DNA的復(fù)制(第二課時(shí))高一下學(xué)期生物人教版(2019)必修2

3.3DNA的復(fù)制（第2課時(shí)）第三章

基因的本質(zhì)復(fù)習(xí)回顧模板：原料：酶：原則：需要能量、解旋酶結(jié)果：解開DNA的雙鏈斷開堿基對之間的氫鍵每一條新鏈與其對應(yīng)的模板鏈盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)催化形成磷酸二酯鍵DNA分子的兩條母鏈細(xì)胞中游離的4種脫氧核苷酸DNA聚合酶等堿基互補(bǔ)配對原則過程：①解旋②合成子鏈③形成子代DNA拓展：DNA的多起點(diǎn)復(fù)制和方向復(fù)制是從DNA上的特定部位開始的，這一部位稱為復(fù)制起點(diǎn)。復(fù)制起點(diǎn)一般A、T含量高，因?yàn)榻忾_AT堿基對所需的能量比解開CG堿基對所需的能量少。復(fù)制時(shí)，雙鏈DNA在起始點(diǎn)處打開，沿兩條張開的單鏈模板合成DNA新鏈，尚未解開螺旋的親代雙鏈DNA同新合成的兩條子代雙鏈DNA的交界處，稱為復(fù)制叉。兩個(gè)復(fù)制叉之間形成的空間稱為復(fù)制泡。原核生物每個(gè)DNA分子只有一個(gè)復(fù)制起始點(diǎn)。真核生物染色體DNA分子有多個(gè)復(fù)制起始點(diǎn)，提高了DNA分子復(fù)制的效率。真核生物細(xì)胞的復(fù)制泡大小不一，原因是它們的復(fù)制時(shí)間有先后。（真核生物染色體DNA分子復(fù)制：多起點(diǎn)不同時(shí)雙向復(fù)制）拓展：DNA的多起點(diǎn)復(fù)制和方向DNA復(fù)制過程中，當(dāng)以a鏈為模板時(shí)，DNA聚合酶可以沿5’→3’方向連續(xù)合成新的互補(bǔ)鏈，這條新的互補(bǔ)鏈稱為前導(dǎo)鏈。以圖中b鏈為模板時(shí)，最終合成的互補(bǔ)鏈實(shí)際上是由許多沿5’→3’方向合成的DNA片段連接起來的，這些片段稱為岡崎片段。最后這些岡崎片段在DNA連接酶的作用下被連接成一條完整的子鏈，這條子鏈稱為后隨鏈。在生物細(xì)胞中，這種前導(dǎo)鏈的連續(xù)復(fù)制和后隨鏈的不連續(xù)復(fù)制是普遍存在的，稱為DNA分子的半不連續(xù)復(fù)制。拓展：DNA的半不連續(xù)復(fù)制模型DNA復(fù)制的特點(diǎn)：（1）邊解旋邊復(fù)制（必須掌握）（2）半保留復(fù)制（必須掌握）（3）多起點(diǎn)不同時(shí)雙向復(fù)制(拓展內(nèi)容)（4）半不連續(xù)復(fù)制（拓展內(nèi)容）資料：DNA平均每復(fù)制109個(gè)堿基對才會(huì)產(chǎn)生一個(gè)錯(cuò)誤。1.如何保證復(fù)制具有如此高的準(zhǔn)確性？2.DNA進(jìn)行高精確性的自我復(fù)制有何意義？三、DNA復(fù)制的過程——DNA復(fù)制的特點(diǎn)及意義P56DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)、堿基互補(bǔ)配對原則。DNA通過復(fù)制，將遺傳信息從親代細(xì)胞傳遞給子代細(xì)胞，從而保證了遺傳信息的連續(xù)性。三、DNA的復(fù)制接龍游戲概念時(shí)間場所過程條件子鏈延伸方向堿基配對方式復(fù)制方式精確復(fù)制的原因特點(diǎn)結(jié)果意義DNA的功能四、DNA復(fù)制的計(jì)算（補(bǔ)充在課本空白處）算一算：一個(gè)被15N標(biāo)記的DNA轉(zhuǎn)移到14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，復(fù)制了n次：1.子代DNA（1）子代DNA分子數(shù)：（2）只含15N的DNA分子數(shù)：（3）含15N的DNA分子數(shù)：（4）只含14N的DNA分子數(shù)：（5）含14N的DNA分子數(shù)：（6）含15N的DNA分子數(shù)占總數(shù)比例：2n202n-22n2/2n四、DNA復(fù)制的計(jì)算（補(bǔ)充在課本空白處）算一算：一個(gè)被15N標(biāo)記的DNA轉(zhuǎn)移到14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，復(fù)制了n次：2.脫氧核苷酸鏈數(shù)（1）子代脫氧核苷酸鏈數(shù)：（2）含15N的鏈數(shù)：（3）含14N的鏈數(shù)：（4）含15N的鏈數(shù)占總鏈數(shù)比例：2n+122n+1-21/2n四、DNA復(fù)制的計(jì)算（補(bǔ)充在課本空白處）3.消耗的脫氧核苷酸數(shù)親代DNA分子中含有某種脫氧核苷酸數(shù)為m個(gè)，則：(1)復(fù)制第n次時(shí)，共需要消耗游離的該種脫氧核苷酸數(shù)：（2）復(fù)制n次，共需要消耗游離的該種脫氧核苷酸數(shù)：m×（2n-1）m×（2n-1）四、DNA復(fù)制的計(jì)算（補(bǔ)充在課本空白處）注意事項(xiàng)：1.注意“DNA復(fù)制了n次”和“第n次復(fù)制”的區(qū)別,前者包括所有的復(fù)制,但后者只包括第n次的復(fù)制。2.注意堿基的單位是“對”還是“個(gè)”。3.切記在DNA復(fù)制過程中,無論復(fù)制了幾次,含有母鏈的DNA分子都只有兩個(gè)。4.看清試題中問的是“DNA分子數(shù)”還是“脫氧核苷酸鏈數(shù)”,5.“含”還是“只含”等關(guān)鍵詞,以免掉進(jìn)陷阱。五、拓展:DNA復(fù)制與細(xì)胞分裂過程中染色體標(biāo)記情況（補(bǔ)充在課本空白處）1、有絲分裂過程中染色體標(biāo)記情況分析用15N充分標(biāo)記細(xì)胞的核DNA分子，再將該細(xì)胞放到含14N的培養(yǎng)液中進(jìn)行兩次有絲分裂，情況如下（只展示細(xì)胞中的一對同源染色體）。第一次有絲分裂形成的兩個(gè)細(xì)胞中，所有的DNA分子都呈“雜合狀態(tài)”，即15N

