高中生物人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第3章 基因的本质第3节 DNA的复制课文配套ppt课件

这是一份高中生物人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第3章 基因的本质第3节 DNA的复制课文配套ppt课件，共55页。PPT课件主要包含了课前·新知导学，沃森和克里克，两条单链，脱氧核苷酸，碱基互补配对，半保留复制，同位素标记，实验过程，更靠上，半保留等内容，欢迎下载使用。

　　　　　对DNA复制的推测1．提出者：________________。2．假说内容(1)解旋：DNA复制时，DNA双螺旋解开，互补的碱基之间的________ 断裂。
(3)特点：新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链，这种复制方式称作______________。
DNA分子复制过程中会发生怎样的碱基互补配对？_________________________________________________。提示：A－T、T－A、G－C、C－G
　　　　　下列叙述不属于沃森和克里克提出的DNA分子复制假说内容的是(　　)A．DNA分子复制时，DNA分子解开两条单链作模板B．DNA分子复制是半保留复制方式C．DNA分子复制时边解旋边复制D．DNA分子复制时遵循碱基互补配对原则【答案】C【解析】DNA分子复制时边解旋边复制不是假说内容。
　　　　　DNA半保留复制的实验证据1．实验技术：____________技术和离心技术。2．实验原理
【答案】15NH4Cl　14NH4Cl　DNA
4．实验结果a瓶提取亲代DNA→离心→位置靠近试管________。b瓶繁殖一代后，提取DNA→离心→位置________。c瓶繁殖两代后，提取DNA→离心→1/2位置________，1/2位置________。5．实验结论：DNA的复制是以_________的方式进行的。
一个双链被15N标记的DNA分子在含有14N标记的培养基中培养，含15N的子代DNA分子以及含14N的子代DNA分子所占的比例有怎样的变化趋势？_____________________________________________________。提示：含15N的子代DNA分子的比例逐渐降低，含14N的子代DNA分子的比例逐渐提高
　　　　　细菌在15N培养基中繁殖数代后，使细菌DNA的含氮碱基皆含有15N，然后再移入14N培养基中培养，抽取其子代的DNA经密度梯度离心分离，下图①～⑤为可能的结果。下列叙述错误的是(　　)   A．第一次分裂的子代DNA应为⑤B．第二次分裂的子代DNA应为①C．第三次分裂的子代DNA应为③D．亲代的DNA应为⑤
【答案】A【解析】DNA分子的复制方式是半保留复制，根据题干信息可知，亲代DNA的两条链都含15N，应为图⑤；一个亲代DNA分子第一次复制后产生的两个子代DNA分子，均是一条链含15N、另一条链含14N，即全为15N/14N－DNA分子，经离心后，应为图②；经过第二次复制后，共得到4个DNA分子，其中2个DNA分子为15N/14N－DNA分子，另外2个DNA分子两条链均为14N，离心后应为图①；经过第三次复制后，共得到8个DNA分子，15N/14N－DNA分子有2个，两条链均为14N的DNA分子有6个，离心后应为图③。
　　　　　DNA复制的过程1．概念以____________为模板合成____________的过程。2．时间：____________________。
【答案】①能量　②解旋酶　③解开　①母链　②脱氧核苷酸　③DNA聚合酶　④碱基互补配对　双螺旋结构
4．特点：________________。5．方式：________________。6．意义将__________从亲代细胞传递给子代细胞，从而保持了__________的连续性。
真核细胞中DNA复制的主要场所在哪里？____________________。提示：细胞核
　　　　　判断下列叙述的正误。(1)DNA复制遵循碱基互补配对原则，新合成的DNA分子中两条链均是新合成的。(　　)(2)单个脱氧核苷酸在DNA酶的作用下连接合成新的子链。(　　)(3)DNA复制时，严格遵循A－U、C－G的碱基互补配对原则。(　　)
(4)某亲本DNA分子双链均以白色表示，以灰色表示第一次复制出的DNA子链，以黑色表示第二次复制出的DNA子链，该亲本双链DNA分子连续复制两次后的产物如下图D所示。(　　)
(5)复制时，子代DNA分子的两条单链中只有一条和亲代DNA分子完全相同。 (　　)(6)DNA分子复制时解旋酶与DNA聚合酶不能同时发挥作用。(　　)【答案】(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)×　(6)×
