【公开课】DNA的复制课件高一下学期生物人教版（2019）必修2

基因的本质第3节DNA的复制第三章瞧瞧我们爷俩多像？小样我们爷俩才是最像的！亲代的遗传物质如何多一份传给后代？

【课前探究】根据预习由亲代DNA制作出子代DNA。

展示：

1、简述你是如何组装出模型。

2、根据你的组装请你推测DNA复制的方式。

提出假说1：DNA复制是全保留复制。提出假说2：DNA复制是半保留复制。一、对DNA复制的推测1、半保留复制假说的提出者：沃森和克里克(1953年)

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:“在提出碱基特异性配对的看法后，我们立即又提出了遗传物质进行复制的一种可能机理。”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。”inthefollowingcommunications.Wewerenotawareofthedetailsoftheresultspresentedtherewhenwedevisedourstructure,whichrestsmainlythoughnotentirelyonpublishedexperimentaldataandstereo-chemicalarguments.

Ithasnotescapedournoticethatthespecificpairingwehavepostulatedimmediatelysuggestsapossiblecopyingmechanismforthegengticmaterial.Fulldetailsofthestructure,includingthecon-ditionsassumedinbuildingit,togetherwithasetofco-ordinatesfortheatoms,willbepublishedelsewhere.《核酸的分子结构》论文节选讨论

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。提出了半保留复制的假说。提出问题1.半保留复制（沃森&克里克）一、对DNA复制的推测2.全保留复制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”。提出假说要通过实验“探究DNA复制是哪种方式？”关键思路是什么？关键思路：设法区分亲代和子代的DNA。如何做区分亲代和子代的DNA,又如何进行实验观察呢？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；利用DNA紫外吸收分析技术对试管中的不同位置的DNA进行区分；【探究一】演绎推理，预测结果小组合作，运用演绎推理预测全保留复制或半保留复制子一代和子二代1.各代DNA中两条链的组合情况2。标出离心后试管中DNA的位置。材料：白板，马克笔，软磁粘条带的宽窄意味着什么？DNA复制方式为半保留复制。得出结论排除DNA的复制是全保、、、、、、留复制排除DNA的复制是分散型复制实验验证二、DNA半保留复制的实验证据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①先用15NH4Cl培养液培养大肠杆菌②让大肠杆菌繁殖若干代（DNA几乎都是15N标记）③将大肠杆菌转移到含有14NH4Cl的普通培养液中④在不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA⑤将提取的DNA进行离心，记录离心管中DNA的位置二、DNA半保留复制的实验证据提出假说演绎推理实验验证2.推测可能的复制方式3.推理、探究几种复制模式下得到子代DNA的可能情况，预测可能实验结果5.结论：DNA复制是半保留复制1.DNA是如何复制的?提出问题半保留复制全保留复制假说——演绎法4.证明DNA半保留复制的实验得出结论DNA复制方式的探究历程:亲代DNA复制n代后，DNA分子数为？含亲代母链的DNA分子数为？含有14N的分子数？只含有14N的分子数？亲代第一代第二代第三代15N15N三、DNA复制的过程【探究二】分析血案资料。回答以下问题。分析学案上的三则资料，探究DNA复制发生的条件，特点，意义。

人类首次试管中合成DNA

1956年，美国生化学家康贝格从大肠杆菌中提取出的DNA聚合酶加入到具有四种丰富的脱氧核苷酸的人工合成体系中，经保温孵育后测定DNA含量，发现并没有DNA生成；当加入了少量DNA做引子和ATP作为能源物质，再经保温孵育后，测定DNA含量，发现DNA含量增加了。资料三、DNA分子的复制过程思考：DNA复制所需要的条件是什么？酶：原料：模板：能量：DNA的两条母链游离的脱氧核苷酸ATPDNA聚合酶三、DNA分子的复制过程思考：DNA复制所需要的条件是什么？DNA复制需要模板、原料、能量和酶等基本条件。4种脱氧核苷酸DNA片段ATPDNA聚合酶DNA体外合成体系哺乳动物的DNA展开可达2m，科学家在研究DNA体外复制时测得：DNA完全解旋需要7小时，子链合成需要7.5小时，但是亲代DNA合成子代DNA只需要8小时。资料边解旋边复制三、DNA分子的复制过程还有什么特点？虽然DNA能精准复制，但是，DNA平均复制109个碱基对，就会产生1个错误。这些错误可能产生什么影响？资料2017年3月24日，美国《科学》杂志上的研究称，近三分之二（约66%）的癌症基因突变可归咎于健康细胞在分裂过程中发生的DNA复制随机错误，而不是遗传基因或环境因素。DNA复制后形成的2个DNA分子一样吗？为什么DNA可以准确无误地进行复制？DNA具有独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板。碱基互补配对原则，保证了复制能准确进行。DNA精准复制的意义？将遗传信息从亲代传递给子代细胞，保证遗传信息的连续性。三、DNA分子的复制过程思考：DNA两条子链的合成方向一样吗？三、DNA分子的复制过程小结：探究三：概述过程，角色扮演小组合作：1、熟读教材，分析DNA复制过程，2、小组成员分工合作分别扮演DNA复制过程的不同角色，演绎DNA复制过程。1、由15N标记细菌的DNA，然后又将14N来供给这种细菌，于是该细菌便用14N来合成DNA，假设细菌连续分裂三次产生了八个新个体，它们中含14N链的DNA与含15N链的DNA比例是（

）A.4：1B.2：1C.1：1D.3：1A

￭实战演练：

2.下列关于DNA复制过程的正确顺序（）①互补碱基对之间氢键断裂②互补碱基对之间形成氢键③DNA分子被解旋酶作用④以解旋后的母链为模板进行碱基互补配对⑤子链与母链盘旋成双螺旋状结构。A.①③④②⑤ B.①④②⑤③ C.③①⑤④② D.③①④②⑤D拓展应用：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有多个起点，可同时