2017_2018學(xué)年高中生物第三章第三節(jié)遺傳信息的傳遞課件浙科版必修2.pptx

第三節(jié) 遺傳信息的傳遞,第三章 遺傳的分子基礎(chǔ),生物親子代之間是通過遺傳物質(zhì)傳遞遺傳信息的，那么親代的遺傳物質(zhì)如何“多出一份”來傳遞給子代？DNA的復(fù)制就是以親代DNA為模板合成子代DNA的過程，即1DNA2DNA。新產(chǎn)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(xué)習(xí)遺傳信息的傳遞。,課堂導(dǎo)入,一、探究DNA的復(fù)制過程,內(nèi)容索引,當(dāng)堂檢測,二、DNA分子復(fù)制的過程,一、探究DNA的復(fù)制過程,基礎(chǔ)梳理,1.方法： 和密度梯度超速離心技術(shù)。 2.實驗材料： 。 3.實驗原理 (1)DNA的兩條鏈都用15N標(biāo)記，那么這樣的DNA分子質(zhì)量大，離心時應(yīng)該在試管的 部。 (2)兩條鏈中都含有14N，那么這樣的DNA分子質(zhì)量小，離心時應(yīng)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(yīng)該在試管的 部。,同位素示蹤法,大腸桿菌,底,上,中,4.實驗過程,15N15N,15N14N,5.實驗結(jié)果 (1)立即取出，提取DNA離心 。 (2)繁殖一代后取出，提取DNA離心 。 (3)繁殖兩代后取出，提取DNA離心 。 6.實驗結(jié)論：DNA的復(fù)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(biāo)記DNA分子的兩條鏈，讓其在含有14N的環(huán)境中復(fù)制n次。結(jié)合DNA分子半保留復(fù)制的特點，回答下列問題： 1.復(fù)制n次后，DNA分子總數(shù)和含有15N的DNA分子數(shù)分別是多少？,答案,答案 2n個、2個。,2.復(fù)制n次后，DNA分子中含14N的DNA分子數(shù)和只含14N的DNA分子數(shù)分別是多少？,答案 2n個、(2n2)個。,3.復(fù)制n次后，DNA分子中脫氧核苷酸鏈數(shù)、含15N的脫氧核苷酸鏈數(shù)、含14N的脫氧核苷酸鏈數(shù)分別是多少？,答案 2n1條、2條、(2n12)條。,4.設(shè)親代DNA分子中含有腺嘌呤脫氧核苷酸m個，則： (1)經(jīng)過n次復(fù)制，共需要消耗游離的腺嘌呤脫氧核苷酸多少個？,答案,答案 m(2n1)個。,(2)在第n次復(fù)制時，需要消耗游離的腺嘌呤脫氧核苷酸多少個？,答案 m2n1個。,將含有15N標(biāo)記的1個DNA分子放在含有14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，復(fù)制n次： (1)產(chǎn)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(shù)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(shù)是2條、含14N的脫氧核苷酸鏈數(shù)是(2n12)條。 (3)若親代DNA分子中含有某種脫氧核苷酸m個，則： 經(jīng)過n次復(fù)制，共需要消耗該脫氧核苷酸：m(2n1)個。 在第n次復(fù)制時，需要消耗該脫氧核苷酸：m2n1個。,知識整合,拓展應(yīng)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(zhì)量為a)和15NDNA(相對分子質(zhì)量為b)。將親代大腸桿菌轉(zhuǎn)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(jié)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?zhǔn)?4N，另一條鏈?zhǔn)?5N B.代細菌含15N的DNA分子占全部DNA分子的 C.預(yù)計代細菌DNA分子的平均相對分子質(zhì)量為 D.上述實驗結(jié)果證明DNA復(fù)制方式為半保留復(fù)制,答案,解析,解析 15NDNA在14N的培養(yǎng)基上進行第一次復(fù)制后，產(chǎn)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(yīng)該全部處在試管的中部。代的兩個DNA分子再分別進行復(fù)制，它們所產(chǎn)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(chǎn)生的DNA沉淀應(yīng)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(zhì)量之和為(7ab)，平均相對分子質(zhì)量為 。,2.某一個DNA分子中，A為200個，復(fù)制數(shù)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(jīng)復(fù)制了幾次 A.4次 B.3次 C.5次 D.6次,解析 利用DNA復(fù)制規(guī)律得知，經(jīng)過n次復(fù)制利用腺嘌呤脫氧核苷酸數(shù)目3 000(2n1)200，得n4。,答案,解析,3.用經(jīng)3H標(biāo)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(tǒng)計得知培養(yǎng)基中共有后代噬菌體m個，其中含有標(biāo)記元素的噬菌體占的比例為,解析 每個噬菌體共有2條被標(biāo)記的DNA鏈，n個噬菌體DNA經(jīng)復(fù)制后被標(biāo)記的DNA鏈進入2n個子代噬菌體內(nèi)，所以被標(biāo)記的噬菌體所占比例 為 。