生物浙科版(2019)必修第二册课件：3.3 DNA通过复制传递遗传信息 (1)
第三节 DNA通过复制传递遗传信息
必备知识·自主学习
一、DNA通过半保留方式进行复制 1.活动:探究DNA的复制过程: (1)实验技术:_同__位__素__示__踪__和_密__度__梯__度__超__速__离心。 (2)实验原理:
两条链标记情况 都是15N 一条15 较大 适中 较小
【特别提醒】 DNA分子的复制往往是从多个起点同时进行的,如图:
5.复制特点: 边解旋边复制(不是2条母链完全解开后才合成新的子链),半保留复制(新合成 的每个DNA分子中,都保留了原来DNA分子中的一条链)。 6.复制准确的原因: (1)DNA独特的双螺旋结构,为复制提供了精确的模板。 (2)通过碱基互补配对,保证了复制能够准确地进行。
复制的主要场所:细胞核
复制的主要时期:有丝分裂前的间期 和减数分裂前的间期
复制步骤:解旋→复制→延伸及重新螺旋 复制需要的条件:模板、原料、能量、酶
【类题精练】
1.若在体外进行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、适宜的酸碱度。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
【思考探究】 1.把15N标记的DNA放在含14N的培养基中复制,最终得到的DNA分子中含15N的占 1/32,复制了几次?(科学思维) 提示:复制了6次。 2.1个DNA分子中有100个碱基对,其中A有30个,复制了4次,共需游离的G多少个? 第4次复制时需游离的G多少个?(科学思维) 提示:1 050个;560个。
【补偿训练】 在一个细胞周期中,DNA复制过程中的解旋发生在 ( )
A.两条DNA母链之间 B.DNA子链与其互补的母链之间 C.两条DNA子链之间 D.DNA子链与其非互补母链之间 【解析】选A。在DNA复制时,首先是构成DNA的两条母链解旋,然后以分开的 两条母链为模板,按照碱基互补配对原则合成子链。
【典例示范】 如图为某真核细胞中DNA复制过程模式图,下列分析错误的是
()
A.酶①和酶②均作用于氢键 B.该过程的模板链是a、b链 C.该过程可发生在细胞有丝分裂前的间期 D.DNA复制的特点是半保留复制
【解题思维】解答本题的两个关键点:
【方法规律】归纳法巧记DNA分子复制
一所 两期 三步 四条件
【思考探究】 1.所有的真核细胞都进行核DNA复制,这句话科学吗?如果不科学,请做出解释。(生 命观念) 提示:不科学。如哺乳动物成熟的红细胞因为无细胞核和各种细胞器而不能进行核 DNA复制;不分裂的细胞也不存在核DNA复制。 2.已知某DNA分子长度达30 mm,DNA复制速度约为4 μm/min,那么按照这个速度从 一端开始全部复制完成需要多长时间?事实上整个复制过程的完成时间仅需30 min, 推测最可能的原因是什么。(科学思维) 提示:7 500 min,最可能的原因是DNA复制有多个起点,多个起点分段同时进行复 制。
2.DNA复制的过程和特点: (1)DNA复制的过程:
(2)复制的特点:_边__解__旋__边__复__制__、_半__保__留__复__制__。
【问·答】 DNA复制效率高的主要原因是什么?
提示:是因为边解旋边复制和多个复制起点,并可以双向复制。
二、DNA复制是遗传物质从亲代向子代传递的基础 复制的意义:这一复制过程使_亲__代__的__遗__传__信__息__传__递__给__子__代__,从而保持了_前__后__代__ _遗__传__信__息__的__连__续__性__。
关键能力·合作学习
知识点一 DNA的复制 1.复制时间:分裂的间期。 2.复制场所:
(3)病毒:在活的宿主细胞内。
3.复制的条件: (1)模板:解旋后的两条DNA单链。 (2)原料:4种脱氧核苷酸。 (3)能量:ATP。 (4)酶:解旋酶(破坏氢键)、DNA聚合酶(形成磷酸二酯键)。
4.复制过程:
B.不能生成DNA,因为实验中缺少酶催化的适宜的体内条件
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系
D.不能生成DNA,因为缺少DNA模板
【解析】选D。该实验不能完成,因为缺少DNA作为模板。除缺少模板外,其他
条件均是DNA复制所需的条件,D正确。
2.DNA分子能够自我复制的结构基础是 ( ) A.DNA具有独特的双螺旋结构 B.配对的脱氧核苷酸之间连接成与母链互补的子链 C.磷酸和脱氧核苷酸交替排列的顺序稳定不变 D.DNA分子具有多样性和特异性 【解析】选A。DNA独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板,而碱基互补配 对原则保证了复制能准确无误地进行。
3.某研究小组进行“探究DNA的复制过程”的活动,结果如图所示。其中培养大
肠杆菌的唯一氮源是14NH4Cl或15NH4Cl,a、b、c表示离心管编号,条带表示大肠
杆菌DNA离心后在离心管中的分布位置。下列叙述错误的是
()
A.本活动运用了同位素示踪和密度梯度离心技术 B.a管的结果表明该管中的大肠杆菌是在含14NH4Cl的培养液中培养的 C.b管的结果表明该管中的大肠杆菌的DNA都是15N-14N-DNA D.实验结果说明DNA分子的复制是半保留复制
说明:实线表示 15 N,虚线表示 14 N。
(5)结论:DNA复制方式为_半__保__留__复__制__。
【问·答】 探究DNA复制方式的实验是否只能用同位素标记N?如果不是,还可用哪些元素?
