DNA的复制高一下学期生物人教版必修2

第三节DNA的复制1.提出问题：DNA的复制方式是怎样的？探究DNA的复制的方式？Watson和Crick对“DNA的复制”推测

分散复制模型思考1：半保留复制方式与全保留复制方式的区别在哪里？母链是否与子链“结合”构成新的DNA分子。新复制的DNA分子中新旧都有，但分配是随机组合的。全保留复制模型2.作出假说:

最早提出的DNA复制模型有三种探究DNA分子复制方式实验设计关键区别亲子代DNA实验方法同位素示踪法15N14N——密度大——密度小实验材料大肠杆菌将大肠杆菌放在NH4Cl培养液培养生长密度梯度离心法思考：采用同位素标记法区别亲代、子代的DNA分子。科学家的实验思路是什么？.（1）将大肠杆菌培养在含15N的培养基上生长。大肠杆菌DNA分子被15N标记，则15N链代表母链。(2）把含15N的大肠杆菌收集起来，洗去菌体外面的15N，并把它们转移到14N的培养基上生长，繁殖。则14N链代表子链。(3)提取DNA后进行密度梯度离心，可将不同的链组成的DNA分开。实验思路：探究DNA分子复制方式实验设计关键区别亲子代DNA实验方法同位素示踪法15N14N——密度大——密度小实验材料大肠杆菌将大肠杆菌放在NH4Cl培养液培养生长密度梯度离心法

分裂快，约20分钟分裂一次。结构简单、DNA易提取。问题为什么选用大肠杆菌为实验材料？12为何选择

15N作为DNA分子的标记元素？32P和14C是否也可以作为标记元素？

相对于C和P，如P，一个核苷酸只含一个P，比重上亲、子链区分不明显。15N使DNA的分子密度显著增加。因为15N标记位置的是含氮碱基（1个含氮碱基其中的N不止1个）。这样使15N-DNA和14N-DNA及15N14N-DNA的密度不同。亲代DNA分子15N/15N-DNA重带15N/14N-DNA中带15N/14N-DNA中带14N/14N-DNA轻带半保留复制由于新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链，因此，这种复制方式被称做半保留复制。14N/14N—DNA15N/14N—DNA15N/15N—DNA轻带中带重带重带(下部)15N/15N中带(中间)15N/14N轻带(上部)14N/14N中带(中间)15N/14N演绎推理1——假如是全保留复制实验过程、结果DNA的全保留复制实验过程、结果演绎推理2——假如是半保留复制DNA半保留复制演绎推理3——假如是弥散复制以大肠杆菌为原料，采用同位素示踪技术转移到含14NH4Cl的培养液中15N/15NDNA15N/14N

DNA15N/14N

DNA大肠杆菌在含15NH4Cl的培养液中生长若干代14N/14NDNA4.实验验证重带(下部)15N/15N中带(中间)15N/14N轻带(上部)14N/14N中带(中间)15N/14N5.实验结论：DNA的复制是以半保留的方式根据上面实验过程，完成下列表格n3210全14N分子14N15N分子全15N分子不同DNA分子占全部DNA分子之比DNA分子在离心管中位置分子总数世代全在下部12482n全在中部½中+½上¼中+¾上2/2n中+(1-2/2n)上2/2n（1-2/2n）11½¼½¾【小结】作出假说演绎推理验证假说假说演绎（2）DNA复制是半保留复制（3）根据假说演绎复制后子代DNA可能的情况（4）设计实验进行验证（1）DNA是如何进行复制的？（5）DNA复制方式是半保留复制得出结论提出问题有人认为DNA复制就复印材料一样，一张材料复印一次也可以得到两张相同的材料。这种说法对不对，为什么？1DNA→2DNA单链（母）→（母十子）＋（母十子）→子DNA＋子DNA→2DNA

与复印材料不同，因为DNA分子的复制结果并没有形成一个完整的新的DNA分子，而是形成了一半新、一半旧的两个DNA分子，并且原来的旧的DNA也不存在。

模拟演练DNA半保留复制结果分析：1、复制产生的子代DNA在结构组成上与亲代DNA有何关系？2、亲、子代DNA所蕴含的遗传信息是否相同？复制一次子代DNA与亲代DNA所带的信息（脱氧核苷酸的排列序）完全相同。每个子代DNA具有：亲代DNA的一条链（母链）和新形成的一条链（子链）探究点二、DNA复制的过程

小组讨论解决以下问题：１、根据DNA的复制过程，尝试给DNA复制的概念2、结合真核细胞中DNA的分布，说出DNA复制的场所在哪里？3、DNA复制的时期？真核生物：细胞核（主要）、叶绿体、线粒体有丝分裂间期

