高中生物人教版（2019）必修2 3.3DNA的复制（共20张ppt）

(共20张PPT)
无论细胞是有丝分裂还是减数分裂，都要经历一个较长的细胞分裂间期。细胞在分裂间期主要有什么变化？
DNA分子是怎样进行复制的呢
DNA分子是怎样进行复制的呢
DNA复制
第三章第三节
一、对DNA复制的推测
DNA分子复制时，DNA分子的双螺旋_____，互补的碱基之间的氢键_____，________________分别作为复制的模板，游离的____________根据____________原则，通过形成_____，结合到作为模板的单链上。由于新合成的每个DNA分子中，都保留了原来的DNA分子中的一条链，因此，这种复制方式称__________。
碱基互补配对
断裂
解开的两条单链
脱氧核苷酸
氢键
半保留复制
解开
沃森和克里克紧接着发表第二篇论文，提出了遗传物质自我复制的假说：
亲代DNA
第一代DNA
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________的
新合成
有人持不同的观点，提出了全保留复制的假说：
亲代DNA
第一代DNA
母链用蓝色表示
子链用红色表示
半保留
复制
全保留
复制
需要通过实验验证
首要问题，如何区分开亲代与子代的DNA？
母链用蓝色表示
子链用红色表示
二、DNA半保留复制的实验证据
1.实验者：
2.实验材料：
3.实验方法 ：
美国生物学家梅塞尔森和斯塔尔
4.背景知识：
大肠杆菌（繁殖快，20min一代）
同位素标记技术
①15N和14N是氮元素的两种稳定同位素，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；
②利用离心技术可以在试管中区分含有不同氮元素的DNA；
14N/14N—DNA
15N/14N—DNA
15N/15N—DNA
轻链
中链
重链
密度梯度离心技术
阅读书本P54，思考以下问题：
1.科学家采用大肠杆菌做实验材料，有何优点？
2.用含15NH4Cl的培养液培养大肠杆菌，让其繁殖若干代，目的是什么？
3.将上述大肠杆菌转移到含14NH4Cl的培养液中，目的是什么？
4.如何将含有不同N元素的子代DNA分开呢？
二、DNA半保留复制的实验证据
繁殖速度快
让亲代DNA的每一条链都被标记15N
14NH4Cl为DNA子链合成提供原料，让新合成的子链DNA获得14N标记
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
密度梯度离心技术
①
②
假如半保留复制是正确的，实验的预期会是怎样的？
重DNA
中DNA
1/2轻DNA
1/2中DNA
半保留复制
演绎推理
15N14N
15N15N
14N14N
14N14N
亲代DNA
第一代出现的结果是
第二代出现的结果是
15N14N
15N14N
15N14N
1/2轻DNA
重DNA
15N15N
14N14N
15N15N
15N15N
14N14N
14N14N
14N14N
亲代DNA
第一代出现的结果是
第二代出现的结果是
全保留复制
演绎推理
1/2重DNA
3/4轻DNA
1/4重DNA
假如全保留复制是正确的，实验的预期又会是怎样的？
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
密度
低
高
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
15N/15N-DNA
细胞再分裂1次
15N/14N-DNA
15N/14N-DNA
14N/14N-DNA
实验过程
实验结果表明：DNA的复制是以半保留的方式进行的
大肠杆菌在含15NH4Cl的培养液中生长若干代
重链
中链
1/2轻链
1/2中链
作出假说
演绎推理
实验验证
2、推测可能的复制方式
3、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
5、结论：DNA复制是半保留复制
1、DNA是如何复制的
提出问题
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
4、证明DNA半保留复制的实验
得出结论
①真核生物主要在细胞核（线粒体、叶绿体）；
②原核生物主要在拟核；
③病毒在宿主细胞
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）
三、DNA复制的过程
2、场所：
3、时间：
1.概念：
以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。DNA→DNA。
解旋——在能量驱动下，解旋酶将DNA双螺旋解开
合成子链——DNA聚合酶以解开的每一条母链为模板，以游离的4种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，各自合成与母链互补的一条子链
复旋——随着解旋进行，子链不断延伸，每条新子链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构
4.复制的过程
6、DNA复制的特点:
边解旋边复制 (从过程上看)
半保留复制 (从结果上看)
①模板：
②原料：
③能量
④酶 ：
亲代DNA的两条链
4种游离的脱氧核苷酸
解旋酶、DNA聚合酶等
5、DNA复制的条件
7、DNA复制的结果
ATP
形成两个完全相同的DNA分子
9、DNA能准确复制的原因
①DNA独特的双螺旋结构，能为复制提供精确的模板。
②碱基通过互补配对，保证了复制能够准确地进行。
8、DNA复制的意义
DNA通过复制，将遗传信息从亲代传给了子代，从而保持了遗传信息的连续性。
DNA复制的推测
DNA复制实验证据
DNA复制
全保留复制
半保留复制
实验过程
实验结果
实验结论
基本条件
过程
特点
用15N标记DNA大肠杆菌放在含有14N的培养液中培养，在不同时刻提取DNA并进行分离
亲代：一条DNA带（底部）
第一代：一条DNA带（中间）
第二代：两条DNA带（中间、上部）
DNA复制是半保留复制
解旋
合成子链
复旋
模板
酶
能量
原料
DNA的两条链
四种脱氧核苷酸
边解旋边复制
解旋酶
DNA聚合酶
证明
参与
参与
DNA复制的特点---多起点复制
真核生物 DNA 的复制从多个起点开始进行，使得复制能在较短时间内完成。
拓
展
拓
展
真核生物与原核生物DNA复制的区别
真核生物 DNA 的复制从多个起点开始进行，使得复制能在较短时间内完成。
原核生物 DNA 的复制只有一个复制起点。
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
结论：边解旋边复制
B组实验
15小时
拓
展
DNA复制的特点--边解旋边复制的实验验证
真核生物的多起点复制的意义在于提高了复制速率