提示:不是,DNA的组成元素有C、H、O、N、P,这几种元素都有同位素,所以标 记C、H、O、N、P任何一种元素都可以。
知识点二 DNA复制的相关计算 DNA复制为半保留复制,若将一个被15N标记的DNA转移到含有14N的培养基中培养 (复制)若干代: 1.DNA复制示意图:
2.DNA复制规律:
(3)消耗的脱氧核苷酸数:
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m·2n-1个。
离心位置 试管的_下__部 试管的_中__部 试管的_上__部
(3)实验过程和结果: 大肠杆菌在含15NH4Cl的培养液中培养若干代。
(4)结果分析: 连一连:基于DNA复制实验的结果,将下列亲代含有 15 N-DNA的大肠杆菌转入含 有14 N 的培养液中培养,将代数与实验结果的DNA示意图连接起来。
必备知识·自主学习
一、DNA通过半保留方式进行复制 1.活动:探究DNA的复制过程: (1)实验技术:_同__位__素__示__踪__和_密__度__梯__度__超__速__离心。 (2)实验原理:
两条链标记情况 都是15N 一条15 较大 适中 较小
【特别提醒】 DNA分子的复制往往是从多个起点同时进行的,如图:
5.复制特点: 边解旋边复制(不是2条母链完全解开后才合成新的子链),半保留复制(新合成 的每个DNA分子中,都保留了原来DNA分子中的一条链)。 6.复制准确的原因: (1)DNA独特的双螺旋结构,为复制提供了精确的模板。 (2)通过碱基互补配对,保证了复制能够准确地进行。
复制的主要场所:细胞核
复制的主要时期:有丝分裂前的间期 和减数分裂前的间期
复制步骤:解旋→复制→延伸及重新螺旋 复制需要的条件:模板、原料、能量、酶
【类题精练】
1.若在体外进行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、适宜的酸碱度。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
【思考探究】 1.把15N标记的DNA放在含14N的培养基中复制,最终得到的DNA分子中含15N的占 1/32,复制了几次?(科学思维) 提示:复制了6次。 2.1个DNA分子中有100个碱基对,其中A有30个,复制了4次,共需游离的G多少个? 第4次复制时需游离的G多少个?(科学思维) 提示:1 050个;560个。
【补偿训练】 在一个细胞周期中,DNA复制过程中的解旋发生在 ( )
A.两条DNA母链之间 B.DNA子链与其互补的母链之间 C.两条DNA子链之间 D.DNA子链与其非互补母链之间 【解析】选A。在DNA复制时,首先是构成DNA的两条母链解旋,然后以分开的 两条母链为模板,按照碱基互补配对原则合成子链。
【典例示范】 如图为某真核细胞中DNA复制过程模式图,下列分析错误的是
()
A.酶①和酶②均作用于氢键 B.该过程的模板链是a、b链 C.该过程可发生在细胞有丝分裂前的间期 D.DNA复制的特点是半保留复制
【解题思维】解答本题的两个关键点:
【方法规律】归纳法巧记DNA分子复制
一所 两期 三步 四条件
【思考探究】 1.所有的真核细胞都进行核DNA复制,这句话科学吗?如果不科学,请做出解释。(生 命观念) 提示:不科学。如哺乳动物成熟的红细胞因为无细胞核和各种细胞器而不能进行核 DNA复制;不分裂的细胞也不存在核DNA复制。 2.已知某DNA分子长度达30 mm,DNA复制速度约为4 μm/min,那么按照这个速度从 一端开始全部复制完成需要多长时间?事实上整个复制过程的完成时间仅需30 min, 推测最可能的原因是什么。(科学思维) 提示:7 500 min,最可能的原因是DNA复制有多个起点,多个起点分段同时进行复 制。
2.DNA复制的过程和特点: (1)DNA复制的过程:
(2)复制的特点:_边__解__旋__边__复__制__、_半__保__留__复__制__。
【问·答】 DNA复制效率高的主要原因是什么?