2．复制的结果DNA分子复制一次形成两个完全相同的DNA分子，且与亲代DNA分子相同，每个子代DNA分子中一条为母链，另一条为新合成的子链。3．子代DNA分子的组成子代DNA分子由新合成的链与对应的模板链构成。
根据图1、图2回答下列问题。
(1)图1中的酶1和酶2分别是什么酶？(2)图1中的a、b、c、d四条脱氧核苷酸链中，哪些链的碱基排列顺序是相同的？(3)从图1结构中是否可以看出DNA复制是半保留复制？为什么？图1所示的结构还有什么特点？(4)DNA复制过程中，解旋酶和DNA聚合酶分别作用于图2中的哪个部位？(用字母表示)
提示：(1)酶1是解旋酶，酶2是DNA聚合酶。(2)a和c的碱基排列顺序相同，b和d的碱基排列顺序相同。(3)可以，因为两条母链进入到两个子代DNA分子中，新形成的子代DNA分子中只有一条链是亲代的母链。从图中还能看出DNA分子是边解旋边复制的。(4)解旋酶作用于f，DNA聚合酶作用于e。
1．(2022·广东学考)人体内的DNA复制(　　)A．采用半保留复制方式B．主要在细胞质中进行C．不需要能量和解旋酶D．以核糖核苷酸为原料【答案】A
2．(2023·广东佛山期末)如图表示洋葱根尖分生区某细胞内正在发生的某种生理过程，图中甲、乙、丙均表示DNA分子，a、b、c、d均表示DNA链，A、B表示相关酶。下列相关叙述正确的是(　　)
A．图中酶A能使甲解旋，酶B在c链的形成过程中发挥作用B．最终形成的c链中碱基T的比例和b链相同C．运用同位素示踪技术无法研究图示过程中的半保留复制D．图示过程发生在细胞核内，乙、丙分开的时期为减数分裂Ⅱ后期【答案】A
【解析】图中酶A为解旋酶，能使DNA分子解开双螺旋，酶B为DNA聚合酶，在合成c链的过程中发挥作用，A正确；c与d碱基互补配对，a与b碱基互补配对，而a与d又是互补，所以b与c是互补的，故b与c的碱基T的比例一般不同，B错误；运用放射性同位素示踪技术如15N标记，可研究图示过程中的半保留复制，C错误；图示DNA复制过程发生在洋葱根尖细胞的细胞核内，洋葱根尖分生区细胞只进行有丝分裂，乙、丙分开的时期为有丝分裂后期，D错误。
【归纳总结】 巧记DNA复制1个主要场所：细胞核；2种时期：有丝分裂前的间期和减数第一次分裂前的间期；3个步骤：解旋，合成新链，形成子代DNA；4个条件：模板、酶、原料和能量。
假设1个DNA分子复制n次(设该DNA分子中含某种脱氧核苷酸m个)
DNA分子复制中的有关计算
关于“DNA复制”的4点“注意”：(1)注意“DNA复制了n次”和“第n次复制”的区别，前者包括所有的复制，但后者只指第n次的复制。(2)注意碱基的单位是“对”还是“个”。(3)切记在DNA复制过程中，无论复制了几次，含有亲代脱氧核苷酸单链的DNA分子都只有两个。(4)看清试题中问的是“DNA分子数”还是“链数”，是“含”还是“只含”等关键词，以免掉进陷阱。
1．(2023·广东名校期中)一个用15N标记了双链的DNA分子含120个碱基对，其中腺嘌呤有50个。在不含15N的培养基中经过n次复制后，不含15N的DNA分子总数与含15N的DNA分子总数之比为7∶1，复制过程共需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸m个，则n、m分别是(　　)A．3、490B．3、560C．4、1 050D．4、1 120【答案】C
【解析】由题意可知该DNA分子含120个碱基对，其中中A＝T＝50个，则C＝G＝70个，则该DNA复制n次共需游离的胞嘧啶数目m＝(2n－1)×70，该DNA分子在不含15N的培养液中经过n次复制后形成2n个DNA，根据DNA半保留复制特点，其中含有15N的DNA分子有2个，不含15N的DNA分子总数为2n－2，又已知不含15N的DNA分子总数与含15N的DNA分子总数之比为7∶1，即(2n－2)∶2＝7∶1，则n＝4，m＝(24－1)×70＝1 050个。C正确。
2．DNA分子片段复制的情况如下图所示，图中a、b、c、d表示脱氧核苷酸链的片段。如果没有发生变异，下列说法不正确的是(　　)
A．b和c的碱基序列可以互补B．a和c的碱基序列可以互补C．a中(A＋T)/(G＋C)的值与b中(A＋T)/(G＋C)的值相同D．a中(A＋G)/(T＋C)的值与d中(A＋G)/(T＋C)的值一般不相同
【答案】B【解析】a和d互补，b和c互补，如果不发生变异，a和c及b和d的碱基组成相同。某条脱氧核苷酸链上(A＋T)/(G＋C)的值与其互补链上的值相同，而(A＋G)/(T＋C)的值与其互补链上的值一般不相同，所以C项和D项中的说法均正确。
易错易混：DNA复制的3个易错点(1)DNA复制的场所并非只在细胞核中，线粒体、叶绿体中也能进行DNA复制。(2)并非所有的细胞都能进行DNA复制，只有分裂的细胞才能进行DNA复制。
