3.3 DNA的复制-【精准备课】2022-2023学年高一生物同步教学精品课件（人教版2019必修2）

第3节 DNA的复制 沃森和克里克在发表DNA双螺旋结构的那篇著作短文的结尾处写道：“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” 碱基互补配对原则暗示DNA的复制机制可能是怎样的？ 一、对DNA复制的推测 ①半保留复制 ②全保留复制 形成的两个DNA分子各有一条链来自亲代，另一条链是新形成的 新复制出的两个DNA分子，一个是亲代的，另一个是新形成的 ③弥散复制 新复制出的两个DNA分子每条链中既有母链片段又有新形成的片段 1.提出问题： DNA的复制方式是三种方式中的哪一种？ 2.作出假设： 如何在实验中直观区分母链和子链及子代DNA呢？ 同位素示踪技术 大肠杆菌 同位素(15N)示踪（繁殖快，20min一代） 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； 科学家梅塞尔森和斯塔尔的实验思路： 把复制的单链和原来的链做上标记，观察它们在新DNA中出现的情况。 （2）通过离心处理，完全含15N的DNA密度最大，位于离心管的最下端，称为重带；完全含14N的DNA密度最小，位于离心管的最上端，称为轻带；既含15N又含14N的DNA密度居中，构成中带。 （1）培养15N标记的细菌，放置在以14N为唯一氮源的培养基中连续培养，已知细菌20min分裂一次，分别在20min、40min、...取样，然后破碎细胞，分离出DNA,就可准确地获得各代的DNA。 3.演绎推理： 按照梅塞尔森和斯塔尔的实验思路，画一画按三种复制方式得到的DNA标记情况。 细胞分裂一次 15N/14N-DNA 提取DNA离心 15N/15N-DNA 14N/14N-DNA 15N/14N-DNA 转移到含14NH4CI中 密度 低 高 提取DNA离心 提取DNA离心 第一代 第二代 15N/15N-DNA 15N/14N-DNA 14N 14N 14N 如果DNA复制为半保留复制 第一代会出现的结果是 第二代会出现的结果是 15N/14N-DNA 15N/14N-DNA 14N/14N-DNA 细胞分裂一次 提取DNA离心 15N/15N-DNA 14N/14N-DNA 15N/15N-DNA 转移到含14NH4CI中 密度 低 高 提取DNA离心 提取DNA离心 第一代 第二代 15N/15N-DNA 14N 14N 14N 14N/14N-DNA 如果DNA复制为全保留复制 第一代会出现的结果是 第二代会出现的结果是 14N/14N-DNA 15N/15N-DNA 15N/15N-DNA 15N/15N-DNA 14N/14N-DNA 如果DNA复制为弥散复制 第一代会出现的结果是 第二代会出现的结果是 第一代 第二代 DNA的复制方式为半保留复制 4.实验验证： 5.得出结论： 假说-演绎法 思考 分子总数________ 只含15N的分子___________ 含15N 14N的分子__________ 只含14N的分子___________ 含14N的分子___________ 脱氧核苷酸链总数________ 含15N的链为_____________ 含14N的链为_____________ 2n 0 2 2n-2 2n+1 2 2n+1-2 2n 已知一条全部N原子被15N标记的DNA分子（亲代），转移到含14N的培养基上培养n代,其结果如下，回答下列问题 ：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） 复制 ：以母链为模板进行碱基配对 母链 子链 ：组成 复制后的DNA 同时进行 二、复制的过程 以亲代DNA分子为模板合成子代DNA的过程。 11 1.DNA复制的场所和时期 场所： 时期： 2.DNA复制的必需的条件 模板： 原料： 能量： 酶： 3.DNA复制的方式和特点 方式： 特点： 细胞核（主要）、线粒体和叶绿体 有丝分裂和减数第一次分裂前的间期 DNA两条链为模板 4种游离的脱氧核苷酸 ATP 解旋酶和DNA聚合酶等 半保留复制 半保留复制 边解旋边复制 4.DNA复制的结果 形成2条DNA 5.DNA复制的意义 （1）将遗传信息从亲代传递给了子代，保持了遗传信息的连续性 （2）复制出现差错，产生的影响可能很大，也可能没有 例：DNA复制有约10-9的错误率，约为31.6亿个碱基对的人类基 因组复制时可能产生6.32个碱基的错误。 6.DNA能够准确复制的原因： （1）DNA独特的双螺旋结构提供精确模板 （2）通过碱基互补配对原则保证了复制的准确进行 1、双链DNA中，含某种碱基a个，复制n次，则需加入该碱基或脱氧核苷酸 。