高中生物 第三章 基因的本质 3.3 DNA的复制理科课件 新人教版必修2

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1、复习：复习：DNADNA的双螺旋结构的双螺旋结构构构成成方方式式位置位置双螺旋外侧双螺旋外侧双螺旋内侧双螺旋内侧碱基对碱基对主链主链(骨架骨架)1 1）脱氧核糖与）脱氧核糖与磷酸交替连接；磷酸交替连接；2）两条主链呈）两条主链呈反向平行；反向平行；3）盘绕成规则）盘绕成规则的双螺旋。的双螺旋。2 2）碱基互补配对）碱基互补配对（A A T T，G G C C）1 1）主链上对应碱基）主链上对应碱基以以氢键氢键连结成对；连结成对；细胞减数分裂和受精细胞减数分裂和受精作用使生物的亲代与作用使生物的亲代与子代之间保持遗传性子代之间保持遗传性状的稳定性，为什么状的稳定性，为什么?DNA分子是怎样进行分

2、子是怎样进行复制的呢复制的呢? 最早提出的最早提出的DNA复制模型有三种；复制模型有三种；一、对一、对DNADNA复制的推测复制的推测1、全保留复制：新复、全保留复制：新复制出的分子直接形成，制出的分子直接形成，完全没有旧的部分；完全没有旧的部分；2、半保留复制：形成的、半保留复制：形成的分子分子 一半是新的，一半一半是新的，一半是旧的；是旧的； 3、分散复制：新复制的、分散复制：新复制的分子中新旧都有，但分配分子中新旧都有，但分配是随机组合的；是随机组合的；复制复制一次一次复制复制一次一次复制复制一次一次沃森和克里克推测是半保留复制模型沃森和克里克推测是半保留复制模型2、如果要你来设计实验，

3、你认为最基本的、如果要你来设计实验，你认为最基本的思路是什么？思路是什么？ 把把复制的单复制的单链和链和原来的链原来的链区分开区分开一、对一、对DNADNA复制的推测复制的推测复制一次复制一次1、这些观点各有不同，如何来证明那个观点、这些观点各有不同，如何来证明那个观点是正确的？是正确的？只能用实验来证明。只能用实验来证明。如何区分区分复制的单复制的单链和链和原来的链？原来的链？方法：方法：同位素标记法同位素标记法阅读课本：阅读课本：DNA半保留复制的实验证据半保留复制的实验证据结论：结论：DNA的复制是以的复制是以半保留半保留的方式进行的的方式进行的二、二、DNADNA半保留复制的实验证据半

4、保留复制的实验证据重带重带(下部下部)1515N/ N/ 15N中带中带(中中间间)1515N/ N/ 14N轻带轻带(上部上部)1414N/ N/ 14N中带中带(中间中间)1515N/ N/ 14N世世代代分分子子总总数数DNADNA分子在离心分子在离心管中位置管中位置不同不同DNADNA分子占全部分子占全部DNADNA分子之比分子之比1515N N分子分子杂种杂种分子分子1414N N分子分子0 01 12 23 3n n拓展延伸拓展延伸根据上面实验过程根据上面实验过程,完成下列表格完成下列表格全在下部全在下部12482n全在中部全在中部中中+ 上上中中+ 上上2/2n中中+(1- 2/

5、 2n)上上112/ 2n（1- 2/2n）一个一个DNA分子复制分子复制几代后的情况如何？几代后的情况如何？拓展延伸拓展延伸 三、三、DNADNA复制的过程复制的过程1.DNA分子复制的概念是什么?2. DNA分子复制时间、场所是什么？3.DNA分子复制过程怎么进行?4.DNA分子复制过程需要哪些条件?5.DNA分子复制过程有何特点?6.DNA分子复制有何生物学意义?思考如下问题：思考如下问题：1、什么是、什么是DNA分子的复制分子的复制？指以亲代指以亲代DNA为模板合成子代为模板合成子代DNA的过程。的过程。则则1DNA2DNA。 由由1DNA2DNA呢？呢？ 2、DNA分子复制发生在什么

6、时间，在哪里分子复制发生在什么时间，在哪里? 有丝分裂间期有丝分裂间期 减数第一次分裂的间期减数第一次分裂的间期 无丝分裂之前无丝分裂之前 大多在细胞核大多在细胞核3、复制的过程怎样进行？、复制的过程怎样进行？ 在在ATPATP供能供能、解旋酶解旋酶的作用下，的作用下，DNADNA两条多脱氧核苷酸链配对的碱基从两条多脱氧核苷酸链配对的碱基从氢键氢键处断裂处断裂，双螺旋的两条链解开的过程。，双螺旋的两条链解开的过程。 目的：就是为复制提供准确的模板，解开的两目的：就是为复制提供准确的模板，解开的两 条单链叫母链。条单链叫母链。什么叫解旋？解旋的目的是什么？什么叫解旋？解旋的目的是什么？什么叫什么

