(昌南)DNA的复制.ppt

昌南中学 生物备课组 温故知新： 1. DNA的基本组成单位是 ， 根据 的不同可分为 种。 1. 2.DNA双螺旋结构的特点有哪些？ 2. 碱基之间遵循什么原则？ 脱氧核苷酸 4 两条链 反向平行 双螺旋 脱氧核糖和磷酸交替连接排列在 外侧，构成基本骨架 碱基通过氢键形成碱基对，排列 在内侧，遵循碱基互补配对原则 碱基 DNA分子的功能 储存遗传信息： 传递遗传信息： 表达遗传信息： 通过千变万化的碱基对排列顺序实现 通过DNA的复制实现 通过基因控制蛋白质的合成实现 3.DNA分子作为遗传物质应该具有哪些功能呢？ 瞧! 我们爷俩长的，咋就这么像呢？ 小样! 我们爷俩才是传奇！ DNA的复制 小组讨论: 根据你对DNA结构的了解，尝试对 DNA复制进行大胆的推测,并且对亲 代DNA、复制得到的子一代复制得到的子一代DNADNA和和 子二代子二代DNADNA的组成进行分析的组成进行分析 （一）提出问题：DNA是怎样进行复制的？ 一、探究DNA的复制 （二二）提出假说提出假说: : 半保留复制 全保留复制 DNADNA是半是半( (全全) )保留复制保留复制 新合成的DNA分子中，都保 留了原来DNA 的一条链； 新合成的DNA分子不 含亲代DNA的链； 亲代 ： 子一代 ： （所有新合 成的链都用 蓝色表示） 问题问题1:1:如果要在实验中直观地区别、如果要在实验中直观地区别、“ “标识标识” ” 母链母链或或子链子链, ,可以采取什么办法？可以采取什么办法？ 问题问题2:2:可以用什么元素的同位素可以用什么元素的同位素( (放射性放射性) ) 进行标记进行标记? ? 同位素标记法同位素标记法 C C 、H H 、OO、 N N 、P P （三三）演绎推理：演绎推理： 问题问题: : 要验证上述预测要验证上述预测, ,就要分别观察亲代和子就要分别观察亲代和子 代的情况代的情况, ,但实验中但实验中, ,复制后的复制后的DNADNA分子通常是随机分子通常是随机 混合在一起的，不易分离。怎么解决这个问题？混合在一起的，不易分离。怎么解决这个问题？ 可以通过可以通过密度梯度离心密度梯度离心使其发生分层使其发生分层( (15 15N N质量大于 质量大于14 14 N N) ) 复制前复制前复制后复制后 演绎推理演绎推理: :如果亲代如果亲代DNADNA是是15 15N N作标记的，放在 作标记的，放在 1414N N的环境中进行培养，则亲代、子一代、 的环境中进行培养，则亲代、子一代、 子二代子二代DNADNA分别含有哪种分别含有哪种N N元素？其质量如元素？其质量如 何（用重、中、轻表示）？占每代何（用重、中、轻表示）？占每代DNADNA总数总数 的比例又是多少呢？的比例又是多少呢？ （三三）演绎推理：演绎推理： 子二代 ： 亲代 ： 子一代 ： 对DNA复制的演绎推理 （所有新合 成的链都用 蓝色表示） ( (放射性放射性) )同位素示踪技术：同位素示踪技术：常用 常用 元素对元素对亲代亲代DNA进 进 行标记行标记 15N 15N/ 15N 重带(下部) 15N/ 14N 中带(中间) 14N/ 14N 轻带(上部) 中带(中间) 15N/ 14N 亲 代 ： 子一代： 子二代： 半 保 留 复 制 亲 代 ： 子一代 ： 子二代 ： 重带(下部) 15N/ 15N 重带(下部) 14N/ 14N 14N/ 14N 15N/ 15N 全 保 留 复 制 15N/ 15N 轻带(上部) 轻带(上部) 重带(下部) 科学家做的科学家做的大肠杆菌培养实验结果大肠杆菌培养实验结果 全重 全中 14N/14N 15N/14N 15N/15N 亲代 子一代 子二代 轻 中 重 （四）验证实验 （五）得出结论 DNA复制的方式：半保留复制 模拟演练 问题探究 1、复制产生的子代DNA 在组成成分及结构上 与亲代DNA是否一致？ 2、亲子代DNA所蕴 含的遗传信息是否 相同？ 复制一次 【小结小结】 提出假说提出假说 演绎推理演绎推理 验证假说验证假说 假假 说说 演演 绎绎 （2 2）DNADNA复制是半复制是半（全）（全）保留复制保留复制 （3 3）根据假说演绎复制后）根据假说演绎复制后 子代子代DNADNA可能的情况可能的情况 （4 4）设计实验进行验证）设计实验进行验证 （1）DNADNA是如何进行复制的？是如何进行复制的？ 提出问题提出问题 （5）DNADNA复制方式是半保留复制复制方式是半保留复制 得出结论 得出结论 二、DNA复制的过程 小组讨论：根据DNA的组成及双螺旋结 构的特点，推测DNA半保留复制的具体 过程。 二、DNA复制的过程 思考及小组讨论解决以下问题： 、根据DNA的复制过程，尝试给DNA复制 的概念。 2、结合真核细胞中DNA的分布，说出 DNA复制的场所在哪里？ 3、回忆学过的细胞分裂知识， 说出DNA复制的时期？ 