3.3DNA的复制课件2021-2022学年高一下学期生物人教版必修2（共31张PPT）

(共31张PPT)
DNA的复制
同学们看过《侏罗纪公园》吗？
哈蒙德博士召集了大批的科学家根据遗传学理论，透过史前蚊子所遗留下来的恐龙的血液，提取出了恐龙的DNA，再通过DNA的复制，培育，使得已经绝迹了6500万年的史前动物得到了复生 。
怎么复制呢？DNA结构的碱基配对方式暗示着可能的一种复制方式。
沃森和克里克提出了遗传物质自我复制的这一假说。
亲代DNA分子
半
保
留
复
制
一、对DNA复制的推测
全
保
留
复
制
有人持不同观点，提出全保留复制等不同假说。
亲代DNA分子
半保留
复制
全保留
复制
区分亲代和子代的DNA，标记亲代DNA链，然后观察它们在子代DNA中如何分布。
1.怎样验证这个假说呢？
2.关键思路？
1958年,梅塞尔森和斯塔尔以大肠杆菌为实验材料。
运用技术：
②怎样把不一样的DNA分开呢？
N
想一想 ：
①可以用什么同位素去标记DNA？
密度梯度离心技术
同位素标记技术
二、DNA半保留复制的实验证据
14N/14N—DNA
15N/14N—DNA
15N/15N—DNA
轻链
中链
重链
背景知识
15N 和 14N是N元素的两种稳定同位素，含15N的DNA比含14N的DNA密度大。
1/2轻带DNA
重带DNA
15N15N
14N14N
15N15N
15N15N
14N14N
14N14N
14N14N
亲代DNA
DNA复制一次
DNA复制两次
全保留演绎推理
1/2重带DNA
3/4轻带DNA
1/4重带DNA
假如全保留复制是正确的，实验的预期会是怎样的？
15N15N
亲代DNA
DNA复制一次
DNA复制两次
半保留演绎推理
15N14N
15N14N
14N14N
14N14N
15N14N
15N14N
假如半保留复制是正确的，实验的预期会是怎样的？
重带DNA
中带DNA
1/2轻带DNA
1/2中带DNA
实验结论：DNA的复制是以半保留的方式进行
重带(下部)
15N/15N
中带(中间)
15N/14N
轻带(上部)
14N/14N
中带(中间)
15N/14N
【验证假设】
（二）推测可能的复制方式
（三）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
（四）完成实验
（一）DNA的是如何复制的
半保留复制
全保留复制
假说——演绎法
DNA复制方式的探究历程：
提出问题
作出假说
演绎推理
实验验证
得出结论
将在含15NH4Cl的培养液中培养若干代的某真核细胞转移到含14NH4Cl的培养液中培养，让细胞连续进行有丝分裂，并进行密度梯度离心。下列相关说法中，不正确的是
A.细胞经过一次分裂和离心后，DNA位于试管的中层
B.细胞经过两次分裂和离心后，一半DNA位于试管的中层，另一半DNA
　位于上层
C.细胞经过三次分裂和离心后，3/4的DNA位于试管的中层，1/4的DNA
　位于试管的上层
D.该实验可以证明DNA的复制方式是半保留复制
√
阅读课本P54思考如下问题：
三、DNA复制的过程
1.DNA分子复制的概念是什么
2..DNA分子复制过程需要哪些条件
3.DNA分子复制过程怎么进行
4、DNA分子复制的意义？
1.DNA复制的概念：以__________为模板合成_________的过程。
2.发生时期：在真核生物中，这一过程是在_______________期，随着染色体的复制而完成的。(细胞核，线粒体和叶绿体)
亲代DNA
子代DNA
细胞分裂前的间
DNA复制的过程
复制过程：
①解旋（解旋酶）
在ATP帮助下，解旋酶将DNA双螺旋的2条链解开
②合成子链（DNA聚合酶）
将4种脱氧核苷酸按照碱基互补配对原则，在DNA
聚合酶的作用下合成与母链互补的1条子链
③形成DNA
新合成的子链不断延伸，与其对应的模板链绕成双
螺旋结构
复制方向
子链合成方向
子链合成方向
5’
3’
DNA复制的过程
条件：
能量：ATP（为DNA的复制提供能量）
模板：2条DNA分子单链
原料：游离的4种脱氧核苷酸
酶：解旋酶、DNA聚合酶
DNA复制的过程
复制特点：
①边解旋边复制
②半保留复制
③多起点复制
边解旋边复制的实验验证
完全解旋需要7小时
DNA分子
