2021-2022学年高一下学期生物人教版必修2-3.3DNA的复制课件（27张ppt）

(共27张PPT)
2001年2月2日，杭州西湖区西溪路某公司附近发生一起杀人分尸案。现场只发现了两块非常细小的尸块，此外并未留下任何痕迹。由于获得的DNA片段过少,未能证实这两块尸块到底是不是同一人的。
在本案中, PCR仪器起到了什么作用？
技术人员DNA片段送到刑侦支队利用一种叫PCR的仪器获得了大量的DNA系列。这为后来的鉴定和同一认定开启了大门。8天后，凶犯杨某被抓获归案。
使DNA进行大量复制
第3节 DNA的复制
最早提出的DNA复制模型有两种:
一、对DNA复制的推测
1、全保留复制：新复制出的分子直接形成，完全没有旧的部分；
2、半保留复制：形成的分子一半是新的，一半是旧的；
复制一次
复制一次
一、对DNA分子复制的推测
半保留复制
全保留复制
考点三、DNA分子复制
沃森和克里克推测是半保留复制模型
这些观点各有不同，如何来证明哪个观点是正确的？
只能用实验来证明。
你打算如何设计实验来探究DNA是如何复制的？
1、从结果入手：
若子代DNA两条链___________________________，为半保留复制
若子代DNA两条链_____________________________，为全保留复制
都是母链或都是子链
一条母链一条子链
2、如何区分母链和子链
复制一次
复制一次
红色为母链
蓝色为子链
验证子代DNA两条链的来源
2、如何区分母链和子链
同位素标记法
密度梯度离心
3、如何将不同标记的DNA分开呢？
6
提取DNA，进行密度梯度离心
15N标记母链，14N标记子链
复制一次
复制一次
红色为母链
蓝色为子链
选取15N作为标记（15N为14N的同位素）
4、若以大肠杆菌为原料，如何让亲代DNA获得15N标记？
5、如何让子代DNA获得14N标记？
将大肠杆菌放入含15NH4CL培养若干代
将上述亲代大肠杆菌转入含14NH4CL培养基中
大肠杆菌 细胞
材料
大肠杆菌
分裂快，约20分钟分裂一次
子一代：
子二代：
亲 代：
15N/14N-DNA (全部)
14N/14N-DNA(1/2)
15N/14N-DNA(1/2)
15N/15N-DNA (全部)
3
演绎推理一
亲代DNA分子
半 保 留
二.DNA复制方式的验证
（1）半保留复制实验结果
全重
全中
14N/14N
15N/14N
15N/15N
世代 0 1 2
轻
中
重
结果：三条带
1／2轻1/2中
子一代：
子二代：
亲 代：
15N/15N-DNA (1/2)
14N/14N-DNA(3/4)
15N/15N-DNA(1/4)
15N/15N-DNA (全部)
3
演绎推理二
亲代DNA分子
全 保 留
二.DNA复制方式的验证
14N/14N-DNA (1/2)
（2）全保留复制实验结果
全重
14N/14N
15N/14N
15N/15N
世代 0 1 2
轻
中
重
结果：两条带
1／2轻1/2重
3/4轻1/4重
重带(下部)
15N//15N
中带(中间)
15N//14N
轻带(上部)
14N//14N
中带(中间)
15N //14N
提出假说
演绎推理
验证假说
假说演绎
（1）DNA的复制是半保留复制
（2）子代DNA可能的情况及如何设计实验验证这种现象
（3）通过实验进行验证
小结
得出结论
问题：
若将1个全部被15N标记的DNA分子放入含14N的培养基中培养，则复制n次后：
　1．子代DNA分子总数为_______；
　２．子代中含15N的DNA分子数为_______；
　３．子代中含14N的DNA分子数为_______；
4．子代中只含15N的DNA分子数为_______；
5．子代中只含14N的DNA分子数为_______；
6．子代中含15N的DNA分子数占总数的_______ 。
2n
2
2n
0
2n-2
2／2n
１／2n－１
DNA的复制为半保留复制，一个DNA分子复制n次，则有：
