3.3 DNA的复制 课件高一下学期生物人教版必修2

3.3DNA的复制(课时1）高一生物下学期人教版必修二单元主题：遗传的物质基础思考：

遗传信息由亲代传递给子代，离不开DNA的复制，DNA是如何复制的呢？010203基于对DNA复制图解的分析，归纳概括DNA复制的条件、过程和特点（科学思维)通过DNA半保留复制的提出及证明过程，体验科学探究的基本方法，提高学生分析、推理、归纳等能力。（科学探究）学习目标通过对DNA半保留复制方式的学习，理解DNA的准确复制是遗传信息稳定遗传的基础。（生命观念）引导学生关注现实生活，关注癌症、克隆等社会热点，增强社会责任担当，形成正确的价值观和人生观。（社会责任）04一、对DNA复制方式的推测（一）提出问题

DNA以什么方式复制？全保留复制分散复制有人质疑提出半保留复制(沃森和克里克）（二）提出假说

半保留复制假说-演绎法二、DNA半保留复制的实验证据问题1：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：研究子代DNA组成-区分母链和新合成的子链问题2：DNA是肉眼看不见的，那如何区分亲代和子代的DNA链呢？梅塞尔森斯塔尔1958年同位素标记技术大肠杆菌（繁殖快，20min一代）科学的发现离不开技术的支持！！背景知识：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。问题3：形成的不同密度的DNA分子应如何区分？二、DNA半保留复制的实验证据密度梯度离心技术利用离心技术可以在试管中区分含有不同质量N元素的DNA。模拟活动一：画出一个被15N标记的DNA（15N//15N)分子复制两次后的子代DNA。并选择合适材料完成离心后条带的分布情况预测（任务分配：1.2组：半保留复制；3.4组：全保留复制；5、6组：分散复制）

（材料：水

蜂蜜

油

；

三种材料模拟不同质量的DNA分子）要求：3分钟，推选一人展示讲解。二、DNA半保留复制的实验（三）演绎推理

1.假设DNA的复制是半保留复制2.假设DNA的复制是全保留复制3.假设DNA的复制是分散复制（三）演绎推理

问题5：

经过一次复制后离心观察DNA条带的分布，能排除DNA复制的方式是分散复制吗？说明原因。一次即可。全保留复制--有轻带和重带；半保留复制--只有中带问题6：

如何继续

排除分散复制呢？问题4：想判断DNA复制的方式是半保留复制还是全保留复制，细胞分裂几次离心后就可以得到？不能，若为分散复制，第一次分裂（复制）后离心，试管中会出现中带，无法与半保留复制区分再进行一次分裂（复制），对第二次复制得到的产物进行离心观察3（四）实验验证

二、DNA半保留复制的实验证据梅塞尔森和斯塔尔：证明DNA半保留实验提出问题作出假设得出结论演绎推理实验验证DNA分子的复制方式是哪种？DNA以半保留方式复制（全保留、分散）推理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DNA是以半保留方式进行复制证明DNA半保留复制的实验：①研究者

②技术

③材料假说演绎法小结：

科学是不断完善和发展的过程！新的科学理论或学说通常是在补充、修正，甚至推翻原有理论和学说的基础上形成的！

牢记总书记嘱托：把握历史机遇，永攀科技高峰！

1.DNA复制的概念是什么?时期？场所？2.DNA复制过程需要哪些基本条件?3.DNA复制的过程分哪三大步骤?5.DNA复制的结果及意义？请同学们自主阅读教材P55-56，思考完成下面问题。

三、DNA复制的过程4.DNA精确复制的2个原因？6.DNA复制的方向及特点？拓展---DNA复制特点DNA聚合酶4种脱氧核苷酸DNA分子ATP解旋酶得到子代DNA只需要7.5小时B组实验完全解旋需要7小时DNA分子ATP解旋酶4种脱氧核苷酸ATPDNA聚合酶得到子代DNA需要8小时A组实验15小时特点1：边解旋边复制资料1据资料1，推测DNA复制有什么特点？资料2．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复制的效率一般为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。特点2：多个起点复制双向复制拓展---DNA复制特点据资料2，推测DNA复制有什么特点？

DNA复制的起点和方向(1)原核生物：单起点

、双向复制(2)真核生物：多起点、双向复制

在复制速率相同的前提下，图中DNA是从其最右边开始复制的，这种复制方式提高了DNA复制的效率。资料4DNA聚合酶最早是美国科学家ArthurKomberg于1957年在大肠杆菌中发现的，被称为DNA聚合酶Ⅰ（DNApolymeraseⅠ，简称polⅠ）以后陆续在其他原核生物及真核生物中找到了多种DNA聚合酶。这些DNA聚合酶的共同特征为：①具有5’→3’聚合酶活性，NA新链从头合成，只能催化dNTP加入核苷酸链的3'-OH末端。因而复制之初需要一段这就决定了DNA只能沿着5’→3’方向合成；②需要引物，DNA聚合酶不能催化DDNA引物的3’一OH端为起点，合成5’→3’方向的新链拓展---DNA复制条件和方向资料3：1958年美国生化学家kornberg在试管中用脱氧核苷酸合成DNA。他将大肠杆菌中提取的DNA聚合酶加入到含有四种丰富的脱氧核苷酸和适量的Mg2+的人工体系中，并没有发生DNA的合成，当加入少量的DNA做引子和ATP作为能源物质，经保温孵育后，测定其中DNA的含量。发现其中的DNA的含量增加了模板、原料、DNA聚合酶、能量等①子链按5→3’方向合成②需要引物据资料3，推测DNA复制的条件？据资料4，推测DNA聚合酶作用特点拓展----DNA复制的具体过程及方向资料5

日本科学家冈崎在研究T噬菌体DNA复制时发现；将培养一段时间的T噬菌体的DNA产物按照大小进行分离，既得到DNA短片段，也得到DNA长片段。进一步，冈崎及其同事用不能产生DNA连接酶的T噬菌体重复以上实验，发现DNA短片段占主导。方向：都从子链的5'端----3'端延伸，一条连续复制，另一条不连续复制据资料5，DNA两条链合成时在方向上有什么特点？模拟活动二：模拟DNA复制过程人员：全体学生参与，模拟DNA的双链复制过程准备活动：1.20名学生构建DNA双链链片段--模板

2.脱氧核苷酸若干

、

核糖核苷酸若干

3.解旋酶：1人DNA聚合酶：1人

引物酶：1人DNA连接酶：1人活动内容：解旋-----合成子链----子链与模板链形成双链

1.概念2.场所3.时期4.条件DNA的复制是指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。主要是在细胞核(其次在线粒体、叶绿体)细胞分裂（有丝分裂或减数分裂）前的间期小结DNA复制的过程三、DNA复制的过程模板原料酶能量亲代DNA分子中的两条母链以细胞中游离的4种脱氧核苷酸解旋酶、DNA聚合酶等ATP等5.特点6.精确复制的原因9.意义7.方向8.结果①半保留复制；②边解旋边复制；③双向复制；④真核生物有多个复制起点（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