提示:是因为边解旋边复制和多个复制起点,并可以双向复制。
二、DNA复制是遗传物质从亲代向子代传递的基础 复制的意义:这一复制过程使_亲__代__的__遗__传__信__息__传__递__给__子__代__,从而保持了_前__后__代__ _遗__传__信__息__的__连__续__性__。
关键能力·合作学习
知识点一 DNA的复制 1.复制时间:分裂的间期。 2.复制场所:
(3)病毒:在活的宿主细胞内。
3.复制的条件: (1)模板:解旋后的两条DNA单链。 (2)原料:4种脱氧核苷酸。 (3)能量:ATP。 (4)酶:解旋酶(破坏氢键)、DNA聚合酶(形成磷酸二酯键)。
4.复制过程:
B.不能生成DNA,因为实验中缺少酶催化的适宜的体内条件
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系
D.不能生成DNA,因为缺少DNA模板
【解析】选D。该实验不能完成,因为缺少DNA作为模板。除缺少模板外,其他
条件均是DNA复制所需的条件,D正确。
2.DNA分子能够自我复制的结构基础是 ( ) A.DNA具有独特的双螺旋结构 B.配对的脱氧核苷酸之间连接成与母链互补的子链 C.磷酸和脱氧核苷酸交替排列的顺序稳定不变 D.DNA分子具有多样性和特异性 【解析】选A。DNA独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板,而碱基互补配 对原则保证了复制能准确无误地进行。
3.某研究小组进行“探究DNA的复制过程”的活动,结果如图所示。其中培养大
肠杆菌的唯一氮源是14NH4Cl或15NH4Cl,a、b、c表示离心管编号,条带表示大肠
杆菌DNA离心后在离心管中的分布位置。下列叙述错误的是
()
A.本活动运用了同位素示踪和密度梯度离心技术 B.a管的结果表明该管中的大肠杆菌是在含14NH4Cl的培养液中培养的 C.b管的结果表明该管中的大肠杆菌的DNA都是15N-14N-DNA D.实验结果说明DNA分子的复制是半保留复制
说明:实线表示 15 N,虚线表示 14 N。
(5)结论:DNA复制方式为_半__保__留__复__制__。
【问·答】 探究DNA复制方式的实验是否只能用同位素标记N?如果不是,还可用哪些元素?
提示:不是,DNA的组成元素有C、H、O、N、P,这几种元素都有同位素,所以标 记C、H、O、N、P任何一种元素都可以。
知识点二 DNA复制的相关计算 DNA复制为半保留复制,若将一个被15N标记的DNA转移到含有14N的培养基中培养 (复制)若干代: 1.DNA复制示意图:
2.DNA复制规律:
(3)消耗的脱氧核苷酸数:
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m·2n-1个。
离心位置 试管的_下__部 试管的_中__部 试管的_上__部
(3)实验过程和结果: 大肠杆菌在含15NH4Cl的培养液中培养若干代。
(4)结果分析: 连一连:基于DNA复制实验的结果,将下列亲代含有 15 N-DNA的大肠杆菌转入含 有14 N 的培养液中培养,将代数与实验结果的DNA示意图连接起来。
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浙科版高中生物必修二第三章 第三节 遗传信息的传递 (共24张PPT)
复制一次
2、半保留复制：形成的分 子一半是新的，一半是旧 的；
3、弥散复制：新复制的分 子中新旧都有，但分配是随 机组合的；
复制一次 复制一次
密度梯度离心法
密度梯度离心法
N14/N14—DNA 轻带（图A）
N14/N15—DNA 中带（图B）
N15/N15—DNA 重带（图C）
思考： 若DNA是全保留复制，让亲代DNA（用 15N标记）在含14N的原料中连续复制2次，每 代DNA的N情况如何？对每一代的DNA进行 离心分离，实验的结果会是怎样的呢？用图解 表示。
• ①第一细胞周期的中期，染色体被标记的情况如何？ 你推测的结果能否定全保留复制模型吗？ 能否定 弥散复制模型吗？
• ②第二细胞周期的中期，染色体的标记情况如何？ 想一想：该结果能否定弥散复制模型吗？