ATP
解旋酶
4种脱氧核苷酸
ATP
DNA聚合酶
得到子代DNA需要8小时
A组实验
DNA聚合酶
4种脱氧核苷酸
DNA分子
ATP
解旋酶
得到子代DNA只需要7.5小时
B组实验
15小时
结论：边解旋边复制
DNA复制的过程
DNA复制方向：5’→3’
多起点复制图示（书56页）
多起点复制图示
思考：宫颈瘤细胞的DNA长36mm，DNA复制速度约为4um/min,但复制过程仅需40min即可完成，这说明了什么？
原核生物
单起点双向复制
DNA复制的过程
双螺旋结构：
为DNA复制提供了精确的模板
碱基互补配对原则：
保证了复制的准确进行
DNA复制的意义：
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（使亲子代保持连续性）。
5'
3'
5'
3'
5'
3'
判断正误
(1)DNA复制时新合成的两条链碱基排列顺序相同(　　)
(2)DNA双螺旋结构全部解旋后，开始DNA的复制(　　)
(3)单个脱氧核苷酸在DNA酶的作用下连接合成新的子链(　　)
(4)真核细胞的DNA复制只发生在细胞核中(　　)
(5)解旋酶和DNA聚合酶的作用部位均为氢键(　　)
×
×
×
×
×
3.下图为某真核细胞中DNA复制过程的模式图，下列叙述正确的是
A.DNA分子在酶①的作用下水解
成脱氧核苷酸，酶②催化碱基
对之间的连接
B.在复制过程中解旋和复制是同
时进行的
C.解旋酶能使双链DNA解开，并且不需要消耗ATP
D.两条新的子链通过氢键形成一个新的DNA分子
√
典题应用
及时反馈　知识落实
动动手：
画出一个被15N标记的DNA分子在含14N的培养基中培养3代的DNA复制过程（标出每条链是15N还是14N）
DNA分子复制的相关计算
亲 代
第一代
第二代
第三代
15N
15N
15N
15N
14N
14N
14N
14N
14N
14N
无论DNA复制多少次，含有15N-DNA分子永远只有　　　个
两　　　
21
22
23
亲代DNA分子经n次复制后，则
一.DNA分子数
①子代DNA分子数：
②含亲代母链的DNA分子数：
④不含亲代母链的DNA分子数：
2n个
2个
2n-2个
⑤含亲代母链的DNA分子数与子代DNA
分子数之比为：
2/ 2n
③只含亲代母链的DNA分子数：
0个
亲代DNA分子经 n 次复制后，则
二、脱氧核苷酸链数
①子代DNA分子中脱氧核苷酸链数：
②亲代脱氧核苷酸链数：
③新合成的脱氧核苷酸链数：
2n+1条
2条
2n+1-2条
三、消耗的脱氧核苷酸数
若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，则
m（ 2n-1）
（1）则经过n次复制共需要消耗该脱氧
核苷酸个数为：
（2）第n次复制需要消耗该脱氧核苷酸
个数为：
m（ 2n-2n-1）= m × 2n-1
某未被32P标记的DNA分子含有1 000个碱基对，其中鸟嘌呤300个，将该DNA分子置于含32P的培养基中连续复制3次。下列有关叙述错误的是
A.所有子代DNA分子都含32P
B.含32P的子代DNA分子中，可能只有一条链含32P
C.第三次复制过程中需要消耗腺嘌呤脱氧核苷酸4 900个
D.子代DNA分子中不含32P的脱氧核苷酸链占总链数的1/8
√
7﹣乙基鸟嘌呤不与胞嘧啶（C）配对而与胸腺嘧啶（T）配对。某DNA分子中腺嘌呤（A）占碱基总数的30%，其中的鸟嘌呤（G）全部被7﹣乙基化，该DNA分子正常复制（所用原料都正常）产生两个DNA分子，其中一个DNA分子中胸腺嘧啶（T）占碱基总数的45%，则另一个DNA分子中7﹣乙基鸟嘌呤所占比例为（　　）
A．5% B．15% C．20% D．35%
√
某烷化剂能使鸟嘌呤转变为烷基化鸟嘌呤(mG)，mG 只与 T 配含对，某双链DNA 分子中含 20%的碱基 T，用芥子气使 DNA 分子中所有鸟嘌呤成为 mG 后进行一次复制，其中复制一个 DNA 分子 T 占碱基总数的 30%，则（ ）
A．原 DNA 分子中每条链含 20%的碱基 T
B．原 DNA 分子中含 60%的碱基 G
C．复制后的另一个 DNA 分子中含 40%的碱基Ａ
D．复制后的另一个 DNA 分子中含 40%的碱基 T
√
谢谢观看！