2026届高三一轮复习生物课件：基因的本质(3)—DNA复制

1 必修二 第3章 ——DNA的复制 全保留 半保留 分散 1.半保留复制（沃森&克里克） DNA复制时，DNA双链螺旋解开，互补的碱基之间的氢键断裂，解开的2条单链分别作为复制的模板，游离的脱氧核苷酸根据碱基互补配对原则，通过形成氢键，结合到作为模板的单链上。 2.全保留复制 以两条母链为模板合成两条DNA子链，子代DNA中母链重新结合，两条子链彼此结合成另一个子代DNA分子。 考点一：对DNA复制的推测 梅塞尔森 斯塔尔 高密度带 中密度带 低密度带 15N 14N 15N 15N 14N 14N 考点二：DNA半保留复制的实验证据 考点二：DNA半保留复制的实验证据 第二代 含14N的培养液 第一代 提出DNA离心 提出DNA离心 提出DNA离心 重带 15N/15N 14N/14N 15N/15N 14N/14N 15N/15N 轻带 重带 轻带 重带 重带 15N/15N 15N/14N 14N/14N 中带 轻带 15N/14N 中带 全保留 半保留 预测结果 实验结果证明：DNA的复制方式为半保留复制 新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链，这种复制方式称为半保留复制 考点二：DNA半保留复制的实验证据 下列有关叙述正确的是(　　) A.第一代细菌DNA离心后，试管中出现1条中带，说明DNA复制方式一定是半保留复制 B.第二代细菌DNA离心后，试管中出现1条中带和1条轻带，说明DNA复制方式一定是全保留复制 C.结合第一代和第二代细菌DNA的离心结果，说明DNA复制方式一定是分散复制 D.若DNA复制方式是半保留复制，继续培养至第三代，细菌DNA离心后试管中会出现1条中带和1条轻带 (2022·海南卷，11)科学家曾提出DNA复制方式的三种假说：全保留复制、半保留复制和分散复制(图1)。对此假说，科学家以大肠杆菌为实验材料，进行了如下实验(图2)： 图1 图2 D 小试牛刀 (2021·浙江,22)在DNA复制时,5-溴尿嘧啶脱氧核苷(BrdU)可作为原料,与腺嘌呤配对,掺入新合成的子链。用Giemsa染料对复制后的染色体进行染色,DNA分子的双链都含有BrdU的染色单体呈浅蓝色,只有一条链含有BrdU的染色单体呈深蓝色。现将植物根尖放在含有BrdU的培养液中培养,取根尖用Giemsa染料染色后,观察分生区细胞分裂中期染色体的着色情况。下列推测错误的是( ) A.第一个细胞周期的每条染色体的两条染色单体都呈深蓝色 B.第二个细胞周期的每条染色体的两条染色单体着色都不同 C.第三个细胞周期的细胞中染色单体着色不同的染色体均为1/4 D.根尖分生区细胞经过若干个细胞周期后,还能观察到深蓝色的染色单体 C 小试牛刀 概念： 以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。DNA→DNA。 场所： 真核细胞主要在细胞核中。 时间： 细胞分裂前的间期。 结果： 1个DNA复制形成2个完全相同的DNA。 过程： 1.解旋 2.合成 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。 3.复旋 一条母链和一条子链螺旋成为一个新的DNA分子。 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。 考点三：DNA复制的过程 1.解旋 解旋酶 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。 2.合成 DNA聚合酶 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。 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螺旋成为一个新的DNA分子。 3’ 3’ 5’ 3’ 5’ 5’ 3’ 5’ 解旋 脱 氧核苷酸 DNA聚合酶 碱基互补配对 边解旋 双螺旋 碱基互补配对 连续性 考点三：DNA复制的过程 2.真核细胞中DNA复制的速率一般为50～100 bp/s，果蝇DNA的电镜照片中有一些泡状结构，叫作DNA复制泡，是DNA上正在复制的部分，果蝇DNA上形成多个复制泡，这说明__________________________________________ _______________________________________________________________。 果蝇的DNA有多个复制起点，可从多个起点开 始DNA复制，由此加快DNA复制的速率，为细胞分裂做好物质准备。 真核生物 DNA 的复制从多个起点开始进行，使得复制能在较短时间内完成。 原核生物 DNA 的复制只有一个复制起点。 (2021·辽宁卷，4)下列有关细胞内的DNA及其复制过程的叙述，正确的是(　　) A.子链延伸时游离的脱氧核苷酸添加到3′端 B.