3.3 DNA的复制（教学课件）-2023-2024学年高一生物下册同步备课课件（人教版2019必修2）

第三章 基因的本质 第3节 DNA的复制 ——赵沐溪 DNA复制的推测 DNA半保留复制的实验证据 DNA复制的相关计算 随堂练习 DNA复制的过程 DNA的复制 目录 9d3b67dc-bbec-4369-98cc-7dbdd7f38e76.source.3.zh-Hans 2 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”。 1.碱基互补配对原则暗示DNA的复制机制可能是怎样的？ 暗示DNA的复制可能要先解开DNA双螺旋的两条链，然后通过碱基互补配对合成互补链。 2.这句话中为什么要用“可能”二字？这反应科学研究具有什么特点？ 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实验证据之上。 问题探讨 1、DNA复制时，DNA双螺旋解开，互补的碱基之间的氢键断裂； 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、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。 沃森和克里克提出DNA自我复制假说： 一、对DNA复制的推测 半保留 复制 全保留 复制 那么DNA到底是如何复制的? 一、对DNA复制的推测 半保留复制假说提出后，也有人提出不同观点，提出了全保留复制、弥散（分散）复制等不同假说。 全保留复制是指DNA复制以DNA双链为模板，子代DNA的双链都是新合成的。 弥散复制 弥散复制是指复制结果是亲代的DNA弥散性的分布在子代DNA的任意一条链中 问题1、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。 问题2、DNA是肉眼看不可见的，如何做区分亲代和子代的DNA,又如何进行实验观察呢？ 实验探究DNA的复制方式是半保留方式复制（全保留、分散） 一、对DNA复制的推测 1958年，美国生物学家梅塞尔森和 斯塔尔以大肠杆菌为实验材料，运用同位素标记技术，设计了一个巧妙的实验。 科学方法：同位素标记法、密度梯度离心法 科研方法：假说-演绎法 同位素标记法 密度梯度离心法 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，从而区分亲代和子代的DNA。 利用离心技术可以在试管中区分含有不同N元素的DNA 二、DNA半保留复制的实验证据 要证明DNA复制是半保留复制，就需要通过实验区分亲代与子代的DNA。 7 科学技术方法——密度梯度离心 15N 14N 14N 14N 15N 14N 亲 代 子一代 子二代 细胞再分裂一次 15N 15N 转移到含14NH4Cl的培养液中 细胞分裂一次 提出DNA离心 提出DNA离心 提出DNA离心 假设DNA的复制是半保留复制 二、DNA半保留复制的实验证据 亲 代 子一代 子二代 细胞再分裂一次 15N 15N 转移到含14NH4Cl的培养液中 细胞分裂一次 提出DNA离心 提出DNA离心 提出DNA离心 假设DNA的复制是全保留复制 15N 15N 14N 14N 14N 14N 15N 15N 二、DNA半保留复制的实验证据 实验验证 二、DNA半保留复制的实验证据 结论： 证明DNA的复制是半保留复制 排除DNA的复制是全保留复制 排除DNA的复制是分散型复制 亲 代 子一代 子二代 细胞再分裂一次 15N 14N 15N 15N 14N 14N 转移到含14NH4Cl的培养液中 细胞分裂一次 15N 14N 提出DNA离心 提出DNA离心 提出DNA离心 实验验证 二、DNA半保留复制的实验证据 三、DNA复制的过程 概念：DNA复制是指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程 半保留复制、边解旋边复制 场所：主要在细胞核，线粒体、叶绿体和原核生物拟核中也发生DNA复制 1、能量——ATP 2、模板——两条DNA单链 3、原料——游离的4种脱氧核苷酸 4、酶——解旋酶、DNA聚合酶等 通过复制将亲代的遗传信息传给子代，使亲子代保持连续性 时间：有丝分裂间期、减数第一次分裂前的间期 三、DNA复制的过程 1.DNA复制的概念是什么?时间？场所？ 2.DNA复制过程需要哪些条件? 3.DNA复制过程有何特点? 4.DNA复制有何生物学意义? 5.DNA复制过程怎么进行? 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。 C G T A T A C G G C C G T A T A G C C G A T A T C G A T C G T A T A T