• ③请在下图中表示染色单体的标记情况（用阴影表 示具有放射性）。
证了复制的准确性，但是，DNA复制仍有约10-9 的错误率。这些错误可能产生什么影响？
DNA复制的规律
• 1、 DNA复制n代后的数目： 2n • 2、 DNA复制n代后脱氧核苷酸链的数目：2n×2
• 3、 DNA复制n代后含亲代母链DNA的数目： 2
• 4、 DNA复制n代后不含亲代母链DNA的数目：2n-2
有几个DNA
2
4
8
2n
含32P的DNA有几个 2
2
22
含31P的DNA几个
2
4
8
2n
不含32P的DNA有几个 0
2
6 2n-2
含32P的链有几条
2
2
22
含31P的链几条
2
6
14 2n×2-2
3.3+DNA通过复制传递信息+课件-2023-2024学年高一下学期生物浙科版(2019)必修2
解旋酶使氢键断裂，暴露碱基 按照碱基互补配对原则，在DNA聚合酶
作用下合成新的子链。 一条链中相邻核苷酸的脱氧核糖和磷酸基
团间形成磷酸二酯键。 特点：
边解旋边复制 DNA的两条链都是模板（母链） 多起点复制
基础 训练 P41
D D
基础 训练 P43
解旋酶
氢
DNA聚合酶
碱基互补配对
边解旋边复制
2 细菌转移到
含14N的培养 基中培养
4 40分钟（第二
次复制后）提取
DNA样本进行
密度梯度离心
密度小 密度大
探究DNA的复制方式
第一次复制 全保留复制
第二次复制
半保留复制 分散复制
半保留复制
定义：DNA的复制以亲代的每条链为模板， 按照碱基互补配对原则，合成另一条具有互 补碱基的新链（互补链），复制出的DNA分 子与亲代DNA分子完全相同。
基础
训练
P41
C
D
B
半保留复制
定义：DNA的复制以亲代的每条链为模板， 按照碱基互补配对原则，合成另一条具有互 补碱基的新链（互补链），复制出的DNA分 子与亲代DNA分子完全相同。
复制n次，有几个DNA？
2n
复制n次后，含有原始母链的DNA占多少？
2/2n 或 1/2n-1
DNA半保留复制的过程
DNA通过复的不同，选择不同表示方式
推测：DNA如何复制？
沃森&克里克的推测——半保留复制
AT
A
CG
C
TA
T
AT
A
GC
G
T
AT
G
CG
A
TA
T
AT
C
作用下合成新的子链。 一条链中相邻核苷酸的脱氧核糖和磷酸基
团间形成磷酸二酯键。 特点：
边解旋边复制 DNA的两条链都是模板（母链） 多起点复制
基础 训练 P41
D D
基础 训练 P43
解旋酶
氢
DNA聚合酶
碱基互补配对
边解旋边复制
2 细菌转移到
含14N的培养 基中培养
4 40分钟（第二
次复制后）提取
DNA样本进行
密度梯度离心
密度小 密度大
探究DNA的复制方式
第一次复制 全保留复制
第二次复制
半保留复制 分散复制
半保留复制
定义：DNA的复制以亲代的每条链为模板， 按照碱基互补配对原则，合成另一条具有互 补碱基的新链（互补链），复制出的DNA分 子与亲代DNA分子完全相同。
基础
训练
P41
C
D
B
半保留复制
定义：DNA的复制以亲代的每条链为模板， 按照碱基互补配对原则，合成另一条具有互 补碱基的新链（互补链），复制出的DNA分 子与亲代DNA分子完全相同。
复制n次，有几个DNA？
2n
复制n次后，含有原始母链的DNA占多少？
2/2n 或 1/2n-1
DNA半保留复制的过程
DNA通过复的不同，选择不同表示方式
推测：DNA如何复制？
沃森&克里克的推测——半保留复制
AT
A
CG
C
TA
T
AT
A
GC
G
T
AT
G
CG
A
TA
T
AT
C
3.3DNA通过复制传递遗传信息课件-2023-2024学年高一下学期生物浙科版(2019)必修2
解析:(2)亲代DNA为 15N/15N,若为全保留复制,则第3组
B的子Ⅰ代DNA应1/2重带(15N/15N),1/2轻带(14N/14N),
因此若第3组B的子Ⅰ代DNA离心后只有“中带”,则可
以排除DNA分子以全保留复制方式增殖。将第3组的子
Ⅰ代DNA(15N/14N)继续增殖一代,形成的B的子Ⅱ代离
家采用了同位素示踪法和密度梯度离心法。根据4组中B的子Ⅱ
