【县公开课课件】3.3DNA的复制-课件（人教版2019必修2）

1、第3章基因的本质第第3 3节节 DNADNA的复制的复制问题探讨 沃森和克里克在发表DNA双螺旋结构的那篇著名短文的结尾处写道：“值得注意的是，我们提出的这种碱基特异性配对方式，暗示着遗传物质进行复制的一种可能的机制。”in the following communications. We were not aware of the details of the results presented there when we devised our structure, which rests mainly though not entirely on published experiment

2、al data and stereo-chemical arguments. It has not escaped our notice that the specific pairing we have postulated immediately suggests a possible copying mechanism for the gengtic material. Full details of the structure, including the con-ditions assumed in building it , together with a set of co-or

3、dinates for the atoms, will be published elsewhere.核酸的分子结构论文节选 讨论 1.碱基互补配对原则暗示DNA的复制机制可能是怎样的？ 碱基互补配对原则是指DNA两条链的碱基之间有准确的一一对应关系，暗示DNA的复制可能需要先解开DNA双螺旋的两条链，然后通过碱基互补配对合成互补链。 2.这句话中为什么要用“可能”二字？这反映科学研究具有什么特点？ 科学研究需要大胆的想象，但得出结论必须建立在确凿的证据之上。01对DNA复制的推测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

4、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。特点：一模一样，一新一旧一、对DNA复制的推测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。特点：一全新，一全旧3.分散复制 亲代DNA双链被切成片段后合成， 然后子、母双链聚集成“杂种链”。特点：新旧都有，随机组合02DNA半保留复制的实验证据提出问题要通过实验“探究DNA复制是哪种方式？”关键思路是什么？关键思路：通过实验区分亲代和子代的DNA。如何做区分亲代和子代的DNA,又如何进行实验观察呢？DNA以什么方式复制？做出

5、假设DNA以半保留方式复制（全保留、分散）如何在实验中直观区分母链和子链？同位素标记技术 资料：15N和14N是N元素的两种稳定的同位素，这两种同位素的相对原子质量不同，含15N的DNA比含14N的DNA密度大； 形成的不同密度的DNA分子应如何区分？密度梯度离心利用离心技术可以在试管中区分含有不同N元素的DNA；教材教材P53倒数段倒数段1；P54）（1.实验者：2.实验材料：3.实验方法 ：美国生物学家梅塞尔森和斯塔尔大肠杆菌（繁殖快，20min一代）同位素标记技术4.实验过程 ：密度梯度离心先用15NH4Cl培养液培养大肠杆菌让大肠杆菌繁殖若干代（DNA几乎都是15N标记）将大肠杆菌转移

6、到含有14NH4Cl的普通培养液中在不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA将提取的DNA进行离心，记录离心管中DNA的位置高密度带中密度带低密度带15N14N15N15N14N14N细胞分裂一次细胞分裂一次1515N N/ /1414N-DNAN-DNA提取提取DNADNA离心离心1515N N/ /1515N N-DNA-DNA1414N/N/1414N-DNAN-DNA1515N N/ /1414N-DNAN-DNA转移到含转移到含1414N NH H4 4CICI中中密度密度低低高高提取提取DNADNA离心离心提取提取DNADNA离心离心第一代第一代第二代第二代1515N N/ /1515N

7、N-DNA-DNA1515N N/ /1414N-DNAN-DNA1414N N1414N N1414N N1515N N/ /1414N-DNAN-DNA1515N N/ /1414N-DNAN-DNA1414N/N/1414N-DNAN-DNA演绎推理半保留复制亲代第一代第二代细胞分裂一次细胞分裂一次提取提取DNADNA离心离心1515N N/ /1515N N-DNA-DNA1414N/N/1414N-DNAN-DNA1515N N/ /1515N N-DNA-DNA转移到含转移到含1414NHNH4 4CICI中中密度密度低低高高提取提取DNADNA离心离心提取提取DNADNA离心离心

8、第一代第一代第二代第二代1515N N/ /1515N N-DNA-DNA1414N N1414N N1414N N1414N/N/1414N-DNAN-DNA1414N/N/1414N-DNAN-DNA1515N N/ /1515N N-DNA-DNA1515N/N/1515N N-DNA-DNA1515N/N/1515N N-DNA-DNA1414N/N/1414N-DNAN-DNA演绎推理全保留复制亲代第一代第二代演绎推理分散复制实验结果与半保留复制推理结果相同。DNA复制方式为半保留复制。实验验证得出结论作出假设演绎推理实验验证得出结论1.DNA是如何复制的?提出问题2.DNA的复制是

