3.3DNA的复制课件【知识精讲精研】高一下学期生物人教版必修2

3.3DNA的复制DNA的双螺旋结构有哪些特点？ATGTAC温故知新：①两条链反向平行盘旋成双螺旋结构

②脱氧核糖和磷酸交替连接排列在外侧，构

成基本骨架；③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（A与T、G与C）既然已经认识到了DNA的结构，是否可以在体外用化学方法合成DNA呢？请你推测如果要体外合成DNA需要在反应体系中加入哪些成分呢？资料一：科恩伯格向反应体系中加入了4种脱氧核苷酸、ATP和酶，结果并未得到DNA分子。资料二：科恩伯格向反应体系中加入了4种脱氧核苷酸、ATP和酶。又加入了微量的DNA分子。结果有新的DNA产生，且与加入的微量DNA分子相同。DNA复制都需要哪些条件呢？科恩伯格1959年获诺贝尔奖请阅读课本55~56页，结合所学知识思考下列问题。1.DNA复制的概念是什么?时间？场所？2.DNA复制过程需要哪些条件?3.DNA复制过程怎么进行?4.DNA复制过程有何特点?5.DNA复制有何生物学意义?一、DNA复制的过程指以

为模板合成

的过程。真核细胞：

主要在

中，但在线粒体、叶绿体也有DNA的复制；原核细胞：主要在

中。细胞分裂前的

，随着染色体的复制而完成。(

的间期、

的间期)亲代DNA子代DNA细胞核拟核1、概念：2、DNA复制场所3、发生时期（真核生物）间期有丝分裂前减数分裂前病毒：

。

在宿主细胞一、DNA复制的过程新合成的子链DNA聚合酶DNA聚合酶DNA解旋酶游离的脱氧核苷酸解旋合成子链重新螺旋细胞提供能量（由ATP提供）需要解旋酶的作用结果：氢键断裂，两条链解开解开的每一条母链4种脱氧核苷酸DNA聚合酶等碱基互补配对原则从子链的5′端向3′端延伸每条新链和对应的模板链盘绕成双螺旋结构方向：原则：酶：原料：模板：4、过程与条件一、DNA复制的过程一、DNA复制的过程一、DNA复制的过程边解旋边复制

半保留复制（1）DNA分子独特的

结构，为复制提供了精确的模板；（2）

原则，保证了复制能够准确地进行。将

从亲代传给子代，从而保持遗传信息的

。5、复制特点7、DNA能够精确复制的原因9、复制的意义双螺旋碱基互补配对遗传信息连续性6、遵循的原则碱基互补配对原则8、复制的结果一个DNA分子形成了两个完全相同的DNA分子。一、DNA复制的过程原则时间场所模板原料能量酶特点意义有丝分裂间期或减数分裂前的间期DNA分子的每一条条链游离的4种脱氧核苷酸ATP解旋酶、DNA聚合酶边解旋边复制、半保留复制保持了亲子代细胞遗传信息的连续性真核生物：细胞核（主要）、叶绿体、线粒体条件DNA复制的过程碱基互补配对原则（A-T、C-G）

[资料]已知果蝇的基因组大小为1.8×108bp（bp表示碱基对），真核细胞中DNA复制的速率一般为50-100bp/s。下图为果蝇DNA的电镜照片，图中的泡状结构叫作DNA复制泡，是DNA上正在复制的部分。请你推测果蝇DNA形成多个复制泡的原因。说明果蝇的DNA有多个复制起点，可同时从不同起点开始DNA的复制，由此加快DNA复制的速率，为细胞分裂做好物质准备。课本P56页拓展应用真核生物的多起点双向复制拓展∙真核生物与原核生物DNA复制的区别.

真核生物原核生物具多个复制起点；进行双向复制(都是5’3’)单个复制起点；进行双向复制(都是5’3’)1.参与DNA复制过程的酶主要有（

）①DNA连接酶

②解旋酶

③RNA聚合酶

④DNA聚合酶A．①③ B．②④ C．③④ D．①②③④B2.下列有关DNA复制的叙述，错误的是(

)A.DNA复制可发生在真核细胞有丝分裂前的间期B.DNA复制时所需要的原料是脱氧核苷酸，且消耗ATPC.DNA复制时，以DNA的一条链作为模板先后合成两条子链D.DNA通过复制保持了亲代和子代细胞中遗传信息的连续性C1.沃森和克里克提出了遗传物质自我复制的假说：

新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链。二、对DNA复制的推测半保留复制2.其他观点：全保留复制DNA复制以DNA双链为模板，子代DNA的双链都是新合成的。半保留复制全保留复制需要通过实验验证