代离心结果为1/2轻带(14N/14N)、1/2中带(15N/14N),说明DNA复
制的方式为半保留复制,则B的子Ⅱ代继续增殖一代后形成8个
DNA,其中两个DNA为 15N/14N,其余 6个 DNA为 14N/14N,离心后会
出现3/4轻带(14N/14N),1/4中带(15N/14N)。
中 部。
读教材·相信我能行
(4)实验过程。
攻难点·让我更出色
读教材·相信我能行
攻难点·让我更出色
(5)实验分析。
①实验预期。
预期一:若第二代DNA分子中15N-15N-DNA占1/2, 14N-14N-DNA占1/2,
而第三代DNA分子中15N-15N-DNA占1/4,14N-14N-DNA 占3/4,说明DNA
胸腺嘧啶 核苷酸配对,鸟嘌呤与 胞嘧啶 核苷酸配对等。
最后相邻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。
③形成子代DNA:每条子链与其 母链 盘绕成双螺旋结构,从
而形成两个与亲代DNA完全相同的DNA分子。
读教材·相信我能行
攻难点·让我更出色
(2)DNA复制的相关归纳。
项目
时间
× )
提示:大肠杆菌是原核生物,不进行有丝分裂。
高中生物 3.3遗传信息的传递课件 浙科版必修2
第三节 遗传信息的传递 (chuándì)
第一页，共24页。
1.概述DNA分子的复制。 2.通过“探究DNA的复制过程”的资料分析(fēnxī)，感悟科学 实验中蕴含的理性精神与求真意识、批判精神与创新意识，逐 步领悟科学的本质特征。
第二页，共24页。
为什么照片中的两个小孩(xiǎo hái)或
第十页，共24页。
与复制(fùzhì) 有关的酶
在酶的催化(cuī huà)下 氢键已被打开
第十一页，共24页。
亲代(qīndài)DNA的 一条链作为模板
第十二页，共24页。
A
T
还未解旋 C G
A
T
T
A
T
G
刚解旋 C
G
G
C
已在复制(fùzhì) 通过C配(结t对ō合nD脱gN到gA氧Au边复母òG核解制)链碱苷旋(上fT基酸边Cùz互复hì补制)特(f点ùz之hì一)A是G :
第二十一页，共24页。
答案：（1）解旋 解旋 （2）互补配对 （3）DNA 脱氧核糖 磷酸基团 螺旋(luóxuán) DNA聚合酶 （4）细胞核 原DNA的两条母链 四种游离的脱氧核苷 酸 解旋酶 DNA聚合酶 ATP （5）半保留式 遗传信息 子女长得像父母（其他合理 答案也正确）
第二十二页，共24页。
程，称为DNA的复制，即1DNA→2DNA。
新产生的DNA分子是一个全新的DNA分子吗？
第五页，共24页。
对DNA分子复制(fùzhì)的假设
沃森和克里克提出了DNA自我复制的假说：DNA分子复 制,新合成(héchéng)的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子
中 的一条链，这种复)，受到多位科学家的质疑！！
第一页，共24页。
1.概述DNA分子的复制。 2.通过“探究DNA的复制过程”的资料分析(fēnxī)，感悟科学 实验中蕴含的理性精神与求真意识、批判精神与创新意识，逐 步领悟科学的本质特征。
第二页，共24页。
为什么照片中的两个小孩(xiǎo hái)或
第十页，共24页。
与复制(fùzhì) 有关的酶
在酶的催化(cuī huà)下 氢键已被打开
第十一页，共24页。
亲代(qīndài)DNA的 一条链作为模板
第十二页，共24页。
A
T
还未解旋 C G
A
T
T
A
T
G
刚解旋 C
G
G
C
已在复制(fùzhì) 通过C配(结t对ō合nD脱gN到gA氧Au边复母òG核解制)链碱苷旋(上fT基酸边Cùz互复hì补制)特(f点ùz之hì一)A是G :
第二十一页，共24页。
答案：（1）解旋 解旋 （2）互补配对 （3）DNA 脱氧核糖 磷酸基团 螺旋(luóxuán) DNA聚合酶 （4）细胞核 原DNA的两条母链 四种游离的脱氧核苷 酸 解旋酶 DNA聚合酶 ATP （5）半保留式 遗传信息 子女长得像父母（其他合理 答案也正确）
第二十二页，共24页。
程，称为DNA的复制，即1DNA→2DNA。
