3.3 DNA的复制-【大鹏生物】高中新教材精品课生物必修2 遗传与进化 课件

第三章 基因的本质 第3节　DNA 的复制 [学习目标] 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。 2 [本讲目录] 一、对DNA复制的推测及DNA半保留复制的实验证据 二、DNA复制的过程 3 一、对DNA复制的推测及DNA半保留复制的实验证据 [教材梳理] 1.对DNA复制的推测 (1)半保留复制 ①提出者：沃森和克里克。 ②观点：DNA复制方式为半保留复制。 ③内容：DNA复制时，DNA双螺旋解开，互补的碱基之间的氢键断裂。解开的两条单链分别作为复制的模板，游离的脱氧核苷酸根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。 ④结果：新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链。 4 (2)全保留复制 概念：指DNA复制以DNA双链为模板，子代DNA的双链都是新合成的。 2.DNA半保留复制的实验证据 (1)实验方法：同位素标记技术和离心技术。 (2)实验原理：只含15N的DNA密度大，只含14N的DNA密度小，一条链含14N、一条链含15N的双链DNA密度居中。 (3)实验假设：DNA分子以半保留的方式复制。 (4)实验结果预期：离心后应出现三条DNA带。 ①重带(密度最大)：两条链都为15N标记的亲代双链DNA。 ②中带(密度居中)：一条链为14N标记，另一条链为15N标记的子代双链DNA。 ③轻带(密度最小)：两条链都为14N标记的子代双链DNA。 (5)实验过程 (6)结果分析 ①立即取出：提取DNA→离心→全部是重带。 ②细胞分裂一次(即细菌繁殖一代)取出：提取DNA→离心→全部是中带。 ③细胞再分裂一次(即细菌繁殖两代)取出：提取DNA→离心→1/2位于中带、1/2位于轻带。 (7)实验结论：DNA复制是以半保留的方式进行的。 [核心探讨] 探讨点　DNA半保留复制的实验设计 科学家在研究DNA的复制方式时，提出了两种复制模式：全保留复制和半保留复制(如图所示)： 请据图回答问题： (1)用什么技术区分来自模板DNA的母链与新合成的DNA子链？ 提示　同位素标记技术。 (2)如何测定子代DNA带有同位素的情况？ 提示　对DNA进行离心，观察其在离心管中的分布。 (3)若DNA复制的方式为全保留复制，上述实验结果会是怎样？ 提示　①亲代大肠杆菌：提取DNA→离心→全部是重带。 ②繁殖一代后取出：提取DNA→离心→1/2重带、1/2轻带。 ③繁殖两代后取出：提取DNA→离心→1/4重带、3/4轻带。 题组一　DNA半保留复制的实验证据 1.细菌在含15NH4Cl的培养基中繁殖数代后，使细菌DNA的含氮碱基均含有15N，然后再移入含14NH4Cl的培养基中培养，抽取其子代的DNA经离心分离，如图①～⑤为可能的结果。下列叙述错误的是（ ） A.第一次分裂的子代DNA应为⑤ B.第二次分裂的子代DNA应为① C.第三次分裂的子代DNA应为③ D.亲代的DNA应为⑤ A 2.某亲本DNA分子双链均以白色表示，以灰色表示第一次复制出的DNA子链，以黑色表示第二次复制出的DNA子链，该亲本双链DNA分子连续复制两次后的产物是( ) D 3.下列有关“证明DNA半保留复制的实验”的叙述，正确的是( ) A.培养过程中，大肠杆菌将利用NH4Cl中的N合成DNA的基本骨架 B.通过对第二代大肠杆菌DNA的离心，得出DNA复制的特点为半保留复制 C.将含14N/14N—DNA的大肠杆菌转移到以15NH4Cl为唯一氮源的培养液中培养若干代，所获得的大肠杆菌的DNA中都含有15N D.将含15N/15N—DNA的大肠杆菌转移到以14NH4Cl为唯一氮源的培养液中繁殖一代后，若将提取的子代大肠杆菌DNA解旋处理后进行离心，离心管中将只出现1个条带 C 二、DNA复制的过程 [教材梳理] 1.DNA复制的概念：以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。 2.发生时期：在真核生物中，这一过程是在细胞分裂前的间期，随着染色体的复制而完成的。 15 3.过程 解开的每一条母链 脱氧核苷酸 DNA聚合酶 解旋酶 4.结果：一个DNA分子形成了两个完全相同的DNA分子。 5.特点 (1)边解旋边复制。 (2)半保留复制。 6.准确复制的原因 (1)DNA独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板。 (2)通过碱基互补配对，保证了复制能够准确地进行。 7.意义：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。 [核心探讨] 探讨点　DNA复制的相关计算规律 假设将一个全部被15N标记的双链DNA分子(亲代)转移到含14N的培养液中培养n代，结果如下： 从图中可以得到如下规律： (