3.3DNA的复制课件-2024-2025学年高一下学期生物人教版必修2

第3节 DNA的复制 沃森和克里克在发现DNA双螺旋结构后，提到“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” 思考：你认为沃森和克里克所说的“碱基互补配对原则暗示DNA的复制机制”可能是怎样的？ 1 一、对DNA分子复制的推测 半保留复制 一、对DNA复制方式的推测 复制时,DNA的双螺旋解开 互补碱基间氢键断裂 思考：还有哪些可能性？ 沃森和克里克的推测： 分开的两条链作为模板,以碱基互补配对的原则合成新的一条链 2 新合成的两条子链结合成一个新DNA分子；也就是说，复制后，亲代DNA分子不改变，新合成的子链组成一个新的DNA分子。 思考：若要设计实验证明哪种假说是正确的，你认为最基本的思路是什么？ 区分亲子代DNA 假说2：全保留复制 二、证明DNA复制方式的实验 关键 区别亲子代DNA 实验方法 同位素示踪法 15N 14N ——密度大 ——密度小 实验材料 大肠杆菌 教材P54 密度梯度离心法 实验过程 （1）先将大肠杆菌放在15NH4Cl培养液培养若干代，获得DNA几乎都是15N标记的大肠杆菌 （2）然后将上述大肠杆菌转移到14NH4Cl培养液培养。 （3）收集大肠杆菌并提取DNA，将提取的DNA进行离心，记录离心后试管中DNA的位置。 假设——若为半保留复制： 亲代： 15N/15N-DNA (全部) 子一代： 15N/14N-DNA (全部) 子二代： 15N/14N-DNA(1/2) 14N/14N-DNA(1/2) 亲代DNA分子 6 亲代： 15N/15N-DNA (全部) 子一代： 15N/15N-DNA（1/2） 子二代： 15N/15N-DNA(1/4) 14N/14N-DNA(3/4) 亲代DNA分子 14N/14N-DNA(1/2) 假设——若为全保留复制： 7 一、对DNA分子复制的推测 预期结果 实验结果 半保留复制 全保留复制 　 　 　 　 　 　 中带 15N/14N 轻带 14N/14N 重带 15N/15N 轻带 14N/14N 中带 15N/14N 轻带 14N/14N 重带 15N/15N 子一代： 子二代： 实验结果符合半保留复制 8 实验结果 说明DNA复制的方式是半保留复制 此种探究方法被称为—— 假说演绎法 三、DNA复制的过程 阅读教材P55-P56，结合图3-10思考下列问题 1.DNA复制的概念？ 2.真核生物中，DNA复制发生的时期？ 3.什么叫解旋？解旋的目的是什么？ 4.什么叫“母链”？什么叫“子链”？复制一次能形成几条链？ 5.DNA复制的过程需要哪些条件？ 6.简单描述DNA复制的过程 7.DNA复制的过程有什么特点？ 8.DNA复制有什么生物学意义？ 1.DNA复制的概念？ 2.真核生物中，DNA复制发生的时期？ DNA复制是指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。 在真核生物中，这一过程发生在细胞分裂前的间期 有丝分裂间期 减数第一次分裂前的间期 3.什么叫解旋？解旋的目的是什么？ 解旋：在ATP供能、解旋酶的作用下，DNA两条多脱氧核苷酸链配对的碱基从氢键处断裂，双螺旋的两条链解开的过程。 暴露出DNA内部的碱基 4.什么叫“母链”？什么叫“子链”？复制一次能形成几条链？ 母链：亲代DNA解旋后形成的单链，作为模板 根据碱基互补配对原则，以母链为模板，新合成的子链。 4. DNA复制的过程需要哪些条件？ (1)模板：解旋后形成的两条单链DNA (2)原料：4种脱氧核苷酸 (3)能量：ATP (4)酶：解旋酶、DNA聚合酶 5. 看图简述DNA的复制过程 A A A T T T G G G G C C C A T C C T A G T C G 还未解旋 刚解旋 所以DNA复制特点之一是: 通过碱基互补 配对脱氧核苷酸 结合到母链上 正在复制 边解旋边复制 7. DNA复制的过程有什么特点？ (1)边解旋边复制 (2)半保留复制 8. DNA复制有什么生物学意义？ 将遗传信息从亲代传给子代，从而保持遗传信息的连续性。 三、DNA复制的过程——小结 1.场所： 2.时间： 3.条件: 细胞核(主)、线粒体、叶绿体 细胞分裂间期(有丝分裂、减数第一次分裂) (1)模板：解旋后形成的两条单链DNA (2)原料：4种脱氧核苷酸 (3)能量：ATP (4)酶：解旋酶、DNA聚合酶 4.特点: DNA复制——小结 (1)边解旋边复制 (2)半保留复制 17 三、DNA复制的过程——小结 5.“准确”复制的原理： （1）DNA分子独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板； （2）碱基互补配对原则，保证了复制能够准确地进行。 6.意义：将遗传信息从亲代传给子代，从而保持遗传信息的连续性。 DNA复制——小结 18 【思维拓展】有关DNA复制的计算 ll l l l l l ll ll l l l ll ll ll ll ll ll l l l l 复制1次 复制2次 3次 n次 ...... DNA分子数= 含母链的DNA分子个数为 个 2n 2n+1 母链数= 子链数= 2 2n+1 ﹣2 规律1： 2 1、一个DNA连续复制n次后， 脱氧核苷酸链数= 拓展：DNA复制的相关计算 19 2n 2、一个用15N标记的DNA分子，放在含有14N的原料中复制n代后 （1）子代DNA分子总数是： （2）含15N的DNA分子数是： （3）含14N的DNA分子数是： （4）只含15N的DNA分子数是： （5）只含14N的DNA分子数是： （6）含15N的脱氧核苷酸链数是： （7）含14N的脱氧核苷酸链数是： 2 2n 0 2n-2 2 2n+1-2 20 【思维拓展】有关DNA复制的计算 3、设亲代DNA分子中含有某种脱氧核苷酸m个，则： （1）经过n次复制，共消耗游离的该种脱氧核苷酸多少个？ （2）在第n次复制时，共消耗游离的该种脱氧核苷酸多少个？ m（2n-1） m · 2n-1 21 $$