人教版（2019）高中生物必修二 3.3DNA的复制(共42张PPT)

(共42张PPT)
何谓DNA的复制
所 谓DNA的复制就是指以亲代
DNA 为模板合成子代DNA 的过程，
1DNA→2DNA
新产生的DNA分子是一个全新 的DNA 分子吗
一、对DNA复制的推测
最早提出的DNA复制模型有三种；
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；
亲代DNA 子代DNA
2、半保留复制：形成的分子一半是新的，一
半是旧的；
以 八
以
十
复制一次
3、分散复制(弥散复制):新复制的分子中 新旧都有，但分配是随机组合的；
从 八
以八八
十
复制一次
双链DNA 分子
全保留复制 半保留复制 弥散复制
1、这些观点各有不同，如何来证明那个观点是正确的
只能用实验来证明。
2、如果要你来设计实验，你认为最基本的思路是什么
把复制的单链和原来的链做上标记，然后观察它 在新DNA 中出现的情况。
沃森和克里克推测是半保留复制模型
复制一次
实验方法同位素示踪法 密度梯度离心法 15N——密度大
14N ——密度小
实验材料 大肠杆菌
将大肠杆菌放在NH CI培养液培养生长
探究 DNA分子复制方式
区别亲子代DNA
实验设计
关键
积极思维：
·1、大肠杆菌首先放在什么培养基中培
养
·2、然后转移到什么培养基中培养的 ·3 、可能观察到哪些实验现象
●4、实验结论是什么
我们采用小 组 讨 论 ：
1.假设是
每一种复制方式的亲代
2.假设是、子一代、子二代离心
后会出现几条DNA带，它
3.假设是们分别位于离心管的什
么位置
二 、DNA分子半保留复制的实验证据
11
此种探究方法被称为一
分 裂 假说演绎法
分裂
分析：
面
1、离心处理后，为什么子一代 DNA只有杂和链带
2、子二代DNA出现了轻链带和杂 和链带，说明了什么
DNA 半保复制
提取离心 14N/14N-DNA h5N 14NNNA 半程四白制
DNA 半保留复制
N'NDNA"NNDNA N/KDXA"NDNA
将大肠杆菌放在
15NH C 培养液生长
提取离心
15N/15N-DNA
转移到含
14NH C中
实际实验结果是
与复印材料不同，因为DNA分子的复制结果并没有 形成一个完整的新的DNA分子，而是形成了一半新、 一 半旧的两个DNA分子，并且原来的旧的DNA也不存在。
1DNA
→2DNA 单链(母)
→ (母十子)十(母十子)
有大认为DNA复制就复印材料一样，
一张材料复印一次也可以得到两张相同的材料。 这种说法对不对，为什么
→ 子DNA 十 子DNA
→2DNA
三 、DNA分子复制的过程及其特点
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思考：1、DNA复制需要哪些基本条件
2、 复制过程有何主要特点
3、复制形成的子代DNA和亲代DNA 有何关系
DNA
复
14
注意，此处 氢键将被打开!
游离的 脱氧核苷酸
与复制 有关的酶
DNA分子利用细胞提供的能量，在解旋酶的作用下， 把两条扭成螺旋的双链解开，这个过程叫解 旋。
G
G
在酶的催化下
氢键已被打开
G
16
亲代DNA 的
一条链作为模板
G
17
还未解旋
刚解旋
予 十z 式 甘 亡
正在复制 之一是：
边解旋边复制
配
另一条 一条子代
子代DNA DNA
形成两条完全相同的子代DNA
三、DNA分子复制的过程及其特点
1.场所： 细胞核(主)、线粒体、叶绿体
2.时间：细胞分裂间期(有丝分裂、减数分裂)
3.条件：(1)模板：解旋的DNA两条单链
(2)原料：脱氧核苷酸
(3)能量：ATP
(4)酶：解旋酶、DNA聚合酶
三、DNA分子复制的过程及其特点
4.特点：(1)边解旋边复制 加快复制速度，减少
DNA突变可能
(2)半保留复制 保证了复制的准确进行
5.“准确”复制的原理：
(1)DNA 分子独特的双螺旋结构，为复制 提供了精确的模板；
(2)碱基互补配对原则，保证了复制能够
准确地进行。
6.意义：
将遗传信息从亲代传给子代，从而保持遗传
信息的连续性。
小试牛刀
1、下(列 DNA复制的说法，其中不正确的是
A.DNA 复制过程中需要酶的催化
B.DNA 复制过程中需要的能量直接由糖类提供
