第3讲 DNA的复制及基因的本质（精美课件）-备战2024年高考生物一轮复习课件精讲+好题精练

1 第3讲 DNA的 复制及基因的本质 1 第六单元 基因的本质与表达 1953年沃森和克里克撰写的《核酸的分子结构—脱氧核糖核酸的一个结构模型》论文发表在英国《自然》杂志上。 温故知新 沃森和克里克 核酸的分子结构 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机制。 复制机制可能是怎样的？ 问题探讨 3 一.对DNA复制的推测 5’ 3’ 5’ 3’ 3’ 5’ 5’ 3’ 双螺旋解开 氢键断裂 ①DNA复制时，DNA双螺旋解开，互补的碱基之间的氢键断裂； 沃森和克里克提出的遗传物质自我复制假说： 一.对DNA复制的推测 4 ②解开的两条单链分别作为复制的模板，游离的脱氧核苷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’ 5’ 5’ 3’ 模板 模板 子链 子链 一.对DNA复制的推测 5 ③新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链，这种复制方式被称做半保留复制。 3’ 5’ 5’ 3’ 模板 模板 子链 子链 原来的 原来的 新的 新的 一.对DNA复制的推测 6 5’ 3’ 5’ 3’ 5’ 3’ 3’ 5’ 3’ 5’ 5’ 3’ 半保留复制 + 应该是 全保留复制 一.对DNA复制的推测 7 5’ 3’ 5’ 3’ 全保留复制 5’ 3’ 5’ 3’ + 5’ 3’ 5’ 3’ 都是新链 应该是 半保留复制 一.对DNA复制的推测 8 半保留 复制 全保留 复制 需要通过实验验证 首要问题，如何区分开亲代与子代的DNA？ 梅塞尔森 斯塔尔 1958年 大肠杆菌 同位素标记技术 密度梯度离心技术 二.DNA半保留复制的实验证据 10 背景知识： ①15N和14N是氮元素的两种稳定同位素，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； ②利用离心技术可以在试管中区分含有不同氮元素的DNA； 14N/14N—DNA 15N/14N—DNA 15N/15N—DNA 轻带 中带 重带 二.DNA半保留复制的实验证据 15NH4Cl 14N/ 14N -DNA 繁殖若干代 15N/ 15N -DNA 目的？ 得到的大肠杆菌DNA几乎都是15N标记的 二.DNA半保留复制的实验证据 12 15N/ 15N -DNA 14NH4Cl 再分裂一次 分裂一次 提取DNA 离心 提取DNA 离心 ？ ？ ？ 哪个位置 ？ ？ ？ 哪个位置 二.DNA半保留复制的实验证据 13 半保留复制 分裂一次 再分裂一次 15N/ 15N -DNA 15N/ 14N -DNA 15N/ 14N -DNA 15N/ 14N -DNA 15N/ 14N -DNA 14N/ 14N -DNA 14N/ 14N -DNA 14N 14N 14N + + 重带 中带 轻带 中带 14 全保留复制 分裂一次 再分裂一次 15N/ 15N -DNA 15N/ 15N -DNA 14N/ 14N -DNA 14N / 14N -DNA 15N/ 15N -DNA 14N/ 14N -DNA 14N/ 14N -DNA 14N 14N 14N + + 重带 重带 轻带 重带 轻带 15 实验结果与半保留复制结果一致 DNA的复制是以半保留的方式进行的 16 作出假说 演绎推理 实验验证 2、推测可能的复制方式 3、推理、探究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 5、结论：DNA复制是半保留复制 1、DNA的是如何复制的? 提出问题 半保留复制 全保留复制 假说——演绎法 4、证明DNA半保留复制的实验 得出结论 DNA复制方式的探究历程 15N/ 15N -DNA 15N/ 14N -DNA 15N/ 14N -DNA 半保留复制 有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期 2、时间： 3、场所: 真核生物： 1、概念： 指以亲代DNA的两条链为模板合成子代DNA的过程。 叶绿体、线粒体 原核生物： 细胞核（主要） 拟核、细胞质（质粒） 三.DNA复制的过程 18 1）解旋 在能量的驱动下，解旋酶将DNA双螺旋的两条链解开，氢键断裂。 解旋酶 ATP 4、过程: 19 2）合成引物（补充） 在引物酶的作用下，产生一小段RNA作为引物,后期引物会被切除 引物酶 引物 5’ 3’ 引物的作用简单理解就是引出DNA聚合酶，因为DNA聚合酶必须识别3’端才能结合上去。 20 3）合成子链 DNA聚合酶等以解开的每一条母链为模板，以游离的4种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，各自合成与母链互补的一条子链。 模板 模板 DNA聚合酶 5’ 3’ 子链延伸方向 子链延伸方向 两条子链延伸方向相反，但都是从