人教版高中生物学必修2精品课件 第3章 基因的本质 第3节 DNA的复制 (2).ppt

主题一对DNA复制的推测情境探究1958年,美国生物学家梅塞尔森和斯塔尔以大肠杆菌为实验材料,运用同位素标记技术,设计了一个巧妙的实验。结合教材第54页“思考·讨论”,讨论解决下列有关问题。(1)实验开始时,为什么要用含有15NH4Cl的培养液培养大肠杆菌,让大肠杆菌繁殖若干代?提示普通的大肠杆菌体内的氮元素都是14N,用含有15NH4Cl的培养液培养大肠杆菌,让大肠杆菌繁殖多代后,可认为大肠杆菌体内的氮元素都是由15N标记的,包括其体内DNA上的氮元素。(2)如何测定子代DNA带有同位素的情况?(3)如果DNA分子的复制方式为全保留复制,实验结果将会是怎样的?与半保留实验现象一致吗?说明了什么?提示对DNA进行离心,观察其在离心管中的分布。提示如果DNA分子的复制方式为全保留复制,则用含15NH4Cl的培养液培养的亲代大肠杆菌在含14NH4Cl的培养液中培养一代后,应该是一半为重带(15N/15N-DNA)、一半为轻带(14N/14N-DNA);培养两代后,1/4为重带、3/4为轻带。与半保留实验现象不一致,说明了DNA分子的复制方式不可能为全保留复制。视角应用视角1DNA的复制实验过程1.[多选]如图为科学家利用大肠杆菌探究DNA的复制过程,下列叙述错误的是()A.实验中采用了放射性同位素标记和密度梯度离心的研究方法B.通过比较试管②和①的结果,无法证明DNA复制为半保留复制C.可用T2噬菌体代替大肠杆菌进行上述实验,且提取DNA更方便D.大肠杆菌在含有15NH4Cl的培养液中生长若干代,细胞中只有DNA含15NACD解析本实验应用了14N和15N,14N和15N都没有放射性,所以本实验采用了同位素标记和密度梯度离心的研究方法,A项错误;通过比较试管②和①的结果,说明其复制方式不是全保留复制,可能是半保留复制或分散复制,B项正确;噬菌体是病毒,没有细胞结构,不能在培养液中独立生活和繁殖,因而不能代替大肠杆菌进行实验,C项错误;蛋白质和核酸等物质都含有N,所以大肠杆菌在含有15NH4Cl的培养液中生长若干代,细胞中含15N的物质有DNA、RNA、蛋白质等,D项错误。视角2DNA复制实验应用2.(2023河南信阳高一期中)研究人员将1个含14N-DNA的大肠杆菌转移到以15NH4Cl为唯一氮源的培养液中,培养1小时后提取子代大肠杆菌的DNA。将DNA解开双螺旋,变成单链,然后进行离心,试管中出现两种条带(如图)。下列说法错误的是()A.解开DNA双螺旋的实质是使碱基对之间的氢键断裂B.根据条带的数目和位置可以确定DNA的复制方式C.由结果可推知该大肠杆菌的细胞周期大约为20分钟D.若让大肠杆菌繁殖四代,则条带1中的DNA单链所占比例减小B解析解开DNA双螺旋的实质是使碱基对之间的氢键断裂,A项正确;由于DNA解开了双螺旋,变成单链,因此无论DNA的复制方式是半保留复制还是全保留复制,均会出现题目中的条带数目和位置,B项错误;由于14N单链∶15N单链=1∶7,说明DNA复制了3次,可推知该大肠杆菌的细胞周期大约为60÷3=20(分钟),C项正确;若让大肠杆菌繁殖四代,产生子代DNA的数目为24=16,则条带1中的单链在所有子代DNA单链中占2/32=1/16,比例减小,D项正确。主题二DNA复制过程情境探究1.根据下图思考下列问题DNA的半不连续复制模型(1)DNA复制时,碱基互补配对的方式共有几种?分别是什么?(2)DNA复制时,两条子链的延伸方向是否一致?(3)由此推测,仅依赖DNA聚合酶能否将后随链连接成长链?提示2种;分别是A与T配对,G与C配对。提示一致,均是由5-端向3-端延伸。提示不能,可能还需要DNA连接酶等。2.DNA复制相关场所、时间、酶总结(1)DNA复制的场所主要是细胞核(凡是细胞内有DNA的地方均可进行复制)。①真核生物:细胞核、、叶绿体,其中主要场所是细胞核。?②原核生物:拟核、(如质粒的复制)。?③病毒:内。?(2)真核生物细胞核中DNA复制发生的时间:细胞分裂前的间期。(3)复制所需的酶是指一个酶系统,不仅仅是指解旋酶和,还包括DNA连接酶等。?①解旋酶的作用是破坏碱基间的。?②DNA聚合酶的作用是连接游离的脱氧核苷酸。线粒体细胞质宿主细胞DNA聚合酶氢键方法突破真核生物和原核生物DNA复制的差异(1)原核生物:单起点双向复制(2)真核生物:多起点、不同时、双向复制在复制速率相同的前提下,图中DNA是从其最右边开始复制的,多起点复制方式提高了DNA复