新产生的DNA分子是一个全新的DNA分子吗？
第五页，共24页。
对DNA分子复制(fùzhì)的假设
沃森和克里克提出了DNA自我复制的假说：DNA分子复 制,新合成(héchéng)的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子
中 的一条链，这种复)，受到多位科学家的质疑！！
2019_2020学年高中生物浙科版(浙江专版)必修二课件：第三章 第三节 遗传信息的传递
结论
子代脱氧核 ①亲代脱氧核苷酸链数为2条
苷酸链数为 ②新合成的脱氧核苷酸链数为
2n＋1条
(2n＋1－2)条
①若一制
消耗脱氧核 需要消耗该脱氧核苷酸数为
苷酸数
m·(2n－1)个；
②第n次复制所需该脱氧核苷酸
数为m·2n－1个
(单击进入电子文档)
考试内容
(1)DNA分子的复制 遗传信息
(2)活动：探究DNA的 的传递
复制过程
必考 b
加试 b
c
c
概念 时间 场所
以_________为模板合成子代DNA的过程 有丝分裂的______和减数分裂前的_____ 主要是_________
一所 复制的主要场所：细胞核
复制的主要时期：有丝分裂的间期和减数分裂前 两期
的间期
三步 复制步骤：解旋→复制→延伸及重新螺旋
四条件 复制需要的条件：模板、原料、能量、酶
DNA复制n代过程图解
结论
子代DNA 分子数为 2n个
①含有亲代链的DNA分 子数为2个； ②不含亲代链的DNA分 子数为(2n－2)个； ③含子代链的DNA分子 数为2n个
DNA复制n 代过程图解
浙科版高中生物学必修2精品课件 第3章 遗传的分子基础 第3节 DNA通过复制传递遗传信息
1.方法:同位素示踪技术 和密度梯度离心技术。
2.实验材料:大肠杆菌。
3.实验原理
含15N的双链DNA密度较大,含14N的双链DNA密度较小,而一
条链含15N与另一条链含14N的双链DNA密度应该介于双链均
含15N的DNA和双链均含14N的DNA之间。
4.实验过程
(1)培养含15N的大肠杆菌:用以 15NH4Cl为唯一氮源的培养液
结构。这样,原来的一个双螺旋DNA分子就变成了两个双螺
旋DNA分子。这两个新形成的DNA分子是相同的,并且与亲
代DNA分子相同。
2.复制的条件
模板:亲代DNA解旋产生的两条母链。
原料:游离的四种脱氧核苷酸。
酶:解旋酶、DNA聚合酶。
能量来源:ATP。
3.复制的特点
(1)边解旋边复制,即随着DNA的不断解旋,新的子链也逐渐合
2.DNA分子复制时,解旋酶作用的部位可能是(
)
A.腺嘌呤与鸟嘌呤之间的氢键
B.腺嘌呤与胸腺嘧啶之间的氢键
C.脱氧核糖与含氮碱基之间的化学键
D.脱氧核糖与磷酸之间的化学键
答案:B
解析:DNA复制过程中用到解旋酶和DNA聚合酶,其中解旋酶
的作用是把两条螺旋的双链解开,破坏的是A与T、G与C之
间的氢键。
DNA双链充分被15N标记。
(2)将被15N标记的大肠杆菌转移到只含14N的培养基中培养。
(3)在不同时刻收集大肠杆菌并分离出DNA(间隔的时间为大
肠杆菌分裂一次所需的时间)。
(4)将分离出的DNA进行离心,记录离心后试管中DNA的位置。
5.实验预期:离心后应出现3种类型的DNA带。
(1)重带(梯度密度最高):两条链都被15N标记的亲代双链DNA
2.实验材料:大肠杆菌。
3.实验原理
含15N的双链DNA密度较大,含14N的双链DNA密度较小,而一
条链含15N与另一条链含14N的双链DNA密度应该介于双链均
含15N的DNA和双链均含14N的DNA之间。
4.实验过程
(1)培养含15N的大肠杆菌:用以 15NH4Cl为唯一氮源的培养液
结构。这样,原来的一个双螺旋DNA分子就变成了两个双螺
旋DNA分子。这两个新形成的DNA分子是相同的,并且与亲
代DNA分子相同。
2.复制的条件
模板:亲代DNA解旋产生的两条母链。
原料:游离的四种脱氧核苷酸。
酶:解旋酶、DNA聚合酶。
能量来源:ATP。
3.复制的特点
(1)边解旋边复制,即随着DNA的不断解旋,新的子链也逐渐合
2.DNA分子复制时,解旋酶作用的部位可能是(
)
A.腺嘌呤与鸟嘌呤之间的氢键
B.腺嘌呤与胸腺嘧啶之间的氢键