9、半保留复制3.子代DNA可能的情况及如何设计实验验证这种现象4.通过实验进行验证5.DNA以半保留的方式复制P703DNA复制的过程问题导学P55-P561.概念：以 为模板合成 的过程。 2.发生时间： 。 3.场所：真核生物：主要在 内， 和 也可以进行。原核生物：主要在 ，在质粒处也有DNA的复制。DNA病毒：活的宿主细胞内4.DNA复制的过程是怎样的？ 5.DNA复制的方向？6.DNA复制的结果？ 7.DNA复制的特点？ 8.DNA复制的条件？ 9.DNA复制遵循的原则？10.DNA能够准确复制的原因？ 11.DNA复制的意义？亲代DNA子代DNA细胞分裂前的间期细胞核线粒体叶绿体拟核

10、解旋（解旋酶）在细胞提供能量的驱动下，解旋酶将DNA双螺旋的2条链解开。合成子链（DNA聚合酶）以每一条母链为模板，以游离的将4种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，在DNA聚合酶的作用下合成与母链互补的1条子链。形成DNA 新合成的子链不断延伸，每条新链与其对应的模板链绕成双螺旋结构。4.过程：6.DNA复制的结果？7.DNA复制的特点？ 边解旋边复制,半保留复制 8.DNA复制的条件？C.酶：B.原料： 游离的四种脱氧核苷酸A.模板： 亲代DNA的两条母链D.能量： ATP等解旋酶（打开氢键）、DNA聚合酶（形成磷酸二酯键）5.DNA复制的方向？从子链的5 端向 3 端延伸一个DNA分

11、子形成两个完全相同的DNA分子9.DNA复制遵循的原则？ 碱基互补配对原则10.DNA能够准确复制的原因？11.DNA复制的意义？DNA独特的双螺旋结构提供精确的模板;通过碱基互补配对,保证了复制能够准确地进行。 DNA通过复制，将遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞，保持了遗传信息的连续性。人体细胞某DNA的长度为20010-9m，复制速度为5 10-9m/s，但经检测却发现此DNA的复制只需5s的时间。此事实说明什么？具多个复制起点。若共有4个复制起点，则又可说明什么？知识拓展具有互补碱基序列的DNA单链，可以通过碱基对之间形成氢键等，形成稳定的杂合双链区。不能互补的区域则会形成环。杂合双链区

12、的比例越大，则亲缘关系越近。DNA分子杂交技术 教材P P6262知识拓展04DNA复制的相关计算(1)将含有15N的DNA分子放在含有14N的培养基上培养，复制n次，则：DNA复制的相关计算 共产生子代DNA分子_个； 子代DNA分子中，含15N的DNA分子_个； 子代DNA分子中，含14N的DNA分子_个； 子代DNA分子中，只含15N的DNA分子_个； 子代DNA分子中，只含14N的DNA分子_个；(1)将含有15N的DNA分子放在含有14N的培养基上培养，复制n次，则：DNA复制的相关计算 共产生脱氧核苷酸链 个； 含15N的脱氧核苷酸链 个； 含14N的脱氧核苷酸链 个； 22n+1

13、2n+1-2(2)DNA复制中消耗的脱氧核苷酸数若亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，经过n次复制需要消耗该种脱氧核苷酸数为m(2n1)。DNA复制的相关计算第n次复制需要该种脱氧核苷酸数为m2n1。易错判断用15N标记含有100个碱基对的DNA分子，其中有胞嘧啶60个，该DNA分子在14N的培养基中连续复制4次。 (1)含有15N的DNA分子占1/8。( ) (2)含有14N的DNA分子占7/8。( ) (3)含有14N的脱氧核苷酸单链为30条。( ) (4)复制结果共产生16个DNA分子。( )原则碱基互补配对时间细胞分裂前的间期场所真核：细胞核、线粒体、叶绿体原核：拟核、细胞质（质粒）条件模板亲代DNA的两条链原料4种游离的脱氧核苷酸能量ATP酶解旋酶、DNA聚合酶等方向从子链的5 端向 3 端延伸特点半保留复制；边解旋边复制；多起点复制意义保持了遗传信息的连续性总结例1.某DNA分子中含有1 000