,答案,解析,二、DNA分子復(fù)制的過程,基礎(chǔ)梳理,1.DNA復(fù)制的概念：以 為模板合成 的過程。 2.時間：細胞有絲分裂的間期和減數(shù) 。 3.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(jié)構(gòu),親代DNA,子代DNA,第一次分裂前的間期,4.結(jié)果：形成兩個 的DNA分子。 5.特點：(1) 。 (2) 復(fù)制。 6.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(fù)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(fù)制的示意圖，據(jù)圖分析：,答案,答案 有3個復(fù)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(fù)制起點？它們開始的時間相同嗎？,答案 是雙向的。,2.每個復(fù)制起點的延伸方向是單向的還是雙向的？,答案,答案 不相同，原因是DNA分子中的兩條鏈?zhǔn)欠聪蚱叫械?，因此子鏈的延伸方向也是相反的?3.在DNA復(fù)制的過程中，兩條子鏈延伸的方向是否相同？,答案 DNA分子獨特的雙螺旋結(jié)構(gòu)，為復(fù)制提供了精確的模板；通過堿基互補配對，保證了復(fù)制能夠準(zhǔn)確地進行。,4.DNA分子的復(fù)制是非常精確的，其原因有哪些？,真核生物的DNA復(fù)制是多起點雙向進行的，復(fù)制時兩條子鏈的延伸方向相反；DNA分子精確復(fù)制的原因有：一是獨特的雙螺旋結(jié)構(gòu)，為復(fù)制提供了精確的模板，二是嚴(yán)格按照堿基互補配對進行。,知識整合,拓展應(yīng)用,4.下列關(guān)于DNA復(fù)制的敘述，正確的是 A.產(chǎn)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(fù)制,解析 DNA復(fù)制的產(chǎn)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(fù)制的過程，結(jié)合圖示，下列有關(guān)敘述不正確的是 A.DNA復(fù)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(fù)制具有雙向復(fù)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(fù)制的特點，縮短了復(fù)制所需的時間 D.DNA分子的復(fù)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 DNA分子復(fù)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?zhǔn)欠聪蚱叫械模瑑蓷l鏈復(fù)制時箭頭方向是相反的；圖示中復(fù)制的起點只有1個，不能體現(xiàn)DNA分子具有多起點復(fù)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(jié),間,邊解旋邊復(fù)制,半保留復(fù)制,間,一,當(dāng)堂檢測,1.下列關(guān)于DNA復(fù)制的敘述，正確的是 A.復(fù)制均在細胞核內(nèi)進行 B.復(fù)制僅發(fā)生在有絲分裂的間期 C.復(fù)制過程先解旋后復(fù)制 D.堿基互補配對保證了復(fù)制的準(zhǔn)確性,2,3,4,5,1,答案,解析,解析 只要細胞分裂，DNA就復(fù)制，DNA不只存于細胞核內(nèi)；細胞分裂方式亦不只是有絲分裂；DNA是邊解旋邊復(fù)制，不分先后。,2.DNA分子復(fù)制時，解旋酶作用的部位應(yīng)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(xué)鍵 D.脫氧核糖與磷酸之間的化學(xué)鍵,解析 DNA復(fù)制過程中用到解旋酶和DNA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,2,3,4,5,1,3.細菌在15N培養(yǎng)基中繁殖數(shù)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(jīng)高速離心分離，如圖為可能的結(jié)果，下列敘述錯誤的是 A.第一次分裂的子代DNA應(yīng)為 B.第二次分裂的子代DNA應(yīng)為 C.第三次分裂的子代DNA應(yīng)為 D.親代的DNA應(yīng)為,答案,解析,解析 親代DNA為15N15N，經(jīng)第一次復(fù)制所形成的子代DNA應(yīng)均為15N14N，應(yīng)如圖所示。,2,3,4,5,1,4.女性子宮瘤最長的DNA分子可達36 mm，DNA復(fù)制速度約為4 m/min，但復(fù)制過程僅需40 min左右即可完成，這可能是因為 A.邊解旋邊復(fù)制 B.只有一個復(fù)制起點，但解旋之后可以向著兩個方向復(fù)制 C.以半保留方式復(fù)制 D.復(fù)制起點多，分段同時復(fù)制,答案,解析 真核細胞中的DNA分子復(fù)制起點多，并且同時復(fù)制，所以比較迅速。,解析,2,3,4,5,1,5.如圖為高等植物細胞中DNA復(fù)制過程模式圖，請根