高中生物必修二DNA的复制

第三节：DNA的复制,第三章基因的本质,何谓DNA的复制？,所谓DNA的复制就是指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程，1DNA2DNA,新产生的DNA分子是一个全新的DNA分子吗？,最早提出的DNA复制模型有三种；,1、全保留复制：新复制出的分子直接形成，完全没有旧的部分；,一、对DNA复制的推测,2、半保留复制：形成的分子一半是新的，一半是旧的；,3、分散复制（弥散复制）：新复制的分子中新旧都有，但分配是随机组合的；,2、如果要你来设计实验，你认为最基本的思路是什么？,把复制的单链和原来的链做上标记，然后观察它在新DNA中出现的情况。,1、这些观点各有不同，如何来证明那个观点是正确的？,只能用实验来证明。,沃森和克里克推测是半保留复制模型,探究,DNA分子复制方式,关键,区别亲子代DNA,实验方法,同位素示踪法,15N,14N,密度大,密度小,实验材料,大肠杆菌,将大肠杆菌放在NH4Cl培养液培养生长,密度梯度离心法,积极思维：,1、大肠杆菌首先放在什么培养基中培养？2、然后转移到什么培养基中培养的？3、可能观察到哪些实验现象？4、实验结论是什么？,二、DNA分子半保留复制的实验证据,我们采用假设方法：1.假设是半保留复制2.假设是全保留复制3.假设是弥散复制,小组讨论：每一种复制方式的亲代、子一代、子二代离心后会出现几条DNA带，它们分别位于离心管的什么位置？,实际实验结果是,分析：1、离心处理后，为什么子一代DNA只有杂和链带？2、子二代DNA出现了轻链带和杂和链带，说明了什么？,DNA半保留复制,此种探究方法被称为假说演绎法,有人认为DNA复制就复印材料一样，一张材料复印一次也可以得到两张相同的材料。这种说法对不对，为什么？,1DNA2DNA单链（母）（母十子）（母十子）子DNA子DNA2DNA,与复印材料不同，因为DNA分子的复制结果并没有形成一个完整的新的DNA分子，而是形成了一半新、一半旧的两个DNA分子，并且原来的旧的DNA也不存在。,三、DNA分子复制的过程及其特点,A,A,A,T,T,T,G,G,G,G,C,C,C,A,T,C,DNA平面模式图,DNA复制过程,思考：1、DNA复制需要哪些基本条件？2、复制过程有何主要特点？3、复制形成的子代DNA和亲代DNA有何关系？,A,A,A,T,T,T,G,G,G,G,C,C,C,A,T,C,A,G,C,T,C,G,T,游离的脱氧核苷酸,与复制有关的酶,注意，此处氢键将被打开！,A,A,A,T,T,T,G,G,G,G,C,C,C,A,T,C,C,A,G,T,C,G,T,在酶的催化下氢键已被打开,DNA分子利用细胞提供的能量，在解旋酶的作用下，把两条扭成螺旋的双链解开，这个过程叫解旋。,A,A,A,T,T,T,G,G,G,G,C,C,C,A,T,C,C,A,G,T,C,G,T,亲代DNA的一条链作为模板,A,A,A,T,T,T,G,G,G,G,C,C,C,A,T,C,C,T,A,G,T,C,G,还未解旋,刚解旋,所以DNA复制特点之一是:,通过碱基互补配对脱氧核苷酸结合到母链上,正在复制,边解旋边复制,A,A,A,T,T,T,G,G,G,G,C,C,C,A,T,C,A,A,A,T,T,T,G,G,G,G,C,C,C,A,T,C,一条子代DNA,另一条子代DNA,形成两条完全相同的子代DNA,三、DNA分子复制的过程及其特点,1.场所：,2.时间：,3.条件:,细胞核(主)、线粒体、叶绿体,细胞分裂间期(有丝分裂、减数分裂),(1)模板：解旋的DNA两条单链(2)原料：脱氧核苷酸(3)能量：ATP(4)酶：解旋酶、DNA聚合酶,三、DNA分子复制的过程及其特点,4.特点:(1)边解旋边复制(2)半保留复制,加快复制速度，减少DNA突变可能,保证了复制的准确进行,5.