2024届高三生物一轮复习课件：DNA的复制

[课标 要求] 概述DNA分子通过半保留方式进行复制 第六单元 DNA的复制 1.应用假说-演绎法探究DNA的复制方式,并归纳其中的数学规律; 2.DNA复制的条件、过程和特点(本节重点) 3.DNA准确复制是遗传信息稳定遗传的基础(DNA准确复制的原因及意义) 课堂活动:模拟DNA复制的过程 用相应的磁片代替DNA复制中的引物、模板、脱氧核苷酸等,演示DNA的复制 以两条母链为模板,4种脱氧核苷酸为原料,按碱基互补配对原则合成为两条新的子链。 在解旋酶的作用下,双链螺旋的DNA打开氢键,解开成为两条单链,每条单链均作为模板合成新的DNA。 ①解旋 解旋酶 ②合成 DNA聚合酶 母链(模板链) 子链(新合成的链) 四种脱 氧核苷酸 ③复旋 一条母链和一条子链盘绕成为一个新的DNA分子。 3’ 3’ 5’ 3’ 5’ 5’ 3’ 5’ 二、DNA复制的过程 思考: 1.所有的细胞都会进行DNA复制吗? 2.DNA聚合酶能连接2个游离的脱氧核苷酸吗? 3.两条子链的复制都是连续的吗? 4.两条子链延伸的方向都与解旋的方向一致吗? 5.子链延伸的方向是5’→3’还是3’→5’ 不,成熟/高度分化的细胞不分裂,不进行DNA复制 不能! 不,其中一条连续,另一条不连续 不,其中一条与解旋方向相同,另一条相反 5'→3' 下面是DNA复制的有关图示。A→B→C表示大肠杆菌的DNA复制。D→F表示哺乳动物的DNA复制。图中黑点表示复制起点,“→”表示复制方向,“⇨”表示时间顺序。 (1)若A中含有48502个碱基对,而子链延伸速率是105个碱基对/min,假设DNA分子从头到尾复制,则理论上此DNA分子复制约需30s,而实际上只需约15s,根据A→C过程分析,这是因为_。 特点1:双向复制 复制是双向进行的 (2)A→F均有以下特点:延伸的子链紧跟着解旋酶,这说明DNA分子复制是_ 边解旋边复制 特点2:边解旋边复制 ⬅解旋 解旋→ 复制前 复制中 复制后 复制前 复制中 复制后 蓝色方框局部放大 (3)哺乳动物的DNA分子展开可达2m之长,若按A→C的方式复制,至少需要8 h,而实际上只需要约2 h,根据D→F过程分析,是因为_。 DNA分子中有多个复制起点 特点:多起点复制(真核生物) (4)C与A相同,F与D相同,A、D能被如此准确地复制出来,是因为_ ① DNA独特的双螺旋结构为复制提供精确的模板 ② 复制过程严格遵循碱基互补配对原则。 ⬅解旋 解旋→ 解题技巧: ①留意数字 ②留意箭头方向 巧记DNA分子的复制的“二、三、三、五” 五 引物 三 双向复制 思考:体内复制DNA需要5个条件,那么体外的DNA复制(PCR)需要哪些条件? 拓展:比较PCR反应与体内DNA复制所需的基本条件 在DNA复制中的作用 体内DNA复制条件 PCR反应条件 DNA母链 DNA母链 解旋酶 高温条件(90℃以上) 4种脱氧核苷酸 4种脱氧核苷酸 DNA聚合酶 耐高温的DNA聚合酶 (需要Mg+激活) 一小段RNA 一小段DNA 提供DNA复制的模板 打开DNA双链 断裂氢键 合成子链DNA的原料 催化形成磷酸二酯键,进而合成DNA子链 使DNA聚合酶结合在引物的3’端,从而开始连接脱氧核苷酸(引物) 通常是20~30个核苷酸 提示:选修三P77 思考:PCR有哪几个过程? 变性、复性、延伸 练一练 利用PCR技术扩增目的基因,其原理与细胞内 DNA 复制类似,过程如图所示。图中引物为单链DNA片段,它是子链合成延伸的基础。下列叙述错误的是( ) A.引物A、B的碱基不能进行互补配对 B.退火的目的是让引物与单链DNA结合 C.延伸时,从DNA的3'端连接脱氧核苷酸 D.第二轮循环后,同时含有引物AB的DNA占100% D 易错提醒:与DNA相关的几种酶 名称 限制酶 DNA(水解)酶 DNA解旋酶 DNA聚合酶 DNA连接酶 作用 ①识别特定的核苷酸序列,使每一条链中特定部位的磷酸二酯键断开 ②将DNA双螺旋的2条链解开 ③连接2个DNA片段 ④催化脱氧核苷酸连接到核苷酸链的3'末端 ⑤将DNA链水解为单个脱氧核苷酸 作用的化学键 ①氢键 ②磷酸二酯键 提示:选修三P71-72 1.(2023·浙江·统考高考真题)紫外线引发的DNA损伤,可通过“核苷酸切除修复(NER)”方式修复,机制如图所示。着色性干皮症(XP)患者的NER酶系统存在缺陷,受阳光照射后,皮肤出现炎症等症状。患者幼年发病,20岁后开始发展成皮肤癌。下列叙述错误的是( ) A.修复过程需要限制酶和DNA聚合酶 B.填补缺口时,新链合成以5’到3’的方向进行 C.DNA有害损伤发生后,在细胞增殖后进行修复,对细胞最有利 D.随年龄增长,XP患者几乎都会发生皮肤癌的原因,可用突变累积解