（1）子代DNA分子数为：2n个。
①无论复制多少次，含有15N的DNA始终是2个。
②含14N有的有2n个，只含14N的有（2n-2）个，做题时看准是“含”还是“只含”。
（2）子代DNA分子总链数为： 2n╳2=2n+1条。
①无论复制多少次，含15N的链始终是2条。做题时应看准是“DNA分子数”还是“链数”。
②含14N的链数是 ：（2n+1-2）条。
规律：一个15N/15N-DNA连续复制n次后：
①DNA分子总数：
脱氧核苷酸链数：
②含15N的DNA分子数是：
含15N的脱氧核苷酸链数：
③只含15N的DNA分子数是：
④含14N的DNA分子数是：
含14N的脱氧核苷酸链数：
⑤只含14N的DNA分子数是：
⑥既含有14N又含15N的杂种DNA分子数是：
2个
2n个
0个
2个
2n-2个
2n+1-2条
2条
2n+1条
2n个
：解旋酶催化
解旋
模板
（在DNA聚合酶的催化下，利用游离的脱氧核苷酸进行）
复制
：以母链为模板进行碱基配对
母链（旧链）
子链（新链）
：组成
复制后的DNA
同时进行
复制过程
①解旋
②复制子链
③组合成子代DNA
解旋：
碱基配对：
(复制)
螺旋化:
DNA利用能量,在解旋酶的作用下，把两条螺旋的双链解开。
以解开的每一段母链为模板，在DNA聚合酶等酶的作用下,利用细胞中游离的4种脱氧核苷酸为原料,按碱基互补配对原则，各自合成与母链互补的一段子链。
随着模板链的解旋,新合成的子链不断延伸。同时，每条新链与对应的模板链盘绕成双螺旋结构。一个DNA形成两个完全相同的子代DNA分子。
三、ＤＮＡ分子复制的过程
阅读Ｐ.54　第1-5段，思考下列问题：
1.DNA复制的概念是什么？
2.DNA复制发生在什么时期？
3.DNA复制发生的场所在哪里？
4、DNA复制的条件有哪些？
5、DNA复制的过程包括几步？
6. DNA复制的特点是什么？
7. DNA复制的结果？
9、复制的生物学意义？
8、DNA复制为何能保持如此精确？
10、影响DNA复制的外界条件有哪些？
1.概念：
2.时间：
总结：DNA分子复制的过程
是指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。
有丝分裂的间期和减数第一次分裂的间期
3.场所：
4、条件：
(1) 模板：
(2) 原料：
(3) 酶：
(4) 能量： ATP （呼吸作用提供）
亲代DNA的两条链(两条母链)
四种脱氧核苷酸
解旋酶、 DNA聚合酶等
真核生物（在细胞核，线粒体，叶绿体）
原核生物（细胞质）
DNA病毒（宿主细胞）都能进行DNA复制
①解旋：
②合成子链：
③形成子代DNA：
5、过程：
边解旋边复制
6. 特点：
半保留复制
7. DNA复制的结果：
1DNA→2DNA
能量，解旋酶，双链解开
模板，四种脱氧核苷酸、碱基互补配对原则
每一条子链与对应的母链盘旋成双螺旋结构
9、复制的生物学意义：
高
原因：
①DNA具有独特的双螺旋结构，能为复制提供模板
②碱基具有互补配对的能力，能够使复制准确无误。
8、复制的精确性：
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
10、影响DNA复制的外界条件
A
C
T
T
G
A
C
G
A
T
G
A
A
C
T
G
C
T
A
C
T
T
G
A
C
G
A
T
G
A
A
C
T
G
C
T
T
G
A
A
C
T
G
C
T
A
C
T
T
G
A
C
G
A
复制
染色体数目不变
DNA数目加倍
DNA复制与染色体复制的关系:
（1）复制n次之后消耗的脱氧核苷酸数：
①若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，经过n次复制需要消耗该脱氧核苷酸数为m·（2n-1）个。
②第n次复制所需该脱氧核苷酸数为m·2n-1。
（2）一定数量的碱基对所能构成的DNA分子种类=4n（n为碱基对数）
规律
THANKS