如何确认哪种假说是正确的？三、DNA半保留复制的实验证据科学家：1958年，美国生物学家梅塞尔森（M.Meselson）和

斯塔尔（F.Stahl）科学方法：同位素标记技术、密度梯度离心法研究方法：假说-演绎法实验材料：大肠杆菌（繁殖快，20min一代）提出问题作出假说演绎推理假说—演绎法推测可能的复制方式DNA是如何复制的？根据复制方式，预测实验结果半保留复制全保留复制三、DNA半保留复制的实验证据含N碱基脱氧核苷酸磷酸五碳糖PCHON资料1：15N和14N是氮元素的两种稳定同位素。15N14N复制后的DNA分子都是混在一起的，如何分离呢？推测DNA的两条链被标记的情况：密度

密度

密度

最大适中最小15N/15N-DNA15N/14N-DNA14N/14N-DNA资料2：由于15N和14N这两种同位素的相对原子质量不同。

含15N的DNA比含14N的DNA密度更大。密度梯度离心技术预测试管中DNA条带出现位置：15N/15N-DNA15N/14N-DNA14N/14N-DNA重带中带轻带演绎推理—假设是半保留复制15N/15N-DNA15N/

14N-DNA14N/15N-DNA15N/

14N14N/15N14N/14N14N/14N亲代子一代全部位于重带全部位于中带1/2位于轻带1/2位于中带离心离心离心DNA复制一次子二代DNA复制一次15N/15N14N/

15N14N/14N14N/

15N演绎推理—假设是全保留复制15N/15N-DNA15N/15N-DNA14N/14N-DNA15N/15N14N/14N14N/14N14N/14N亲代子一代全部位于重带1/2位于轻带1/2位于重带3/4位于轻带1/4位于重带离心离心离心DNA复制一次子二代DNA复制一次15N/15N14N/14N15N/15N14N/14N15N/15N提出问题作出假说演绎推理实验验证假说—演绎法推测可能的复制方式DNA是如何复制的？根据复制方式，预测实验结果实验结果与半保留复制的预期相符半保留复制全保留复制三、DNA半保留复制的实验证据15NH4Cl14N/14N-DNA繁殖若干代15N/15N-DNA目的？15N/15N-DNA14NH4Cl再分裂一次分裂一次提取DNA离心提取DNA离心DNA复制一次DNA再复制一次得到的大肠杆菌DNA几乎都是15N标记大肠杆菌实验验证15N14N14N14N实验结果和半保留复制的观点相符出现3处DNA条带提出问题作出假说演绎推理实验验证得出结论假说—演绎法推测可能的复制方式DNA是如何复制的？根据复制方式，预测实验结果实验结果与半保留复制的预期相符DNA分子复制的方式是半保留复制半保留复制全保留复制三、DNA半保留复制的实验证据复制1次复制2次复制n次….…….15N15NDNA分子数子代DNA分子数含15N的DNA分子数含14N的DNA分子数只含15N的DNA分子数只含14N的DNA分子数2n个2个2n个0个2n-2个无论DNA复制多少次，含母链的只有2条！四、DNA复制中的有关计算….…….15N15N脱氧核苷酸链数子代DNA分子中脱氧核苷酸链数子代含15N的脱氧核苷酸链数子代含14N的脱氧核苷酸链数2n+1条2条2n+1-2条复制消耗脱氧核苷酸链数设亲代DNA分子中含有某种脱氧核苷酸m个。经过n次复制共消耗游离的该种脱氧核苷酸第n次复制共消耗游离的该种脱氧核苷酸m×(2n-1)个m×2n-1个四、DNA复制中的有关计算复制1次复制2次复制n次1.注意“DNA复制了n次”和“第n次复制”的区别，前者包括所

有的复制，但后者只包括第n次的复制。2.注意碱基的单位是“对”还是“个”。3.切记在DNA复制过程中，无论复制了几次，含有亲代脱氧核苷

酸单链的DNA分子都只有两个。4.看清试题中问的是“DNA分子数”还是“链数”，“含”还是

“只含”等关键词，以免掉进陷阱。特别提醒：“DNA复制”的4点“注意”四、DNA复制中的有关计算1．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分子在含14N的培养基中连续复制4次，其结果可能是(

)A．含有14N的DNA分子占100%B．复制过程中需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸640个C．含15N的链占1/8D．子代DNA中嘌呤与嘧啶之比是2∶3A

2.已知一条完全标记15N的DNA分子在只含14N的培养基中经n次复制后，仅含14N的分子总数与含15N的DNA分子总数之比为7∶1，则n是(

)A.2 B.3 C.4 D.5解析该DNA分子经过n次复制后得到的DNA分子数为2n个，其中有两个DNA分子中各有一条链带有15N标记，故有(2n－2)∶2＝7∶1，所以n＝4。C

3．(2018·海南卷，T15)现有DNA分子的两条单链均只含有14N(表示为14N14N)的大肠杆菌，若将该大肠杆菌在含有15N的培养基中繁殖两代，再转到含有14N的培养基中繁殖一代，则理论上DNA分子的组成类型和比例分别是(