第15讲 DNA分子的结构及基因的本质 课件-2024年高考一轮复习课件

DNA分子的结构及基因的本质 第15讲 3、 DNA的复制及基因的概念 一、基础梳理 1、 DNA半保留复制的实验证据 (1)提出假说的人物：沃森和克里克 (2)假说内容：DNA分子复制方式为： (3)研究方法： (4)实验材料：大肠杆菌 (5)实验技术： (6)实验原理： (7)实验过程与预期试验结果： 半保留复制 假说—演绎法 同位素标记技术和密度梯度离心法 含15N的双链DNA密度大，含14N的双链DNA密度小，一条链含14N、一条链含15N的双链DNA密度居中。 【动动手】根据假设“演绎推理出”大肠杆菌在14N培养液中繁殖一代后离心与繁殖两 代后离心的实验现象。 (8)实验结论：_________________________________。 DNA的复制是以半保留方式进行的 【判断】DNA分子复制时，解旋酶与DNA聚合酶不能同时发挥作用 ( ) 【复习导航】 × 一、基础梳理 2、 DNA的半保留复制 （1）概念、时间、场所 减 数分裂前 细胞 核 间期 解旋 脱 氧核苷酸 DNA聚合酶 碱基互补配对 一、基础梳理 一、基础梳理 2、 DNA的半保留复制 （2）过程【小结】 四大条件：①DNA的双链为模板 ②四种游离的脱氧核苷酸为原料 ③以ATP供能 ④需要解旋酶和DNA聚合酶等 原则：碱基互补配对原则 方向：5’端→3’端 特点：边解旋边复制（过程上）、半保留复制（结果上） 意义：？ 每个DNA分子都保留原DNA的一条链 (4)准确复制的原因和意义 ①原因：DNA具有独特的___________结构，为复制提供精确的模板， 通过____________________原则，保证了复制能准确进行。 ②意义：DNA通过复制，将遗传信息从亲代细胞传给了子代细胞，保持了遗传信息的________。 双螺旋 碱基互补配对 连续性 【归纳】巧记DNA复制的“二、二、三、四” (1)DNA复制时，子链延伸的方向为________(DNA单链中具有游离磷酸基团的一端称为5′末端)，这一过程需要_________酶催化，该酶作用的机理是___________________。 1.(2021·成都模拟【节选】)DNA分子由两条反向平行的脱氧核苷酸链组成。DNA复制时，一条子链是连续合成的，另一条子链是不连续合成的(即先形成短链片段再相互连接)，这种复制方式称为半不连续复制，如图1。 5′→3′ 图1　DNA复制过程模式图 DNA聚合 降低反应的活化能 学情检测 ①在噬菌体DNA中能够检测到放射性，其原因是______________________ _________________________________________。 ②研究表明，富含G－C碱基的DNA分子加热变性时需要的温度较高。推测其原因是_____________________________________________________。 (2)半不连续复制是1966年日本科学家冈崎提出的。为验证假说，他进行了如下实验：让T4噬菌体在20 ℃时侵染大肠杆菌70 min后，将同位素3H标记的脱氧核苷酸添加到大肠杆菌的培养基中，在2秒、7秒、15秒、30秒、60秒、120秒后，分离T4噬菌体DNA并通过加热使DNA分子全部变性后，再进行密度梯度离心，以DNA单链片段分布位置确定片段大小(分子越小离试管口距离越近)，并检测相应位置DNA单链片段的放射性，结果如图2。 图2　实验结果 　 3H标记的脱氧核苷酸被 大肠杆菌吸收，为噬菌体DNA复制提供原料 DNA分子中G＋C的比例高，氢键较多，分子结构更加稳定 二、重难点突破 1、DNA复制的相关计算 【计算】一个亲代DNA连续复制n次后，有：(1)子代DNA分子数 个。含15N的DNA分子 个；含14N的DNA分子 个；只含14N的DNA分子有 个(2)子代DNA分子总链数 条。含15N的链 条；含14N的链数 条 【小结】一个亲代DNA连续复制n次后，有： (1)子代DNA分子数：2n个 ①无论复制多少次，含15N的DNA分子始终是2个 ②含14N的DNA分子有2n个，只含14N的DNA分子有(2n－2)个 (2)子代DNA分子总链数：2n×2＝2n＋1条 ①无论复制多少次，含15N的链始终是2条 ②含14N的链数是(2n＋1－2)条 二、重难点突破 1、DNA复制的相关计算 【思考】一个亲代DNA连续复制n次，消耗的脱氧核苷酸数： ①若亲代DNA分子含有某种脱