C.脱氧核糖与含氮碱基之间的化学键
D.脱氧核糖与磷酸之间的化学键
答案:B
解析:DNA复制过程中用到解旋酶和DNA聚合酶,其中解旋酶
的作用是把两条螺旋的双链解开,破坏的是A与T、G与C之
间的氢键。
DNA双链充分被15N标记。
(2)将被15N标记的大肠杆菌转移到只含14N的培养基中培养。
(3)在不同时刻收集大肠杆菌并分离出DNA(间隔的时间为大
肠杆菌分裂一次所需的时间)。
(4)将分离出的DNA进行离心,记录离心后试管中DNA的位置。
5.实验预期:离心后应出现3种类型的DNA带。
(1)重带(梯度密度最高):两条链都被15N标记的亲代双链DNA
生物浙科版(2019)必修第二册课件：3.3 DNA通过复制传递遗传信息
【类题精练】 1.一个噬菌体的DNA由5 000个碱基对组成,腺嘌呤占全部碱基的30%。用32P、35S 分别标记该噬菌体的DNA和蛋白质,侵染未被标记的大肠杆菌后,最终共释放出 50个子代噬菌体,下列叙述正确的是 ( ) A.子代噬菌体中均含有32P、35S B.噬菌体增殖需要大肠杆菌提供模板、原料、场所 C.该过程至少需要1×105个鸟嘌呤脱氧核苷酸 D.含32P与含31P的子代噬菌体的比例为1∶25
请回答下列问题: (1)如果与对照(14N-14N)相比,子一代能分辨出两条DNA带:一条14N-14N带和一条 15N-15N带,能得出什么结论?(科学探究) 提示:DNA复制方式为全保留复制。
知识影响格局，格局决定命运！ 路漫漫其修远兮，吾将上下而求索！
测定最后一次复制消耗了周围环境中3 200个腺嘌呤脱氧核苷酸,则该DNA分子
共复制了多少次( )
A.3次
B. 4次
C. 5次
D. 6次
【解析】选C。一个DNA分子含有500个碱基对,即1 000个脱氧核糖核苷酸,其
中鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸为300个,那么该DNA分子中腺嘌呤脱氧核苷酸=(1
000-300×2)÷2=200个。该DNA分子连续复制n次后,最后一次复制消耗周围
复制的主要场所:细胞核
复制的主要时期:有丝分裂前的间期 和减数分裂前的间期
复制步骤:解旋→复制→延伸及重新螺旋 复制需要的条件:模板、原料、能量、酶
【类题精练】
1.若在体外进行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、适宜的酸碱度。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
3.某研究小组进行“探究DNA的复制过程”的活动,结果如图所示。其中培养大
浙科版(2019)必修二 3-2 遗传信息编码在DNA分子上- 课件(25张)
米歇尔： 首先发现核酸
科塞尔： 核酸含有嘌呤 和嘧啶
莱文： 核酸的基本构成 单位是核苷酸
• 1920年： 莱文发现两种不同的核酸，即： DNA和RNA。
• 1934年： 莱文发现核酸可被分解成含有一 个嘌呤/嘧啶、一个核糖或脱氧核糖和一个磷 酸的片段,这样的组合称为“核苷酸”。
莱文 P.A.Levene 1869-1940
沃森和克里克构建DNA双螺旋结构模型
（1）DNA是由两条单链组成的，这两条链按反向平行方式盘 旋成双螺旋结构。 （2）DNA中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成 基本骨架；碱基排列在内侧。 （3）两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且碱基配对 具有一定的规律：A(腺嘌呤）一定与T(胸腺嘧啶）配对； G(鸟嘌呤）一定与C(胞嘧啶）配对。碱基之间的这种一一对 应的关系，叫作碱基互补配对原则。
脱氧核苷酸的种类
腺嘌呤脱氧核苷酸
鸟嘌呤脱氧核苷酸
胞嘧啶脱氧核苷酸
胸腺嘧啶脱氧核苷酸
一、双螺旋结构模型揭示了DNA分子的结构
DNA单链如何形成
脱氧核苷酸分子如何形成DNA分子单链？
5’端
磷酸二酯键 H2O
3’端
一、双螺旋结构模型揭示了DNA分子的结构
卡伽夫对DNA碱基构成的研究
不同生物DNA 4种碱基比例关系
