DNA的复制课件-高一下学期生物人教版必修2

第三章基因的本质第三节DNA的复制23.3DNA的复制对DNA复制的推测DNA半保留复制的实验证据DNA复制的过程01问题探讨讨论1、碱基互补配对原则暗示DNA的复制机制可能是怎样的？2、这句话中为什么要用“可能”二字？这反应科学研究具有什么特点？

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；科学研究需要大胆的想象，但是得出结论必须建立在确凿的实验证据之上；01问题探讨无论细胞有丝分裂还是减数分裂，都要经历一个较长的细胞分裂间期。细胞在分裂间期主要有什么变化？DNA分子是怎样进行复制的呢?（1）半保留复制（2）全保留复制（3）弥散复制一、对DNA复制的推测

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。新合成的DNA分子都保留了原DNA分子中的一条链。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。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”。二、DNA半保留复制的实验证据半保留复制全保留复制弥散复制若要通过实验证明DNA是半保留复制，如何在实验中直观地区别、“标识”母链或子链？同位素标记二、DNA半保留复制的实验证据证明DNA是半保留复制的实验---（假说演绎法）2、实验技术：同位素标记技术、密度梯度离心技术1、实验者：梅塞尔森、斯塔尔背景知识：①15N和14N是氮元素的两种稳定同位素，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；②利用离心技术可以在试管中区分含有不同氮元素的DNA；14N/14N—DNA15N/14N—DNA15N/15N—DNA轻带中带重带二、DNA半保留复制的实验证据证明DNA是半保留复制的实验---（假说演绎法）3、实验过程：（1）用含15NH4Cl的培养液培养大肠杆菌，得到DNA被15N

标记的大肠杆菌。（2）将大肠杆菌转移至的普通培养基中培养，在不同时刻

收集大肠杆菌，提取DNA进行离心，记录离心后DNA

的位置。二、DNA半保留复制的实验证据（1）作出假设DNA复制是一种半保留复制。每个子代DNA均由1条母链和1条子链组成。二、DNA半保留复制的实验证据思考：要验证上述假设，就要分别观察亲代和子代的情况，

但实验中，复制后的DNA分子混合在一起的，不易

分离。怎么解决这个问题？密度梯度离心二、DNA半保留复制的实验证据（2）演绎推理学生自己完成三种复制方式的猜测情况要求写出亲代、子一代、子二代DNA复制的结果，以及密度梯度离心可能出现的结果预测各种复制方式中子一代和子二代中DNA的情况亲代半保留复制全保留复制分散复制子一代子二代预测进行密度梯度离心后条带情况亲代半保留复制全保留复制弥散复制子一代子二代二、DNA半保留复制的实验证据（3）验证假设二、DNA半保留复制的实验证据（4）得出结论实验结果与预期相符，说明了DNA的复制是以半保留的方式进行的。假说—演绎法作出假说演绎推理实验验证提出问题得出结论DNA以什么方式进行复制？推理、探究该复制模式下得到子代DNA的可能情况，预测可能实验结果推测可能的复制方式DNA以半保留方式进行复制。证明DNA半保留复制的实验二、DNA半保留复制的实验证据1、将DNA双链都被15N标记的大肠杆菌放在含有14N的培养基中培养，

使其分裂3次，下列叙述正确的是()A.所有的大肠杆菌都含有15NB.含有15N的大肠杆菌占全部大肠杆菌的比例为1/2C.含有15N的大肠杆菌占全部大肠杆菌的比例为1/4D.含有15N的DNA分子占全部DNA分子的比例为1/82、把培养在含轻氮(14N)环境中的细菌，转移到含重氮(15N)环境中培

养相当于复制一次的时间，然后放回原环境相当于连续复制两次

的时间后，细菌DNA组成分析结果是(

)A．3/4轻氮型、1/4中间型B．1/4轻氮型、3/4中间型C．1/2中间型、1/2重氮型D．1/2轻氮型、1/2中间型AC23.3DNA的复制对DNA复制的推测DNA半保留复制的实验证据DNA复制的过程三、DNA复制的过程1.DNA复制的时间？场所？2.DNA复制过程怎么进行?3.DNA复制过程需要哪些条件?4.DNA复制过程有何特点?5.DNA复制有何生物学意义?阅读p55，思考下列问题：三、DNA复制的过程1.概念：以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程2.时间：真核细胞：细胞核（主要）、线粒体和叶绿体原核细胞：拟核区（主要），质粒；病毒：宿主细胞中（如：噬菌体侵染大肠杆菌）细胞分裂前的间期3.场所：4.过程：三、DNA复制的过程4.过程：三、DNA复制的过程能量解旋脱氧核苷酸DNA聚合酶双螺旋结构由ATP水解提供DNA中氢键可由解旋酶催化断裂，同时需要ATP供能作用位点：磷酸二酯键作用：连接两个相邻的脱氧核苷酸。解旋酶在DNA复制过程中几种酶的作用辨析5’3’DNA聚合酶冈崎片段DNA连接酶DNA聚合酶的底物：脱氧核苷酸DNA连接酶的底物：DNA片段3’5’5’3’前导链5’3’后随链前导链与后随链：互补配对三、DNA复制的过程子链皆由5’向3’端进行延伸①二条母链的碱基顺序是否相同？②二条子链的碱基顺序是否相同？③新合成的二个DNA碱基顺序是否相同？不同，互补相同不同，互补形成两个完全相同`的DNA分子。三、DNA复制的过程结果:6.DNA复制的结果？7.DNA复制的特点？