“准确”复制的原理：（1）DNA分子独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板；（2）碱基互补配对原则，保证了复制能够准确地进行。,6.意义：将遗传信息从亲代传给子代，从而保持遗传信息的连续性。,1、下列关于DNA复制的说法，其中不正确的是（）A.DNA复制过程中需要酶的催化B.DNA复制过程中需要的能量直接由糖类提供C.DNA分子是边解旋复制的D.DNA复制过程中两条母链均可作模板2、以DNA的一条链“ATC”为模板，经复制后的子链是（）A.“TAG”B.“UAG”C.“TAC”D.“TUG”,B,A,小试牛刀,思维拓展,)复制n次后DNA个数:,2n（n=复制次数）,2）含母链的DNA数量及比例,22,)DNA个数:,2n（n=复制次数）,2）含母链的DNA数量及比例,22,22n2,3）含母链的脱氧核苷酸链数占总链数比,4）复制n次消耗原料的量：,a（）,5）复制第n次消耗原料的量：,a,思维拓展,3,4,、G0、G1、G2三代DNA离心后的试管分别是图中的：G0、G1、G2。,A,B,D,、G2代在、三条带中DNA数的比例是。,0:1:1,以含有31P标志的大肠杆菌放入32P的培养液中，培养2代。离心结果如右：,能力提升,、上述实验结果证明了DNA的复制方式是。,31P,31P和32P,、图中两条带中DNA分子所含的同位素磷分别是：，。,半保留复制,时间：,有丝分裂分裂间期、减数第一次分裂前的间期,过程：,解旋,合成子链,模板：,亲代DNA提供,原料：,原则：,条件：,游离的脱氧核苷酸,碱基互补配对原则,能量:,酶:,特点：,边解旋边复制,半保留复制,意义：,保持前后代遗传信息的连续性,复旋,DNA的复制课堂小结,ATP,解旋酶、DNA聚合酶,实验结果分析,如果,说明,实验结果分析,如果,说明,实验结果分析,如果,说明,将大肠杆菌放在15NH4Cl培养液生长,转移到含14NH4Cl中,分裂一次,分裂两次,15N/15N-DNA,15N/14N-DNA,14N/14N-DNA,15N/14N-DNA,提取离心,提取离心,提取离心,15N/15N-DNA,15N/15N-DNA,15N/15N-DNA,14N/14N-DNA,15N/15N-DNA,14N/14N-DNA,15N/14N-DNA,15N/14N-DNA,实验结果预测,第一代,第二代,第三代,第四代,无论DNA复制多少次，含有原来母链的DNA分子永远只有两条,例题：将15N标记的DNA分子放在14N的培养基上培养，经过3次复制，在所形成的子代DNA中，含15N的DNA占总数是（）A1/16Bl8C14D12,C,A,A,A,T,T,T,G,G,G,G,C,C,C,A,T,C,DNA平面模式图,DNA复制过程,思考：1、DNA复制需要哪些基本条件？2、复制过程有何主要特点？3、复制形成的子代DNA和亲代DNA有何关系？,A,A,A,T,T,T,G,G,G,G,C,C,C,A,T,C,A,G,C,T,C,G,T,游离的脱氧核苷酸,与复制有关的酶,注意，此处氢键将被打开！,A,A,A,T,T,T,G,G,G,G,C,C,C,A,T,C,C,A,G,T,C,G,T,在酶的催化下氢键已被打开,DNA分子利用细胞提供的能量，在解旋酶的作用下，把两条扭成螺旋的双链解开，这个过程叫解旋。,A,A,A,T,T,T,G,G,G,G,C,C,C,A,T,C,C,A,G,T,C,G,T,亲代DNA的一条链作为模板,A,A,A,T,T,T,G,G,G,G,C,C,C,A,T,C,C,T,A,G,T,C,G,还未解旋,刚解旋,所以DNA复制特点之一是:,通过碱基互补配对脱氧核苷酸结合到母链上,正在复制,边解旋边复制,A,A,A,T,T,T,G,G,G,G,C,C,C,A,T,C,A,A,A,T,T,T,G,G,G,G,C,C,C,A,T,C,一条子代DNA,另一条子代DNA,形成两条完全相同的子代DNA,三、DNA复制的过程,