3.3 DNA的复制（教学课件）-【上好课】高一生物同步备课系列（人教版2019必修2）

第3节 DNA的复制 学习目标 1 了解沃森和克里克对DNA复制方式的早期推测及DNA半保留复制的实验证据。 运用假说—演绎法探究DNA的复制方式，概述DNA通过半保留的方式进行复制。 2 理解DNA的准确复制是遗传信息稳定传递的基础。 3 对DNA复制的推测 DNA复制的过程 目录 contents 01 02 03 DNA半保留复制的实验证据 情境导入 沃森和克里克在发DNA螺构的那篇著名短文的尾处写道:“值得注意的是，我们提出的这种基特异性配对方式，暗示着传物质进行复制的一种可能的机制。” 《核酸的分子结构》论文节选 碱基互补配对原则是指DNA两条链的碱基之间有准确的一一对应关系，暗示DNA的复制，可能需要先解开DNA的两条链，然后通过碱基互补配对合成互补链。 科学研究需要大胆的想象，但是得出结论必须建立在确凿的证据之上。 碱基互补配对原则暗示DNA的复制机制可能是怎样的? 这句话中为什么要用“可能”二字?这反映科学研究具有什么特点? 对DNA复制的推测 ◆提出者：沃森和克里克 ◆假说内容 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 新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链，这种复制方式被称作半保留复制 假说一：半保留复制 对DNA复制的推测 DNA复制以DNA双链为模板，子代DNA的双链都是新合成的 假说二：全保留复制 到底哪种假说正确呢? 要通过实验进行验证 思考讨论 证明DNA半保留复制的实验 要通过实验探究DNA复制是哪种方式, 关键思路是什么? 通过实验区分亲代和子代的DNA。 如何做区分? 美国生物学家梅 塞尔森和斯塔尔 ◆科学家 1958年 ◆时间 大肠杆菌 ◆实验材料 思考讨论 证明DNA半保留复制的实验 该实验用什么元素做标记?为什么? 15N和14N是N元素的两种稳定的同位素，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。 如何测定子代DNA带有同位素的情况? 含15N的 DNA比含14N的DNA密度大，利用离心技术可以在试管中区分不同N元素的DNA分子。 ◆实验技术 同位素标记法、 密度梯度离心法 15N/15N-DNA 14N/14N-DNA 15N/15N-DNA 15N/14N-DNA 15N/14N-DNA 15N/14N-DNA 14N/14N-DNA 14N/14N-DNA 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 提取DNA，离心 转移到含14NH4Cl的培养液中 细胞分裂1次 提取DNA，离心 提取DNA，离心 细胞再分裂1次 大肠杆菌在含15NH4Cl的培养液中生长若干代 实验验证 思考讨论 证明DNA半保留复制的实验 15N/15N-DNA 第一代 第二代 高 密度 低 15N/14N-DNA 15N/14N-DNA 14N/14N-DNA 演绎推理 实验结果表明，DNA的复制是以半保留的方式进行的。 如果DNA复制是全保留复制 第一代会出现的结果是 第二代会出现的结果是 思考讨论 证明DNA半保留复制的实验 细胞再分裂1次 提取DNA，离心 转移到含14NH4Cl的培养液中 细胞分裂1次 提取DNA，离心 提取DNA，离心 大肠杆菌在含15NH4Cl的培养液中生长若干代 第一代 第二代 15N/15N-DNA 实验可能结果 15N/15N-DNA 14N/14N-DNA 15N/15N-DNA 14N/14N-DNA 14N/14N-DNA 15N/15N-DNA 15N/15N-DNA 15N/15N-DNA 14N/14N-DNA 思考讨论 证明DNA半保留复制的实验 1.沃森和克里克证明了DNA分子的复制方式是半保留复制。( ) 2.证明DNA半保留复制的实验运用了同位素标记技术和离心技术。( ) 3.DNA半保留复制的证明过程使用了假说－演绎法。( ) × 正误判断 √ √ 典例分析 [典例1] 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 因为DNA的复制为半保留复制，因此亲本DNA的两条链将分别进入不同的子代DNA分子中，A、B错误；第二次复制时得到的4个DNA分子中，都有一条DNA子链是在第二次复制时形成的，而C中只有两个DNA分子中含第二次复制出的子链(黑色表示)，C错误，D正确。 解析： DNA复制的过程 1.DNA复制的概念是什么? 2.DNA复制的时间? 3.DNA复制的场所? 4.DNA复制过程怎么进行? 5.DNA