7、叫“子链子链”?复制复制一次能形成几条链？一次能形成几条链？ 以母链模板，以周围环境中游的以母链模板，以周围环境中游的4 4种种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，在有关酶的作用下，各自合成与原则，在有关酶的作用下，各自合成与母链互补的一段子链，复制一次形成子母链互补的一段子链，复制一次形成子链链两条两条。4、有人认为、有人认为DNA复制就像洗相片一样，复制就像洗相片一样，有一张底片就可以洗出许多相片来。有一张底片就可以洗出许多相片来。这种说法对不对，为什么？这种说法对不对，为什么？1DNA2DNA单链（母）单链（母）2母母2子子（母十子）（母十子）（母十

8、子）（母十子）2DNA 与洗相片不同，因为与洗相片不同，因为DNADNA分子的复制结果分子的复制结果并没有形成一个完整的新的并没有形成一个完整的新的DNADNA分子，而是形分子，而是形成了一半新、一半旧的两个成了一半新、一半旧的两个DNADNA分子。分子。5、DNA分子复制时分子复制时需何条件？需何条件？ 模板：亲代模板：亲代DNADNA的两条母链；的两条母链； 原料：原料：4 4种脱氧核苷酸：种脱氧核苷酸： 能量：能量：ATP;ATP; 酶酶 ：DNADNA解旋酶，解旋酶，DNADNA聚合酶等。聚合酶等。6.DNA分子复制的特点分子复制的特点:边解旋边复制边解旋边复制 半保留复制半保留复制

9、问题七问题七DNA分子的复制实质分子的复制实质(意义意义)？ DNA DNA通过复制，使遗传信息从亲代传通过复制，使遗传信息从亲代传给了子代，从而保证了给了子代，从而保证了物种的相对稳定物种的相对稳定性性，保持了，保持了遗传信息的连续性遗传信息的连续性，使得种族，使得种族得以延续。得以延续。 8.DNA准确复制的原因准确复制的原因?DNADNA具有具有独特的双螺旋结构独特的双螺旋结构， 能为复制提能为复制提精确的模板精确的模板。碱基互补配对碱基互补配对， 能够使复制准确无误。能够使复制准确无误。归纳：1.复制的条件复制时需要：模板DNA酶解旋酶和DNA聚合酶等能量ATP原料4种游离的脱氧核苷酸

10、2.复制的时间有丝分裂的间期减数第一次分裂前的间期3.复制的场所 4.复制的特点: 5.复制的方式: 主要在细胞核内边解旋边复制半保留复制6.DNA分子准确的保证独特的双螺旋结核提供精确模板碱基互补配对保证准确复制半保留复制根据半保留复制和碱基互根据半保留复制和碱基互补配对原则补配对原则拓展：与复制有关的碱基计算拓展：与复制有关的碱基计算1、一个、一个DNA连续复制连续复制n次后，共有多少个次后，共有多少个DNA？多少条脱氧核苷酸链？母链多少条？多少条脱氧核苷酸链？母链多少条？子链多少条？子链多少条？DNA分子数分子数=2n脱氧核苷酸链数脱氧核苷酸链数= 2n+1母链数母链数=子链数子链数=2

11、2n+1 2 ATGCCGATATGCCGATATGCCGATATGCCGATATGCCGATATGCCGATATGCCGAT连续第一连续第一次复制次复制连续第二次复制连续第二次复制连续第连续第n次复制次复制解：解：2、一个、一个DNA的碱基的碱基A（T、G、C）占碱基）占碱基总数的总数的a%，碱基总数为，碱基总数为m，连续复制，连续复制n次后，次后，共需要共需要G（C、A、T）多少个？第）多少个？第n次复制次复制需要需要G（C、A、T）多少个？）多少个？因为因为A=ma%，A=T、G=C， A+T= 2ma%，DNA复制复制n代后子链数代后子链数=2n+1 2 DNA连续复制连续复制n代后需

12、要代后需要 鸟嘌呤鸟嘌呤=（2n+1 2 ）/2 m （1/2 a%） = m （2n 1）（）（1/2 a%）解：解：所以所以G=C=m（1/2 a%），每形成两条新链所，每形成两条新链所必需的鸟嘌呤数等于亲代必需的鸟嘌呤数等于亲代DNA胞嘧啶数胞嘧啶数= m （1/2 a%）3、与染色体、细胞数目相关的计算、与染色体、细胞数目相关的计算注意：注意：1、一个、一个DNA含两条含两条DNA链，只要有一条链，只要有一条DNA链链 带标记，该带标记，该DNA分子便带标记。分子便带标记。2、每条染色体含一个或两个、每条染色体含一个或两个DNA分子，只要有分子，只要有 一条一条DNA链带标记便带标记。

