高中生物第三单元第一章第三节DNA的复制学案含解析中图版必修2.pdf
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1、第三节 DNA 的复制第三节 DNA 的复制 1概述 DNA 分子的复制。 2探讨 DNA 复制的生物学意义。 1复制的概念 DNA 复制是指以亲代 DNA 为模板合成子代 DNA 的过程。 2复制的时期 体细胞有丝分裂间期和精(卵)原细胞减数分裂的间期。 3复制的场所 主要在细胞核。 4复制的条件 (1)模板:亲代 DNA 分子解旋产生的两条脱氧核苷酸链。 (2)原料:游离的四种脱氧核苷酸。 (3)能量:ATP 供能。 (4)酶:解旋酶、DNA 聚合酶等。 (5)相对稳定的细胞内部条件:适宜的温度、pH。 思考:思考:DNA 为什么能够精确地复制? 提示:DNA 分子独特的双螺旋结构为复制提
2、供了精确的模板;碱基有互补配对的能力, 保证了复制准确无误地进行。 5复制的过程 解旋以母链为模板合成子链子链与对应母链形成双螺旋结构。 (1)解旋:DNA 分子的双链在解旋酶的作用下解开。 (2) 复制 : 以解开的每段母链为模板, 以游离的脱氧核苷酸为原料, 在有关酶的作用下, 按照碱基互补配对原则合成与母链互补的子链。随着解旋的进行,新合成的子链不断延伸, 每条子链与其对应的母链盘旋成双螺旋结构,形成一个新的 DNA 分子。 6复制的特点 (1)半保留复制:新形成的 DNA 分子的两条链一条是母链,一条是子链。新合成的每 个 DNA 分子中,都保留了原来 DNA 分子中的一条链,所以称作
3、半保留复制。 (2)边解旋边复制边形成螺旋。 7复制的结果 一个 DNA 分子形成了两个完全一样的 DNA 分子。 新复制出的 2 个子代 DNA 分子通过细胞 分裂分配到两个子细胞中。 8复制的意义 通过复制, 将遗传信息从亲代传给子代, 保证了遗传信息的连续性和遗传信息传递的正 确性。 1DNADNA 分子的复制过程 (1)解旋:亲代 DNA 在解旋酶的作用下,消耗细胞内的能量,断裂氢键,把两条螺旋 的双链解开,形成两条单链(母链) 。 (2) 合成子链 : 以解开的两条母链为模板, 以周围环境中游离的 4 种脱氧核苷酸为原料, 按照碱基互补配对原则,各自合成一条与母链互补的子链。 (3)
4、形成子代 DNA:两条母链分别与各自相应的子链螺旋化形成两个相同的 DNA 分子。 2证明 DNADNA 的复制是半保留复制 (1)过程同位素标记法 用含 15N 的培养基培养大肠杆菌,使其 DNA 双链均含15N,成为“重”细菌。 将 DNA 被 15N 标记的大肠杆菌转移到含14N 的培养基中培养。 每隔一段时间取样一次,测定不同世代细菌 DNA 的密度。 (2)测定方法密度梯度离心法 抽提的细菌DNA直接进行密度梯度离心, 结果不同世代细菌DNA分布位置如下图所示。 将抽提的细菌 DNA 用酶将氢键断裂后,再进行密度梯度离心,结果如下图所示。 (3)结果分析: 3DNADNA 复制过程中
5、的有关计算 DNA 的复制为半保留复制,一个双链 DNA 分子,复制n次后,则有: (1)DNA 分子数 子代 DNA 分子数:2n。 含亲代 DNA 母链的子代 DNA 分子:2 个,占子代 DNA 总数的 2/2n。 不含亲代链的子代 DNA 分子:(2n2)个。 (2)脱氧核苷酸链数 子代 DNA 分子中脱氧核苷酸链数:2n1。 其中亲代脱氧核苷酸链数:2,占子代 DNA 中脱氧核苷酸链总数的 2/2n11/2n。 新合成的脱氧核苷酸链数:(2n12) 。 (3)消耗的脱氧核苷酸数 若一亲代 DNA 分子中有某种脱氧核苷酸a个, 则该 DNA 复制n次后, 形成子代 DNA 分 子需消耗
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