减数分裂前的间期

以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程？三、DNA分子复制的过程1.DNA复制的概念：1.DNA复制的时期：2.DNA复制的场所：以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程有丝分裂的间期和减数分裂前的间期真核：主要在细胞核，在线粒体和叶绿体中也有原核：主要在拟核AAATTTGGGGCCCATCCTAGTCG还未解旋刚解旋所以DNA复制特点之一是:通过碱基互补配对脱氧核苷酸结合到母链上正在复制边解旋边复制AAATTTGGGGCCCATCAAATTTGGGGCCCATC一条子代DNA另一条子代DNA形成两条完全相同的子代DNA解旋酶催化解旋：模板

（在DNA聚合酶的催化下，利用游离的脱氧核苷酸进行碱基配对）复制:以母链为模板进行碱基互补配对1条母链（旧链）1条子链（新链）复制后的一个DNA分子:（边解旋边复制）组成复制过程①模板：②原料：③能量：④酶：4、DNA分子复制时需何条件？亲代DNA的两条母链细胞中游离的4种脱氧核苷酸ATP释放的能量解旋酶—破坏氢键DNA聚合酶—形成磷酸二酯键5、DNA分子复制的特点:①边解旋边复制②半保留复制③多起点双向复制（真核生物）④合成两条子链的方向都是5′到3′⑤半不连续复制：前导链（连续复制），后滞链（不连续，冈崎片段）6、DNA分子复制的结果:1个DNA→2个完全相同的DNA7、DNA准确复制的原因?①DNA具有独特的双螺旋结构，能为复制提供精确的模板。②碱基互补配对原则，保证了复制能够准确地进行。8、尝试总结DNA复制的意义?回想本节课开始时的图片解释生物亲子代间性状相似的原因？①DNA通过复制，使遗传信息从亲代传给了子代，从而保持了遗传信息的连续性.②通过DNA的复制在亲子代之间准确的传递了遗传信息9、DNA复制过程可划分为哪几个阶段?合成子链解旋复旋DNA分子的复制小结：边解旋边复制解旋酶、DNA聚合酶等解旋合成螺旋子代DNA有丝分裂间期，减数分裂前的间期碱基互补配对原则亲代DNA两条母链①子代DNA分子数：②含N(母链)的DNA分子数：③含母链的DNA数总DNA数比例：2n个2个15⑤含N的DNA分子数：14⑥不含N的DNA分子数：142n个0个子代脱氧核苷酸的链数：2n+1四、DNA复制的计算（一）某被15N标记的DNA分子在含14N的培养基中连续复制n代22ｎ22n×2④含母链的脱氧核苷酸链数占总链数比：1.将15N标记的DNA分子放在14N的培养基上培养，经过3次复制，在所形成的子代DNA中，含15N的DNA占总数是（

）

A．1/16

B．l／8

C．1／4

D．1／2①子一代②子二代亲代①③子三代C2.某双链DNA分子带有15N同位素标记，在试管中以该DNA为模板进行复制实验，连续复制4代之后，试管中带有15N同位素标记的DNA占总量的

。A.12.5%B.25%C.50%D.100%A3.一个噬菌体侵染细菌后，形成了200个子代噬菌体，子代DNA中含最初DNA链的DNA占

。

A.1%B.2%C.25%D.50%A（二）DNA复制所需原料的计算一个DNA分子中含有1000个碱基对，其中有400个腺嘌呤。如果它连续复制两次，则消耗周围环境中胞嘧啶脱氧核苷酸

个。复制n次消耗原料的量：(2n-1)×碱基数n为复制的次数第二次复制，消耗周围环境中胞嘧啶脱氧核苷酸

个

复制第n次消耗原料的量：2n-1×碱基数

n为复制的次数

1800

1200ⅠⅡⅢ①子一代②子二代亲代①③子三代

【例3】具有100个碱基对的1个DNA分子区段，内含40个胸腺嘧啶，如果连续复制两次，则需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸________1、下列关于DNA复制的说法，其中不正确的是（）A.DNA复制过程中需要酶的催化B.DNA复制过程中需要的能量直接由糖类提供C.DNA分子是边解旋复制的D.DNA复制过程中两条母链均可作模板2、以DNA的一条链“－A－T－C－”为模板，经复制后的子链是（）A.“－T－A－G－”

B.“－U－A－G－”C.“－T－A－C－”

D.“－T－U－G－”BA小试牛刀⑴、G0、G1、G2三代DNA离心后的试管分别是图中的：G0

、G1

、G2

。

ABD⑵、G2代在①、②、③三条带中DNA数的比例是

。0:1:1

以含有31P标志的大肠杆菌放入32P的培养液中，培养2代。离心结果如右：能力提升⑷、上述实验结果证明了DNA的复制方式是

。31P31P和32P⑶、图中①

②两条带中DNA分子所含的同位素磷分别是：

，

。半保留复制①一个DNA连续复制n次后，共有多少个DNA？多少条脱氧核苷酸链？母链多少条？子链多少条？解析：所用知识为“半保留复制”和“碱基互补配对原则”，并图示分析。与复制有关的碱基计算ATGCC