/14N-DNA(2)有絲分裂復(fù)制2次，分裂完成后產(chǎn)生的染色體只有一半含15N。五、拓展:DNA復(fù)制與細(xì)胞分裂過程中染色體標(biāo)記情況（補(bǔ)充在課本空白處）2、減數(shù)分裂過程中染色體標(biāo)記情況分析用15N充分標(biāo)記細(xì)胞的核DNA分子,然后將該細(xì)胞放到含14N的培養(yǎng)液中進(jìn)行減數(shù)分裂,情況如下圖所示(只展示細(xì)胞中的一對同源染色體)。五、拓展:DNA復(fù)制與細(xì)胞分裂過程中染色體標(biāo)記情況（補(bǔ)充在課本空白處）在減數(shù)分裂過程中細(xì)胞連續(xù)分裂兩次，DNA只復(fù)制一次，所以4個(gè)子細(xì)胞中所有的核DNA分子都呈“雜合”狀態(tài)，即15N/14N-DNA,且子細(xì)胞的所有染色體都含15N。課堂小結(jié)DNA的復(fù)制DNA復(fù)制方式的探究過程解旋-合成-形成子代DNA細(xì)胞核(主)間期模板、原料、酶和能量半保留復(fù)制邊解旋邊復(fù)制親子代細(xì)胞間遺傳信息穩(wěn)定性課堂練習(xí)1.下圖是DNA的復(fù)制圖解，請據(jù)圖回答下列問題：（1）DNA復(fù)制發(fā)生在_____________________期。（2）在生物體內(nèi)②過程需要______酶的參與。（3）指出③中的子鏈：___________。（4）DNA復(fù)制的原料是__________________________，復(fù)制的方式是___________。解旋ⅡⅢ4種脫氧核糖核苷酸半保留復(fù)制有絲分裂間期或減數(shù)分裂前的間課堂練習(xí)2.某DNA分子有堿基200對，已知腺嘌呤和胸腺嘧啶之和占堿基總數(shù)的60%，則該DNA分子連續(xù)復(fù)制兩次所需游離的鳥嘌呤脫氧核苷酸分子數(shù)為A．80B．160C．240D．3203.將用15N標(biāo)記的一個(gè)DNA分子放在含有14N的培養(yǎng)基中，讓其復(fù)制二次，則含有15N的DNA分子占全部DNA分子的比例以及含有15N的脫氧核苷酸鏈占全部DNA單鏈的比例依次是A．1/21/4B．1/41/4C．1/41/8D．1/21/8CA課堂練習(xí)4.一個(gè)雙鏈均被32P標(biāo)記的DNA由5000個(gè)堿基對組成，其中腺嘌呤占20%，將其置于只含31P的環(huán)境中復(fù)制3次。下列敘述不正確的是A．該DNA分子中含有氫鍵的數(shù)目為1.3×104B．復(fù)制過程需要2.1×104個(gè)游離的胞嘧啶脫氧核苷酸C．含有放射性的子代DNA分子的兩條鏈都有放射性D．子代DNA分子中含32P與只含31P的分子數(shù)之比為1∶3C課堂練習(xí)5.用15N標(biāo)記一個(gè)含有200個(gè)堿基對的DNA分子，其中有胞嘧啶80個(gè)，將該DNA分子在含14N的培養(yǎng)環(huán)境中連續(xù)復(fù)制4次，其結(jié)果可能是A.含有15N的DNA分子占1/16B.含有14N的DNA分子占7/8C.復(fù)制過程中需要腺嘌呤脫氧核苷酸1500個(gè)D.復(fù)制共產(chǎn)生16個(gè)DNA分子D課堂練習(xí)6.在噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)中，如果細(xì)菌體內(nèi)的DNA和蛋白質(zhì)分別含有31P、32S，噬菌體中的DNA和蛋白質(zhì)分別含有32P、35S，噬菌體DNA在細(xì)菌體內(nèi)復(fù)制了三次，那么從細(xì)菌體內(nèi)釋放出的子代噬菌體中含有32P的噬菌體和含有35S的噬菌體分別占子代噬菌體總數(shù)的A．1／4和0 B