3.3 DNA的复制（第一课时）(共24张PPT)教学课件（有两个视频）

(共24张PPT)
第三章 基因的本质
第三节 DNA的复制（1）
运用假说——演绎法探究DNA的复制方式。
概述DNA通过半保留的方式进行复制。
理解DNA的准确复制是遗传信息稳定传递的基础。
学习目标
沃森和克里克在发表DNA双螺旋结构的那篇著作短文的结尾处写道：“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的机制”
1.碱基互补配对原则暗示DNA的复制机制可能是怎样的？
in the following communications. We were not a ware of the details of the results presonted there when we devised our structure, which rests mainly though not entirely on published experimental data and stereo-chenical arguments.
It has not escoped our notice that the spscific pairing we have postulated immedintely suggests apossible copying mechanism for the genetis material.
Full details of the structure,including the con-ditions assumed in building it,together with a set of co-ordinates for the atoms, will be published elsewhere.
《核酸的分子结构》论文节选
提出问题
对DNA复制的推测
——提出问题
2、全保留复制
DNA复制以DNA双链为模板，子代DNA的双链都是新合成的。
1、半保留复制
新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中一条链。
？
一模一样，一新一旧
一全新，一全旧
对DNA复制的推测
——作出假设
小组思考与讨论下列问题：
1.这些观点各有不同，如何来证明哪个观点是正确的？
需要通过实验验证
2.如果要你来设计实验，你认为最基本的思路是什么？
半保留复制
全保留复制
把复制出的子代DNA链（子链）和原来的链（母链）区别开，观察它在新DNA中出现的情况。
最重要的区别：在子代DNA分子中，来自模板DNA的母链与新合成的DNA子链的结合情况不同。
3.如何在实验中直观区分母链和子链？
同位素标记法。
4.如果用同位素标记，什么元素好？
15N和14N是N元素的两种稳定的同位素(无放射性)，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；
（画一画：分别按照半保留复制、全保留复制的方式复制两次）
对DNA复制的推测
1
提出问题
2
作出假设
3
演绎推理
（1）半保留复制
15N
14N
14N
14N
15N
14N
P:
F1:
F2:
15N
15N
14N复制
（2）全保留复制
15N
15N
15N
15N
14N
14N
14N复制
14N复制
14N复制
14N
14N
15N
15N
对DNA复制的推测
——演绎推理
要验证上述预测,就要分别观察亲代和子代的DNA情况,但实验中,形成的不同密度的DNA分子是随机混合在一起的， 应如何区分？
密度梯度离心
密度
低
高
利用离心技术可以在试管中区分含有不同N元素的DNA；
对DNA复制的推测
——演绎推理
思考
15N/15N-DNA
15N/14N-DNA
15N/14N-DNA
14N/14N-DNA
亲代 子一代 子二代
轻带
中带
重带
轻带
中带
重带
半保留复制
按照前面的演绎推理，密度梯度离心后，亲代、子一代、子二代应该会出现怎样的条带呢？
对DNA复制的推测
——演绎推理
思考
按照前面的演绎推理，密度梯度离心后，亲代、子一代、子二代应该会出现怎样的条带呢？
15N/15N-DNA
15N/15N-DNA
14N/14N-DNA
15N/15N-DNA
14N/14N-DNA
亲代 子一代 子二代
轻带
中带
重带
轻带
中带
重带
全保留复制
对DNA复制的推测
——演绎推理
半保留复制的实验证据
(1)亲代离心处理
(2)细胞分裂一次（细菌繁殖一代）
(3)细胞分裂两次（细菌繁殖两代）
15N/15N—DNA
全部位于重带
全部位于中带
1/2位于中带,
1/2位于轻带
实验结论：DNA的复制是以半保留的方式进行的。
实验结果
亲代 子一代 子二代
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
4、证明DNA半保留复制的实验
得出结论
DNA复制方式的探究
自主学习：阅读教材56页第二、三段，并填表
场 所
时 间
条 件 模 板
原 料
能 量
酶
碱基互补配对
特 点
DNA复制的过程
真核细胞：
DNA的复制是指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。
主要在细胞核中，但在线粒体、叶绿体也有DNA的复制；
原核细胞：
主要在拟核中，在质粒处也
有DNA的复制。
细胞分裂前的间期(有丝分裂前的间期、减数分裂前的间期)，随着染色体的复制而完成。
1
概念：
2
DNA复制场所
3
发生时期(真核生物)
DNA复制的过程
DNA复制的过程
1. 概念：DNA的复制是指以亲代DNA的两条链为模板合成子代DNA的过程。
2. 时间：
3. 场所：
有丝分裂前的间期、减数分裂前的间期
细胞核（主要场所）、线粒体、叶绿体。
DNA复制的过程
C
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G
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A
3'
5'
4.过程：随着染色体的复制而完成。
⑴解旋：在细胞提供的能量的驱动下，解旋酶将DNA双螺旋的两条链解开。
C
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ATP
解旋酶
DNA复制的过程
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T
（2）DNA聚合酶等以解开的每一条链为模板，以细胞中游离的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。
4.过程：随着染色体的复制而完成。
在DNA聚合酶的催化下从子链的5'端把子链的脱氧核苷酸聚合成脱氧核苷酸链。
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DNA聚合酶
5'
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5'
3'
ATP
ATP
DNA复制的过程
4.过程：随着染色体的复制而完成。
（3）形成子代DNA分子：每条新链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构。
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5'
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（1）模板：亲代DNA的两条链
（2）酶：DNA解旋酶，DNA聚合酶等
（3）能量：ATP
（4）原料：4种游离的脱氧核苷酸
DNA复制的条件
6. DNA复制意义：
DNA通过复制后，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。
7. DNA精确复制的原因：
DNA独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板，通过碱基互补配对，保证了复制能够准确地进行。
8. DNA复制的特点
（1）边解旋边复制
（2）半保留复制
DNA复制
1.下列关于DNA分子复制过程的叙述，正确的是(　)
A.每条子链与其模板链形成一个新的DNA分子
B.DNA独特的双螺旋结构就能保证DNA的准确复制
C.解旋后以一条母链为模板合成两条新的子链
D.DNA分子在解旋酶的作用下，水解成脱氧核苷酸
答案：A
解析：A、DNA分子的复制方式为半保留复制，即每条子链与其模板链形成一个新的DNA分子，A正确；B、DNA独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板，碱基互补配对原则保证了DNA的准确复制，B错误；C、解旋后分别以两条母链为模板合成两条新的子链，C错误；D、DNA分子在解旋酶的作用下，双螺旋打开，但不能水解成脱氧核苷酸，D错误。
小试牛刀
√
2.如图为某真核细胞中DNA复制过程模式图，下列分析正确的是( )
A.酶①和酶②均作用于氢键
B.该过程的模板链是c、d链
C.该过程只能发生在细胞有丝分裂间期
D.DNA复制的特点是半保留复制
小试牛刀
√