DNA双链
碱基总数的百分比等于其中任何一条链中A+T 占该链碱基总数的百分比，其中任何一条链 A+T是整个DNA分子A+T的一半。
A1 T2 T 1 A2
A+T A+T+G+C
=
A1 +T1 A1 +T1 +G1 +C1
2022-2023学年浙科版(2019)必修二 3-4遗传信息的表达 课件(51张)
2．基因发生作用的途径 (1)基因对性状的控制可能是通过酶__的作用来实现的。 例如，控制合成精氨酸的基因发生了突变，这一品系的红色面包 霉无法合成精氨酸，便不能正常生长；在培养基中加入精氨酸，则这 种红色面包霉便能够生长。这个实验证明了生物合成过程中酶的合成 受基__因__的支配。
在人类中有一种尿黑症，患者的基因型为双隐性 aa，这是由相对 应的显性基因 A 结构发生变化所致。在成对的基因中，只要有一个显 性基因 A 存在，就能够产生足够的尿黑酸氧化酶，促使尿黑酸氧化分 解，因而表现正常。这种酶就是基__因__的直接产物。
核酸
核苷酸
RNA 核糖核酸 核糖核苷酸 核糖 AGCU 单链
2.各种 RNA分子都是以 DNA上的基因区段 为模板“转录”而来的。
过程1：转录
在细胞核内，以 DNA的一条链为 模板，按照碱基互补配对的原则合成 RNA的过程。
碱基 DNA 互补 配对 RNA
ATGC UACG
DNA: ---GCAGTACATGTC---编码链 ---CGTCATGTACAG---模板链
1965年，科学家在RNA肿瘤病毒里发现了一 种RNA复制酶，像DNA复制酶能对DNA进行复 制一样，RNA复制酶能对RNA进行复制。
RNA 复制 RNA翻译 蛋白质
RNA复制酶
• 以RNA作为遗传物质的生物
1970年，科学家在致癌的RNA病毒（如劳氏 肉瘤病毒、HIV、SARS）中发现逆转录酶， 它能以RNA为模板反向地合成单链DNA。
结合氨基 酸的部位 碱基配对
反密码子
tRNA功能： 按照遗传密码将氨基酸 有次序地运送到核糖体
1、细胞中的tRNA有多 少种？ 61种 2、tRNA和氨基酸转运 有何对应关系？
浙科版(2019)生物必修2：3.3 DNA通过复制传递遗传信息 学案
DNA通过复制传递遗传信息【学习目标】1．记住DNA复制的概念。
2．说出DNA复制的过程。
3．用碱基互补配对原则分析DNA复制的特点。
【学习重点】说出DNA复制的过程【学习难点】说出DNA复制的过程【学习过程】一、探究DNA的复制过程1．实验方法：同位素示踪法。
2．实验原理（1）含15N的双链DNA密度较大，离心后的条带应分布于离心管的下部。
（2）含14N的双链DNA密度较小，离心后的条带应分布于离心管的上部。
（3）两条链分别含15N和14N的双链DNA密度介于双链均含15N的DNA和双链均含14N 的DNA之间，离心后的条带应分布于离心管的中部。
3．实验过程（1）大肠杆菌在以15NH4Cl为唯一氮源的培养液中繁殖若干代。
（2）将上述大肠杆菌转到以14NH4Cl为唯一氮源的培养液中培养。
（3）在不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA，即分别取完成一次细胞分裂和两次细胞分裂的大肠杆菌，并将其中的DNA分子分离出来。
（4）将提取的DNA进行密度梯度超速离心和分析，记录离心后离心管中DNA的位置。
4．实验结果（如图示）（1）离心管a：立即取出提取DNA→离心→离心管底部（15N15NDNA）。
（2）离心管b：繁殖一代后取出提取DNA→离心→离心管中部（15N14NDNA）。
（3）离心管c：繁殖二代后取出提取DNA→离心→离心管上部和离心管中部（14N14NDNA 和15N14NDNA）。
5．实验结论：DNA的复制方式为半保留复制。
【核心突破】[合作探讨]探讨1：该实验的假说是什么？提示：DNA以半保留的方式复制。
探讨2：科学家用15N标记的NH4Cl培养液来培养大肠杆菌，让大肠杆菌繁殖两代，然后收集并提取DNA，再将提取的DNA进行密度梯度离心，请说出离心后试管中DNA的位置。
提示：一半居中，一半位于下层。
[思维升华]1．图解该实验的过程2．预期该实验的结果离心后应出现3条DNA带，见上图。