子链的合成过程不需要引物参与 C.DNA每条链的5′端是羟基末端 D.DNA聚合酶的作用是打开DNA双链 A 小试牛刀 [2021·河北,16] (多选)许多抗肿瘤药物通过干扰DNA合成及功能抑制肿瘤细胞增殖。下表为三种抗肿瘤药物的主要作用机理。下列叙述正确的是(　　) 药物名称 作用机理 羟基脲 阻止脱氧核糖核苷酸的合成 放线菌素D 抑制DNA的模板功能 阿糖胞苷 抑制DNA聚合酶活性 A.羟基脲处理后,肿瘤细胞中DNA复制和转录过程都出现原料匮乏 B.放线菌素D处理后,肿瘤细胞中DNA复制和转录过程都受到抑制 C.阿糖胞苷处理后,肿瘤细胞DNA复制过程中子链无法正常延伸 D.将三种药物精准导入肿瘤细胞的技术可减弱它们对正常细胞的不利影响 BCD 小试牛刀 (1)将大肠杆菌（DNA种含15N ）放在含14N的培养液培养，繁殖两代 15N 15N 亲代 15N 15N 14N 14N 一代 15N 14N 15N 14N 14N 14N 14N 14N 二代 DNA分子数= 2n 脱氧核苷酸链数= 2n+1 母链数= 子链数= 2 2n+1 ﹣2 含母链（ 15N ）的DNA分子数= 2 只含母链（ 15N ）的DNA分子数= 0 含子链（ 14N ）的DNA分子数= 2n 只含子链（ 14N ）的DNA分子数= 2n -2 复制N代 考点四：DNA复制相关计算 (2)若亲代DNA分子中含有某种碱基m个，经过n次复制需要游离的该碱基为多少个？ 亲代 一代 二代 需要 - m 2×m 含有m 需要 - m 4×m N代 需要 - m ×m 2n 考点四：DNA复制相关计算 (3)若亲代DNA分子中含有某种碱基m个，第n次复制需要游离的该碱基为多少个？ 亲代 一代 二代 含有m N代 第n次需要 - m) ×m (2n - - m) ×m (2n-1 = 2n-1 ×m 考点四：DNA复制相关计算 (4)与细胞分裂相关的计算（绘图法） ①有丝分裂 第 一 次 有 丝 分 裂 用15N标记1对同源染色体上的2个DNA分子 每条同源染色体上的 每条染色体单体均带有标记 分裂形成2个子细胞， 每个子细胞中的每条 染色体均带有标记 考点四：DNA复制相关计算 ①有丝分裂 第 二次 有 丝 分 裂 分裂形成4个子细胞，子细胞类型有4种组合方式 ① ①有 的子细胞 带有标记 ② ②③有 的子细胞 带有标记 ④ ④ 子细胞 带有标记 ③ 1/2 3/4 全部 考点四：DNA复制相关计算 ②减数分裂 15N标记1对同源染色体上的两个DNA分子 同源染色体分离 姐妹染色单体分离 分裂形成4个子细胞，全部子细胞中的每条染色体均带有标记。 考点四：DNA复制相关计算 (2021·浙江6月选考，14)含有100个碱基对的一个DNA分子片段，其中一条链的A＋T占40%，它的互补链中G与T分别占22%和18%，如果连续复制2次，则需游离的胞嘧啶脱氧核糖核苷酸数量为(　　) B 解析　一条链的A＋T占40%，则它的互补链中A＋T也占40%，双链中A＋T也占40%。双链中G＋C占60%，G＝C，则DNA中C占30%，所以含有100个碱基对的一个DNA中C＝60个。连续复制2次，则需游离的胞嘧啶脱氧核糖核苷酸数量为(22－1)×60＝180个。 A.240个 B.180个 C.114个 D.90个 小试牛刀 --ATGCATGCAT…… CCATGCTAGCCA …… TCCCTAAGGATAG CCATCCCAGATG …… CATGCATCCATGC--- --TACGTACGTA ……GGTACGATCGGT…… AGGGATTCCTATC GGTAGGGTCTAC …… GTACGTAGGTACG--- 基因A 基因b 基因H 1个DNA分子 （多个基因） DNA上分布着许多个基因，基因通常是有遗传效应的DNA片段。对RNA病毒而言，基因就是有遗传效应的RNA片段。 考点五：基因通常是有遗传效应的DNA片段 遗传信息、基因、DNA之间的关系 碱基排列顺序千变万化 DNA分子的多样性 生物体的多样性 碱基特定排列顺序 每个DNA分子的特异性 生物体的特异性 DNA能够储存足够量的遗传信息；遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中；碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA的多样性，而碱基特定的排列顺序，又构成了每个DNA分子的特异性；DNA的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。 考点五：基因通常是有遗传效应的DNA片段 脱氧核苷酸 基因 染色体 DNA 每个基因中有许多个脱氧核苷酸 基因中脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息 基因是有遗传效应的DNA片段 染色体是DNA的主要载体 每个DNA分子上有许多个基因 每条染色体上有一个或两个DNA分子 是主要的遗传物质 是遗传物质的结构功能单位 对于真核生物来说，染色体是基因的唯一载体 (　　) × 考点五：基因通常是有遗传效应的DNA片段 $