(3)下图为真核生物染色体上DNA分子复制过程的示意图。
①图中显示DNA分子复制是从多个起点进行的，但多个起点并非同时开始；②图中显示DNA分子复制是边解旋边双向复制的；③真核生物的这种复制方式的意义在于提高了复制速率；④一个细胞周期中每个复制起点一般只起始1次。
例　真核细胞中DNA复制过程如下图所示，下列表述错误的是(　　)
A．多起点双向复制能保证DNA复制在短时间内完成B．每个子代DNA都有一条脱氧核苷酸链来自亲代C．复制过程中氢键的破坏和形成都需要DNA聚合酶的催化D．DNA分子的准确复制依赖于碱基互补配对原则
【答案】C【解析】DNA复制过程中氢键的破坏需要解旋酶的催化，但氢键的形成不需要酶的催化，C错误。
1．如图表示DNA分子的一个片段，下列有关说法错误的是(　　)A．解旋酶作用于②部位B．该DNA的特异性表现在碱基的种类
C．DNA中G和C的含量越高则稳定性越强D．若此DNA利用15N的原料复制3代，子代含15N的DNA分子数占100%【答案】B
【解析】解旋酶作用于②部位(氢键)，使双螺旋解开，A正确；该DNA的特异性表现在碱基对的排列顺序，B错误；氢键越多越稳定，A与T之间形成两个氢键，G与C之间形成三个氢键，G和C的含量越高则稳定性越强，C正确；若此DNA利用15N的原料复制3代，由于DNA进行半保留复制，子代含15N的DNA分子数占100%，其中有两个DNA的一条链被15N标记，D正确。
①—ATGTG—和—TACAC—作模板链　②四种核糖核苷酸　③四种脱氧核苷酸　④DNA聚合酶　⑤DNA水解酶A．①③④B．①②④C．①②⑤D．①③⑤【答案】A【解析】DNA的每一条链都可以作为DNA复制的模板，需要的原料是脱氧核苷酸，需要解旋酶和DNA聚合酶，不需要DNA水解酶。
3．(2023·广东清远期中)“探究DNA的复制过程”实验中，科学家设计了以NH4Cl为氮源培养大肠杆菌的同位素示踪实验，下列叙述错误的是(　　)A．可先将大肠杆菌放入以15NH4Cl为唯一氮源的培养液中培养B．15N/15N－DNA、15N/14N－DNA、14N/14N－DNA的密度各不相同C．可对每一代大肠杆菌直接做密度梯度离心，无需破碎细胞处理D．分析子一代与子二代的离心结果可得出DNA分子的复制方式【答案】C
【解析】DNA分子的元素组成包括C、H、O、N、P，可将大肠杆菌放入以15NH4Cl为唯一氮源的培养液中获得双链被15N标记的DNA分子，A正确；离心后15N/15N－DNA为重密度带、15N/14N－DNA为中密度带、14N/14N－DNA为轻密度带，故三者的密度各不相同，B正确；需要将每一代大肠杆菌破碎，释放出DNA分子进行密度梯度离心，会出现密度带，C错误；子一代均为中密度带，子二代1/2中密度带、1/2轻密度带，说明DNA分子的复制方式是半保留复制，D正确。
4．DNA分子具有特异性，体现在(　　)A．DNA分子外侧，磷酸和脱氧核糖交替连接的方式稳定不变B．DNA分子内侧，碱基对的配对方式不变C．DNA分子碱基对的排列顺序千变万化D．每个DNA分子的碱基都有其特定的排列顺序【答案】D【解析】A、B两项说明DNA分子具有稳定性，C项说明DNA分子具有多样性，D项说明DNA分子具有特异性，是对于某一生物具体的一个DNA分子而言的。
5．阅读下列材料。材料一：查哥夫发现生物的DNA分子中，腺嘌呤(A)和胸腺嘧啶(T)的含量相等，鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C)的含量相等，威尔金斯和富兰克林利用X射线衍射技术获得了呈对称性的DNA衍射图谱。材料二：科学家将细菌中的全部N标记为15N，并将细菌转入到以14NH4Cl为唯一氮源的培养基中培养。分别取亲代、完成一次分裂和完成两次分裂的细菌，并分离出细菌的DNA进行密度梯度离心。实验证明了DNA分子通过半保留方式进行复制。
回答下列问题：(1)沃森和克里克在材料一的基础上提出了DNA分子双螺旋结构模型，该模型的基本骨架由磷酸和脱氧核糖交替连接构成；两条链的碱基位于双链内侧且互补配对，如C与________配对；DNA分子的两条链是________(填“反向”或“同向”)平行的。
(2)某小组进行“制作DNA分子双螺旋结构模型”的活动，计划搭建一个有34个脱氧核苷酸的DNA片段，其中含7个腺嘌呤。下列是组内同学准备的四项材料，其中正确的两项是________。A．7个鸟嘌呤代表物B．10个胞嘧啶代表物C．34个核糖代表物D．34个磷酸代表物(3)材料二中，分离细胞的DNA需对细菌进行破碎处理，破碎处理________(填“能”或“不能”)采用将细菌直接置于蒸馏水中使其吸水涨破的方法。
(4)依据材料二完善下表。
注：14N/14N－DNA表示两条链N元素均为14N；15N/14N－DNA表示一条链N元素均为15N，另一条链N元素均为15N；15N/15N－DNA表示两条链N元素均为15N。