必修② 第三单元 第二讲 DNA分子的结构、复制与基因的本质.ppt

命题角度——DNA的结构与复制 (1)从近几年高考试题来看，主要考查以下几个方面： ①DNA分子的复制过程、特点及相关计算，如2010年上海卷T40，北京理综T30,2009年江苏T12。 ②DNA复制与基因突变和细胞分裂相结合，如2010年山东卷T7,2008年江苏卷T9。 (2)在以往高考试题中，综合考查DNA结构、复制及碱基互补 配对的题目较少，但在各地的模拟题中此类问题却被常常涉及，在复习中应引起足够重视。 如图为真核细胞内某基因(15N标记)的结构示意图，该基因全部碱基中A占20%。下列说法正确的是 (　　) A．该基因一定存在于细胞核内的染色体DNA上 B．该基因的一条核苷酸链中(C＋G)/(A＋T)为3∶2 C．DNA解旋酶只作于①部位，限制性核酸内切酶只作用于 ②部位 D．将该基因置于14N培养液中复制3次后，含15N的DNA分子 占1/8 [解析]　真核细胞中的DNA主要存在于细胞核内的染色体中，少量存在于线粒体、叶绿体中。由双链DNA中A(腺嘌呤)占20%，且DNA中A＝T、C＝G可知，C＋G＝100%－(A＋T)＝60%，故该基因中(C＋G)/(A＋T)＝3∶2＝该基因一条核苷酸链中(C＋G)/(A＋T)。DNA解旋酶破坏的是碱基对之间的氢键(即②)，而限制性核酸内切酶以及DNA连接酶作用于DNA分子中磷酸与脱氧核糖之间的共价键。15N标记的DNA在14N培养液中培养，复制3次后，含15N的DNA占2/23＝1/4。 [答案]　B 本讲实验——DNA复制方式的实验探究 关于DNA复制方式的探究，充分体现了假说—演绎法，即在克里克假说的基础上，通过演绎推理，最终通过实验得以验证。 1．实验材料：大肠杆菌。 2．实验方法：放射性同位素标记技术和离心技术。 3．实验假设：DNA以半保留的方式复制。 4．实验过程：(见图) (1)大肠杆菌在含15N标记的NH4Cl培养基中繁殖几代，使DNA 双链充分标记15N。 (2)将含15N的大肠杆菌转移到14N标记的普通培养基中培养。 (3)在不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA(间隔的时间为大肠 杆菌繁殖一代所需时间)。 (4)将提取的DNA进行离心，记录离心后试管中DNA位置。 5．实验预期：离心后应出现3条DNA带。(见图) (1)重带(密度最大)：15N标记的亲代双链DNA(15N/15N) (2)中带(密度居中)：一条链为15N，另一条链为14N标记的 子代双链DNA(15N/14N) (3)轻带(密度最小)：两条链都为14N标记的子代双链 DNA(14N/14N)。 6．实验结果：与预期的相符。 DNA的复制方式，可以通过设想来进行预测，可能的情况是全保留复制、半保留复制、分散(弥散)复制三种。究竟是哪种复制方式呢？下面设计实验来证明DNA的复制方式。 实验步骤： a．在氮源为14N的培养基中生长的大肠杆菌，其DNA分子均为14N-DNA(对照)。 b．在氮源为15N的培养基中生长的大肠杆菌，其DNA分子均为15N-DNA(亲代)。 c．将亲代15N大肠杆菌转移到氮源为含14N的培养基中，再连续繁殖两代(Ⅰ和Ⅱ)，用密度梯度离心法分离，不同分子量的DNA分子将分布在试管中的不同位置上。 实验预测： (1)如果与对照(14N/14N)相比，子代Ⅰ能分辨出两条DNA带： 一条________带和一条________带，则可以排除______ ______________________________________________。 (2)如果子代Ⅰ只有一条中密度带，则可以排除________， 但不能肯定是____________。 (3)如果子代Ⅰ只有一条中密度带，再继续做子代ⅡDNA密 度鉴定：若子代Ⅱ可以分出________和________，则可以排除分散复制，同时肯定半保留复制；如果子代Ⅱ不能分出________密度两条带，则排除________，同时确定为________。 [解析]　从题目中的图示可知，深色为亲代DNA的脱氧核苷酸链(母链)，浅色为新形成的子代DNA的脱氧核苷酸链 (子链)。因此全保留复制后得到的两个DNA分子，一个是原来的两条母链重新形成的亲代DNA分子，一个是两条子链形成的子代DNA分子；半保留复制后得到的每个子代DNA分子的一条链为母链，一条链为子链；分散复制后得到的每个子代DNA分子的单链都是由母链片段和子代片段间隔连接而成的。 [答案]　(1)轻(14N/14N)　重(15N/15N)　半保留复制和分散复制　(2)全保留复制　半保留复制或分散复制　(3)一条中密度带　一条轻密度带　中、轻　半保留复制　分散复制 1．(2010·山东高考)蚕豆根尖细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱 氧核苷培养基中