生物人教版(2019)必修2 3.3DNA的复制（共17张ppt）

(共17张PPT)
第3章 基因的本质
第3节 DNA的复制
中国·墨江国际双胞节暨哈尼太阳节
一、对DNA复制的推测
沃森和克里克提出DNA复制半保留复制的假说
1、半保留复制（沃森&克里克）
DNA复制时，DNA双链螺旋解开，互补的碱基之间的氢键断裂，解开的2条单链分别作为复制的模板，游离的脱氧核苷酸根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。新合成的DNA分子都保留了原DNA分子中的一条链。
半保留复制模型图
特点：一模一样，一新一旧
一、对DNA复制的推测
2、全保留复制
以两条母链为模板合成两条DNA子链，两条子链彼此结合成另一个子代DNA分子，子代DNA的双链都是新合成的。
特点：一全新，一全旧
特点：新旧都有，随机组合
3、分散复制（弥散复制）
以亲代为模板进行的部分复制，复制形的脱氧核苷酸并不能遗传，而是带有特定功能存在于细胞器中。
一、对DNA复制的推测
1958年，美国生物学家梅塞尔森和斯塔尔
实验材料：大肠杆菌
实验运用技术：同位素标记技术、密度梯度离心技术
标记元素：15N和14N （无放射性）
原理:含15N的DNA比含14N的DNA密度大，利用离心技术可以区分含有不同N元素的DNA
分裂快，约20分钟分裂一次
首要问题，如何区分开亲代与子代的DNA？
二、DNA半保留复制的实验证据
1957年，梅塞尔森和斯塔尔等人发明了密度梯度离心技术，其原理是选用特定的密度梯度介质，离心时可在溶液中形成密度梯度，溶液中的大分子根据密度不同停留在离心管的不同位置，形成不同区带，又称区带离心。
提出问题
做出假说
演绎推理
全保留复制假说
分散复制假说
半保留复制假说
如果是……复制，第一代和第二代离心后试管中DNA的位置如何？
实验结果预测：
二、DNA半保留复制的实验证据
15N/14N
15N/14N
14N/14N
15N/14N
15N/14N
15N/15N
14N/14N
15N/15N
14N/14N
实验现象：
①亲代：1条DNA带
位置靠近底部（15N/15N-DNA）
②子一代：1条DNA带
位置居中（ 15N/14N-DNA ）
③子二代：2条DNA带
一条居中，一条靠近上方
（15N/14N-DNA， 14N/14N-DNA）
实验结论：DNA是半保留复制。
在含15NH4Cl的培养液中生长若干代
验证假说
提取DNA并离心
转移到含14NH4Cl的培养液
细胞分裂一次
密度
低
高
15N/15N-DNA
提取DNA并离心
15N/14N-DNA
15N/14N-DNA
14N/14N-DNA
细胞再分裂一次
提取DNA并离心
1. 请运用演绎推理来分析实验过程，完成上述实验预期，填写图中的方框。
2. 假如全保留复制是正确的，实验预期又会是怎样的？
假如全保留复制是正确的，第一代的结果：一半的细胞中DNA是15N/15N-DNA，另一半的细胞中DNA是14N/14N-DNA；第二代的结果：1/4的细胞中DNA是15N/15N，3/4的细胞中DNA是14N/14N。
讨论：
二、DNA半保留复制的实验证据
1、解旋（解旋酶）
在能量驱动下，解旋酶将DNA双螺旋的2条链解开。
三、DNA复制的过程
2、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，在DNA聚合酶的作用下各自合成与母链互补的1条子链。
三、DNA复制的过程
3、形成DNA
新合成的子链不断延伸，每条新链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构。
三、DNA复制的过程
复制结束后，一个DNA分子就形成了两个完全相同的DNA分子
新复制的两个子代DNA分子，通过细胞分裂分配到子细胞中。
三、DNA复制的过程
概念
以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。
时期
细胞分裂前的间期
（有丝分裂前的间期、减数第一次分裂前的间期）
场所
真核细胞:细胞核、细胞质(叶绿体、线粒体）
原核细胞:拟核、细胞质(质粒)
三、DNA复制的过程
条件
能量：为DNA的复制提供能量
模板：2条DNA分子单链（母链）
原料：游离的4种脱氧核苷酸
酶：解旋酶、DNA聚合酶
复制特点：
①边解旋边复制
（1）从过程上看
加快复制速度，减少DNA突变可能
②多起点复制（对于真核生物来说）
（2）从结果上看
③半保留复制
三、DNA复制的过程
独特的双螺旋结构：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）。
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“准确”复制的原理
三、DNA复制的过程