半保留复制，边解旋边复制,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：解旋的亲代DNA的两条单链D.能量：ATP等解旋酶（打开氢键）、DNA聚合酶（形成磷酸二酯键）DNA连接酶（连接冈崎片段）5.DNA复制的方向？从子链的5'端向3'端延伸一个DNA分子形成两个完全相同的DNA分子10.DNA能够准确复制的原因？11.DNA复制的意义？①DNA独特的双螺旋结构提供精确的模板;②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。9.DNA复制遵循的原则？碱基互补配对原则真核生物与原核生物DNA复制的区别真核生物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。拓展亲代第一代第二代第三代15N15N15N15N14N14N14N14N14N14NDNA复制的计算DNA复制中的有关计算亲代DNA复制n代后，DNA分子数为＿亲代DNA第n代复制增加的DNA分子数为______含亲代母链的DNA分子数为＿＿＿完全含亲代母链的DNA分子数为___不含亲代母链的DNA分子数为__________2n2个2n－202n-1一个有m个碱基对的DNA分子，其中含有腺嘌呤脱氧核苷酸a个。求：复制n次，需要多少鸟嘌呤脱氧核苷酸；

第n次复制，需要多少鸟嘌呤脱氧核苷酸。解：1）A=T=aG=C=(2m-2a)/2=m-a

(2n-1)(m-a)2）2n-1(m-a)拓展将含有

15N的DNA分子放在含有14N的培养基上培养，复制n次，则：(1)DNA分子数：①含14N的DNA分子数＝2n个②含15N的DNA分子数＝2个③不含亲代链的子代DNA(只含14N)分子数＝(2n－2)个(2)脱氧核苷酸链数：①子代DNA分子中脱氧核苷酸链数＝2n＋1条②亲代脱氧核苷酸链数(15N)＝2条③新合成的脱氧核苷酸链数(14N)＝(2n＋1－2)条活动探究一：实战训练

1.将用15N标记的一个DNA分子放在含有14N的培养基中，让其复制三次，则含有15N的DNA分子占全部DNA分子的比例是：（）A．1/2B．1/4C．1/6D．1/8活动探究二：将普通的大肠杆菌（DNA种含14N）放在含15N的培养液培养，若亲代DNA分子中含有腺嘌呤脱氧核苷酸m个，（1）1次复制需要该游离的脱氧核苷酸多少个？（2）2次复制呢需要该游离的脱氧核苷酸多少个？（3）n次复制呢需要该游离的脱氧核苷酸多少个？m个3m个m(2n－1)个2.某一个DNA分子的碱基总数中，腺嘌呤为200个，复制n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（是第几代）（）A．三次（第四代）B．四次（第五代）C．五次（第六代）D．六次（第七代）解析:经过n次复制利用腺嘌呤脱氧核苷酸数目3000＝(2n－1)·200，得n＝4。选择：B实战训练

3.一个被15N标记的DNA分子，以含14N的4种脱氧核苷酸为原料，连续复制3次，则含15N的脱氧核苷酸链占全部脱氧核苷酸链的比例是()A.1/2 B.1/4C.1/6 D.1/84.一个由15N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.1/10B.1/5C.1/16D.1/25实战训练

实战训练

5.某一个DNA分子的碱基总数中，腺嘌呤为200个，复制n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（是第几代）A．三次（第四代）

B．四次（第五代）C．五次（第六代）

D．六次（第七代）实战训练

6.有100个碱基对的某DNA分子片段，内含60个胞嘧啶脱氧核苷酸，若连续复制n次，则在第n次复制时需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸是多少？(

)

A．40n－1B．40nC．40×2n－1D．40×(2n－1)

7.某DNA分子有碱基200对，已知腺嘌呤和胸腺嘧啶之和占碱基总数的60%，则该DNA分子连续复制两次所需游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸分子数为（）A．80B．160C．240D．3208.一个含有1000个脱氧核苷酸对的双链DNA分子，放在32P标记了脱氧核苷酸的培养基中培养一代后，形成的子代分子其相对分子量比原来增加了（）A.1000

B.2000C.4000

C.5000脱氧核糖含氮碱基磷酸实战训练

实战训练

9.在一个密闭的容器里，用含有同位素14C的脱氧核苷酸合成一个DNA分子，然后加入普通的含12C的脱氧核苷酸，经n次复制后，所得DNA分子中含12C的脱氧核苷酸链数与含14C的脱氧核苷酸链数之比是 (

)A.2n∶1B.(2n-2)∶nC.(2n-2)∶2D.(2n-1)∶1实战训练

10.已知某DNA分子含有500个碱基对，其中一条链上A︰C︰T︰G=1︰2︰3︰4。该DNA分子连续复制数次后，消耗周围环境中含G的脱氧核苷酸4500个，则该DNA分子已经复制了 ()A.3次 B.4次 C.5次 D.6次实战训练

11.某DNA分子中含有1000个碱基对(被32P标记)，其中有胸腺嘧啶400个。若将该DNA分子放在只含被31P标记的脱氧核苷酸的培养液中让其复制两次，子代DNA分子相对分子质量平均比原来减少

。1500DNA分子共有4个，前两个DNA分子相对分子质量比原DNA分子共减少了2000，后两个DNA分子比原DNA分子共减少了4000，这样4个DNA分子的相对分子质量平均比原来减少了6000/4＝1500；12.某DNA分子中G占22%，当其连续复制5代后，T所占的比例为(

)

A.22%B.28%C.56%D.44%B13、一个含有1000个脱氧核苷酸对的双链DNA分子，放在32P标记了脱氧核苷酸的培养基中培养一代后，形成的子代分子其相对分子量比原来增加了（

）A、1000

B、2000C、4000

D、5000A14、一个双链DNA的分子量为a，放在32P