推测结果,将亲代大肠杆菌(含 15N)转移到含14N的培养基上连续繁殖两代(Ⅱ),请分析:
如果DN如A果位DN于A_的_1复/_4_重制_和方__3式_/4为_轻_全_保带留位复置制,,则则一是个全亲保代留(15复N—制15;N)如的大果肠DNA 位于杆_1_菌/_2转中__移和_到1_/_含2_轻1_4N_的带培位养置基,上则繁殖是一半代保,留子复代两制个。DNA分子是:一
(1)实验步骤: 第一步:在氮源为14N的培养基上生长的大肠杆菌, 其DNA分子均为14N—14N;在氮源为15N的培养 基上生长的大肠杆菌,其DNA分子均为15N—15N。 用某种离心方法分离得到的结果如上图所示,其
DNA分别分布在轻带和重带上。 第二步:将亲代大肠杆菌(含15N)转移到含14N的培养基上繁殖一代
(Ⅰ),请分析: 如果DNA位于________带位置,则是全保留复制;如果DNA位于
________带位置,则是半保留复制。
第三步:为了进一步验证第二步的推测结果,将亲代大肠杆菌(含 15N)转移到含14N的培养基上连续繁殖两代(Ⅱ),请分析:
如果DNA位于________带位置,则是全保留复制;如果DNA位 于________带位置,则是半保留复制。
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