4、DNA复制过程可划分为哪几个阶段? 真核生物：细胞核（主要）、叶绿体、线粒体 合成子链解旋形成子代DNA 有丝分裂间期 减数第一次分裂的间期 以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程 二、DNA复制的过程 二、DNA复制的过程 思考及小组讨论解决以下问题： 5、分析并归纳DNA复制需要哪些条件? 6.分析DNA复制过程及结果，总结DNA复制 的特点。 7.结合DNA的结构特点，尝试说出DNA复制 准确进行的原因? 模板：亲代DNA的两条母链 原料：4种脱氧核苷酸 能量：ATP 酶：解旋酶、DNA聚合酶 边解旋边复制 半保留复制 DNA具有独特的双螺旋结构, 能为复制提精确的模板。 碱基互补配对原则,能够使复制准确无误。 8、尝试总结DNA复制的意义?回想本节课开始 时的图片解释生物亲子代间性状相似的原因？ DNA通过复制，使遗传信息从亲代传给了 子代，从而保持了遗传信息的连续性. 通过DNA的复制在亲子代之间 准确的传递了遗传信息 一、本节课对DNA复制进行科学的探究过 程采用了什么方法？回忆学过的知识， 哪位科学家也运用过此方法对生物的 遗传现象进行了探究？ 二、对DNA复制进行科学探究时，还采用了哪 些具体的技术手段来支持？你对此有何 感想？ 三、科学家根据DNA的结构对DNA的复制功能 做出了推断，这体现了生物学的哪一观点？ 小结: 假说演绎法 孟德尔 技术促进科学研究的发展 结构决定功能 基础训练 1下列关于DNA复制过程的正确顺序是（ ） 互补碱基对之间氢键断裂互补碱基对之间形成 氢键DNA分子在解旋酶的作用下解旋以解旋 后的母链为模板进行碱基互补配对子链与母链盘 旋成双螺旋状结构。 A. B. C. D. D 2DNA复制的基本条件是（ ） A模板，原料，能量和酶 B模板，温度，能量和酶 C模板，原料，温度和酶 D模板，原料，温度和能量 A 3DNA分子复制能准确无误地进行原因是（ ） A碱基之间由氢键相连 BDNA分子独特的双螺旋结构 CDNA的半保留复制 DDNA的边解旋边复制特点 B 拓展延伸 世代分子 总数 DNA分子在离心管中位 置（用上中下表示） 不同DNA分子占全部DNA分子之比 15N15N15N14N14N14N 亲代 1 2 3 n 根据本节课的学习,完成下列表格 全在下部1 2 4 8 2n 全在中部 中+ 上 中+ 上 2/ 2n中+ （2- 2）/2n上 1 1 2/ 2n （2- 2）/2n n 一个亲代DNA分子经 n 次复制后，则 （）DNA分子数 子代DNA分子数： 含亲代母链的DNA分子数： 不含亲代母链的DNA分子数： 2n个 2个 2n-2个 规律 总结 一个亲代DNA分子经 n 次复制后，则 （2）脱氧核苷酸链数 子代DNA分子中脱氧核苷酸链数： 亲代脱氧核苷酸链数： 新合成的脱氧核苷酸链数： 2n+1条 2条 2n+1-2条 规律 总结 （3）消耗的脱氧核苷酸数 若一亲代DNA分子含有某种脱氧核 苷酸m个，则经过n次复制后需要消 耗该脱氧核苷酸个数为： m（ 2n-1） 规律 总结 能力应用 1. 一个有N15标记的DNA分子放在没有 标记的环境中培养,复制5次后标记的 DNA分子占DNA分子总数的（ ） A.1/10 B.1/5 C.1/16 D.1/32 2. 1个DNA分子经过4次复制,形成16个DNA 分子,其中不含亲代母链的DNA分子为( ) A.2个 B.8个 C.14个 D.32个 C C 3.某DNA分子共有a个碱基，其中含胞嘧啶 m个，则该DNA分子复制3次，需游离的胸 腺嘧啶脱氧核苷酸数为（ ） A.7（a-m） B. 7（a/2-m） C. 8（a-m） D.8（2a-m） B 4.具有1000个碱基对的某个DNA分子区段内 有600个腺嘌呤,若连续复制两次,则需游离的 胞嘧啶脱氧核苷酸数目为( ) A. 400 B. 600 C. 1200 D. 1800 C 5.某一个DNA的碱基总数中,腺嘌呤为200个, 复制数次后,消耗周围环境中含腺嘌呤的脱氧 核苷酸3000个,该DNA分子已经复制了几次 ( ) A.三次 B.四次 C.五次 D.六次 B 6.某些药物可以抑制肿瘤细胞DNA的复制， 从而达到控制癌症的目的。这些药物作用 的细胞正处于细胞周期的（ ） A 间期 B 前期 C 中期 D 不能确定 A 遗忘的进程遵循“先快后慢”的原则。观察这条遗忘曲线 ，你会发现,学得的知识在一天后，如不抓紧复习, 就只剩下原来的25%。随着时间的推移,遗忘的速度 减慢，遗忘的数量也就减少。当然，留在记忆中的知 识也是微乎其微了。 实验证明： 及时复习是有效防 止遗忘的最好方法 提出问题 做出假说 演绎推理 实验验证 得出结论 假说演绎法 DNA分子的复制 一、DNA复制的探究二、