13、链带标记便带标记。例：果蝇的体细胞中含有例：果蝇的体细胞中含有8条染色体，现有一果蝇条染色体，现有一果蝇的体细胞的每条染色体的的体细胞的每条染色体的DNA双链都被双链都被32P标记，标记，如果把该细胞放在如果把该细胞放在31P的培养基中培养，使其连续的培养基中培养，使其连续分裂，那么细胞第分裂，那么细胞第1次分裂中期，第次分裂中期，第2次分裂中、次分裂中、后期有几条染色体被标记。后期有几条染色体被标记。3.复制的条件复制的条件2.复制的过程复制的过程4.复制的特点复制的特点DNADNA分子的复分子的复制制 1. 复制的概念复制的概念5. 复制的意义复制的意义知识小结知识小结一、对一、对DNAD

14、NA复制的推测复制的推测三、三、DNADNA复制的过程复制的过程二、二、DNADNA半保留复制的实验证据半保留复制的实验证据1下列关于下列关于DNA复制过程的正确顺序是复制过程的正确顺序是（ ）互补碱基对之间氢键断裂互补碱基对之间氢键断裂/互补碱基对之间形成互补碱基对之间形成氢键氢键/DNA分子分子在解旋酶的作用下在解旋酶的作用下解旋解旋/以解旋以解旋后的母链为模板进行碱基互补配对后的母链为模板进行碱基互补配对/子链与母链盘子链与母链盘 旋成双螺旋状结构。旋成双螺旋状结构。A. B. C. D.D2将将 标记的标记的DNA分子放在分子放在 的培养基上培养，的培养基上培养， 经过经过3次复制，在

15、所形成的子代次复制，在所形成的子代 DNA中，含中，含 的的DNA占总数是（占总数是（ ）A1/16Bl8C14D12C3DNA分子的双链在复制时解旋，这时下述哪分子的双链在复制时解旋，这时下述哪一对碱基从氢键连接处分开（一对碱基从氢键连接处分开（ ）AG与与C BA与与C CG与与A DG与与TA5DNA分子复制能准确无误地进行原因是分子复制能准确无误地进行原因是（ ） A碱基之间由氢键相连碱基之间由氢键相连 BDNA分子独特的双螺旋结构分子独特的双螺旋结构 CDNA的半保留复制的半保留复制 DDNA的边解旋边复制特点的边解旋边复制特点B4DNA复制的基本条件是（复制的基本条件是（ ）A模板

16、，原料，能量和酶模板，原料，能量和酶 B模板，温度，能量和酶模板，温度，能量和酶C模板，原料，温度和酶模板，原料，温度和酶 D模板，原料，温度和能量模板，原料，温度和能量 A6、DNA的复制是在细胞的的复制是在细胞的 分裂和分裂和 第一次分裂前的第一次分裂前的 期进行的。复制期进行的。复制是指以是指以 为模板来合成为模板来合成 的过程。的过程。复制特点是复制特点是 复制过程必需以复制过程必需以 为模板、为模板、 为原料、为原料、 提供能量、提供能量、 的催化等条件，的催化等条件， 为为DNA的复制提供精确的复制提供精确的模板、并有的模板、并有 能力保证复制能力保证复制能够准确无误地完成。一个亲

17、代能够准确无误地完成。一个亲代DNA分子分子通过复制形成了个通过复制形成了个 ，新形成的新形成的DNA分子都是既含一条分子都是既含一条 链、链、又含一条又含一条 链，因此，称链，因此，称DNA的复制为的复制为“ ”。有丝有丝减数减数间间亲代亲代DNA分子分子子代子代DNA分子分子边解旋边复制边解旋边复制亲代亲代DNA分子一条链分子一条链脱氧核苷酸脱氧核苷酸ATP酶酶DNA分子双螺旋结构分子双螺旋结构碱基互补配对碱基互补配对结构完全相同的子代结构完全相同的子代DNA分子分子母母子子半保留复制半保留复制、G0、G1、G2三代三代DNADNA离心后的试管分别是离心后的试管分别是图中的：图中的：G0 、G1 、G2 。 ABD、G2代在、三条带中代在、三条带中DNADNA数数的比例是的比例是 。、图中、图中 、 两条带中两条带中DNADNA分子所含的分子所含的同位素磷分别是：同位素磷分别是： ， 。、上述实验结果证明了、上述实验结果证明了DNADNA的复制方式的复制方式是是 。0:1:131P31P 和和32P半保留复制半保留复制7.7.以含有以含有31P标志的大肠杆标志的大肠杆菌放入菌放入32P的培养液中，培的培养液中，培养养2代。离心结果如右：代。离心结果如右：