3.2DNA的复制课件2022-2023学年高一下学期生物人教版必修2

第2节 DNA的复制 第3章 基因的本质 知识目标 1.运用假说—演绎法探究DNA的复制方式，概述DNA通过半保留方式进行复制。 2.理解DNA的准确复制是遗传信息稳定传递的基础。 1.生命观念：基于对DNA半保留复制机制的理解，进一步形成结构与功能相适应的观念。 2.科学探究：阐明运用假说—演绎法进行科学探究的基本思路。 素养目标 一、对DNA复制的推测 1.半保留复制的假说 （1）提出者：沃森和克里克。 （2）内容： ①解旋: DNA 分子复制时,DNA 分子的双螺旋解开,互补的碱基之间的氢键断裂。 ②复制: 解开的两条单链作为复制的模板,游离的脱氧核酸依据碱基互补配对原则,通过形成氢键,结合到作为模板的单链上。 （3）特点：新合成的每个 DNA 分子中,都保留了原来 DNA 分子中的一条链,是半保留复制。 2.DNA半保留复制的实验证据 （1）实验材料： （2）实验方法： （3）实验假设： 大肠杆菌。 同位素标记技术和离心技术 DNA以半保留的方式复制 （4）实验过程： 15N/14N 15N/14N 14N/14N 14N/14N 15N/15N 14N 15N/14N 14N 14N 如果DNA复制是半保留复制 第一代会出现的结果是 第二代会出现的结果是 （5）实验预期： （6）实验结果： 离心后应出现3种类型的 DNA带 ① 重带(密度最大)：两条链都被”15N标记的亲代双链 DNA(15N/15N) ②中带(密度居中)：一条链被15N标记,另一条链含14N的子代双链DNA(15N/14N)。 ③轻带(密度最小)：两条链都含14N 的子代双链DNA(14N/14N)。 与预期的相符 ①15N 充分标记后取出，提取DNA→离心→全部重带(15N/15N)。 ②增殖一代后取出提取 DNA→离心→全部中带(14N/15N)。 ③增殖两代后取出,提取DNA→离心→1/2轻带(14N/14N)、1/2中带(14N/15N)。 DNA的复制是以半保留的方式进行的。 （7）实验结果： 二、DNA复制的过程 二、DNA复制的过程 2.时间： 1.概念： 3.场所： 4.条件： 以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。 有丝分裂前的间期和减数第一次分裂前的间期 主要在细胞核 模板 DNA分子的两条母链 原料 细胞中游离的4种脱氧核苷酸 酶 解旋酶、DNA聚合酶等 能量 ATP水解 5.方式： 6.方向： 7.特点： 8.原则： 9.结果： 10.意义： 半保留复制 边解旋边复制、半保留复制。 DNA通过复制，将遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞，从而保持了遗传信息的连续性。 一个DNA分子形成了两个完全相同的DNA分子 子链形成的方向是5′→3′ 碱基互补配对原则 三、DNA复制的有关计算 1.亲代DNA被15N标记，放在14N的环境中培养,一个亲代DNA连续复制n次 子代DNA分子数为2n个。 01 无论复制多少次，含15N的DNA分子始终有2个。 02 含14N的DNA分子有2n个， 只含14N的DNA分子有(2n-2)个。 03 子代DNA分子的总链数为2n×2=2n+1条 04 DNA分子的特点 DNA 分子中脱氧核酸链的特点 世代数 分子 总数 不同 DNA 分子所占比例 链的 总数 含14N、15N的链所占的比例 只含15N 含14N和15N 只含14N 含15N 含14N 0 1 1 0 0 2 1 0 1 2 0 1 0 4 1/2 1/2 2 4 0 1/2 1/2 8 1/4 3/4 3 8 0 1/4 3/4 16 1/8 7/8 n 2n 0 1/2n-1 1-(1/2n-1) 2n+1 1/2n 1-(1/2n) ①子代 DNA 分子总数 =2n ②含15N的 DNA 分子数 =2 ③含14N的DNA分子数=2n ④只含15N的DNA 分子数=0 ⑤只含14N的DNA 分子数=(2n-2)。 据表可知培养n(n≠0)代后 (1)DNA 分子数 ①子代 DNA 分子中脱氧核酸链数 =2n+1。 ②含15N的脱氧核酸链数 =2。 ③含14N 的脱氧核酸链数 =(2n+1 -2)。 (2)脱氧核酸链数 (3)DNA复制中消耗的脱氧核苷酸数 设亲代 DNA 分子中含有某种脱氧核酸m个则: ①经过n 次复制共需消耗游离的该种脱氧核酸 mx(2n-1)个 ②在第n次复制时共需消耗游离的该脱氧核苷酸数为m×2n-1个。 课堂练习 C A.子一代DNA应为① B.子二代DNA应为② C.子三代DNA应为③ D.亲代的DNA应为④ 1.细菌在含15N的培养基中繁殖数代后，细菌DNA的含氮碱基均含有15N，然后再将其移入含14N的培养基中培养，提取亲代及子代的D