C.DNA 分子是边解旋复制的
D.DNA 复制过程中两条母链均可作模板
2、以 DNA的一条链“—A—T—C—” 为模板，经复制 后的子链是 A )
A.“—T—A—G—” B.“—U—A—G—”
C.“—T—A—C—” D.“—T—U—G—”
Ⅱ
2n(n= 复制次数)
Ⅲ多多
2)含母链的DNA 数量及比例
2
多
多 多
十
思维拓展
1)复制n次后DNA个数：
I
思维拓展
1)DNA个数： 2n(n= 复制次数)
2)含母链的DNA数量及比例 2
3)含母链的脱氧核苷酸链数 占总链数比
4)复制n次消耗原料的量：a(2n—1)
5)复制第n次消耗原料的量：a2n-1
4
3
能力提升
放。 ： ， 28
(1)、G 、G 、G 三 代DNA离心后的试管分别是
图中的：G, A 、G B 、G D 。
大
A B C D
培养
肠杆
中
的
右
液
志
如
养
标
心结果
2P的培
含有31P
离
入3
以
代
菌
(2)、G 代在①、②、③三条带中DNA数 的比例是0:1:1 0
(3)、图中①②两条带中DNA分子所含的同位素 磷分别是： 31p , 31P和32P
0
(4)、上述实验结果证明了DNA的复制方式 是 半保留复制
DNA的复制课堂小结
★时间：有丝分裂分裂间期、减数第一次分裂前的间期
模板：亲代DNA提供
解旋 条件：原料：游离的脱氧核苷酸
能量：ATP
★过程：合成子链 酶：解旋酶、DNA聚合酶
原则：碱基互补配对原则
复旋
边解旋边复制
半保留复制
★意义：保持前后代遗传信息的连续性
★特点
说明
15N/15N-DNA
双链N 分子
15N/14N-DNA
如果
将大肠杆菌放在
15NH C培养液生长
提取离心
转移到含
分 裂次
提取离心
分裂两次
提取离心 14N/14N-DNA
15N/14N-DNA
实验结果分析
半保留复制
14NH CI中
将大肠杆菌放在 15NH C暗养液生长 提取离心 转移到含 实 验 结 果 预 测
O
15N/15N
O
分裂一次
提取离心
分裂两次
提取离心
实验结果分析
如果
14N/14|
h5N15N
14N/14
15N151
全保留复制
说明
14NH Cl中
如果
将大肠杆菌放在
提取离心 15N/15N-DNA
转移到含
14NH CI中
分裂一次
提取离心 15N/14N-DNA
分裂两次
提取离心 15N/14N-DNA
实验结果分析
15NH C培养液生长
弥散复制
说明
提取离心
转移到含
14NH Cl 中
分裂一次
提取离心
分裂两次
提取离心
将大肠杆菌放在
15NH Cl培养液生长
实验结果预测
第四代 Il IIl II | I
无论DNA复制多少次，含有原来母链的DNA 分子 永远只有两条
第一代
第二代
第三代
例题：将15N标记的DNA分子放在14N 的培养基上培 养，经过3次复制，在所形成的子代DNA 中，含15N 的DNA 占总数是( C )
A.1/16 B.1/8 C.1/4 D.1/2
② !
③ 1
亲代
子一代
子二代
目 目 目 子三代
①!
思考：1、DNA复制需要哪些基本条件
2、 复制过程有何主要特点
3、复制形成的子代DNA和亲代DNA 有何关系
DNA
复
注意，此处 氢键将被打开!
游离的 脱氧核苷酸
与复制 有关的酶
DNA分子利用细胞提供的能量，在解旋酶的作用下，
把两条扭成螺旋的双链解开，这个过程叫解 旋。
G
G
在酶的催化下
氢键已被打开
G
亲代DNA的
一条链作为模板
G
还未解旋
刚解旋
予 十z 式 甘 亡
正在复制 之一是：
边解旋边复制
配
另一条 一条子代
子代DNA DNA
形成两条完全相同的子代DNA
14DNA/ 1 DNA
—15DNA/ 14DNA
15DNA/ 15DNA
轻链
中链
重链
精(卵)原细胞
初级精(卵)母细胞
次级精(卵)母细胞
精(卵)细胞(或极体)
在减数第一次分裂前的间期进行复制 有丝分裂在间期进行复制
新复制两个子代DNA分子是在什么时间分离的
DNA分子是在什么时间进行复制的
在减数第二次分裂的后期
有丝分裂在后期
图2 - 6 减数分裂图解
例题：
具有100个碱基对的一个DNA
分子区段，内含40个胸腺嘧啶，如 果连续复制2次，需游离的胞嘧啶 脱氧核苷酸 ( D )
A 、60个 B 、80个
C、120个 D、180个