3.3 DNA通过复制传递信息 任务式教学课件(共18张PPT)

(共18张PPT)
第三节 DNA通过复制传递遗传信息
【任务1】请结合梅塞尔森和斯塔尔的实验过程，以四人小组为单位，通过CER论证模型来阐述小组的观点，提出DNA的复制方式，时间5分钟。
CER论证模型包括三个部分：①主张即观点。②证据是支持主张的、关于自然界的信息，通常由数据组成，包括对自然界的观察、测量或实验的研究结果。③推理是解释证据如何支持主张的过程，需要使用恰当的科学概念或原理建立证据和主张的逻辑联系。
【任务1】请结合梅塞尔森和斯塔尔的实验过程，以四人小组为单位，通过CER论证模型来阐述小组的观点，提出DNA的复制方式，时间5分钟。
第二代DNA分子全位于中带
第三代DNA分子位于中带和轻带
若为全保留复制，第二代DNA分子应该位于重带和轻带。
若为分散复制，第三代DNA分子全位于中带。
DNA分子的复制方式为半保留复制
（2）15N和14N具有放射性吗？本实验是根据同位素放射性的位置确定DNA条带的位置吗？
结合教材P64探究DNA的复制过程的活动，思考并回答下列有关问题：
15N和14N都不具有放射性，所以本实验并不是根据同位素放射性的位置来确定DNA条带的位置。
(3)为什么用含有15NH4Cl的培养液培养大肠杆菌，能得到含15N的大肠杆菌？
（1）该实验涉及几种技术？
同位素示踪技术和密度梯度离心技术
因为将大肠杆菌培养在含15NH4Cl的培养液中繁殖多代后，培养液中的氮可被大肠杆菌用于合成含15N的四种脱氧核苷酸分子，作为DNA复制的直接原料，最终得到含15N的大肠杆菌。
【任务2】结合教材P66-67DNA复制过程，完成下列表格（10min）。
时期
场所
条件 模板
原料
酶
能量
特点
结果
意义
有丝分裂前的间期和减数分裂前的间期
亲代DNA分子的两条链
游离的4种脱氧核苷酸
ATP
解旋酶、DNA聚合酶等
边解旋边复制、半保留复制（复制方式）
形成两个完全相同的子代DNA分子
真核生物：细胞核（主要）、叶绿体、线粒体
原核生物：拟核（主要）
通过复制，将遗传信息从亲代传递给了子代，从而使生物前后代保持了遗传信息的连续性。
【思考】
1、DNA复制过程如何保证其准确性？
2、结合资料，思考真核生物DNA复制过程如何保证其高效性？
DNA具有_________________，能为复制提供精确的模板；
通过 ，保证了复制能够准确地进行。
独特的双螺旋结构
碱基互补配对
资料：女性子宫肌瘤细胞中最长的DNA分子达36mm，DNA复制速度约为4μm/min(1mm=1000μm)，但复制过程仅需40min左右即完成。
边解旋边复制（双向）；多起点复制
DNA聚合酶不能从头合成DNA，只能从3′－端延伸DNA链，因此在复制过程中需要RNA引物，下图表示DNA复制过程。
(1)据图可知，DNA聚合酶使两条子链从5′－端到3′－端，还是从3′－端到5′－端进行合成？
从5′－端到3′－端进行
(2)合成的两条子链间碱基排列顺序相同还是互补？
互补
如果用15N标记某一DNA分子的两条链，让其在含有14N的环境中复制n次，结合DNA分子半保留复制的特点，回答下列问题：
(1)复制n次后，DNA分子总数和含有15N的DNA分子数分别是多少？
(2)复制n次后，DNA分子中含14N的DNA分子数和只含14N的DNA分子数分别是多少？
(3)复制n次后，DNA分子中脱氧核苷酸链数、含15N的脱氧核苷酸链数、含14N的脱氧核苷酸链数分别是多少？
2n个；2个
2n个；(2n－2)个
2n＋1条；2条；(2n＋1－2)条
若该DNA分子有m个碱基对，其中含有腺嘌呤脱氧核苷酸a个 ，回答下列问题：
(1)复制n次，需要多少鸟嘌呤脱氧核苷酸？
(2)第n次复制，需要多少鸟嘌呤脱氧核苷酸？
(2n-1)×(m-a)
2n-1×(m-a)
【综合】细胞分裂与同位素标记
（2017年4月浙江选考T24）若将处于G1 期的胡萝卜愈伤组织细胞置于含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养液中，培养至第二次分裂中期。下列叙述正确的是
A.每条染色体中的两条染色单体均含3H
B.每个DNA分子的两条脱氧核苷酸链均含3H
C.每个DNA分子中均只有一条脱氧核苷酸链含3H
D.每条染色单体均只有一个DNA分子的两条脱氧核苷酸链含3H
A
【选考真题挑战】
若将处于G1期的某精原细胞（2n）置于含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养液中进行减数分裂，则
①处于中期Ⅱ的次级精母细胞中含3H的染色体和DNA数分别是多少？
②最终产生的4个精子中只含3H的比例为多少？
【迁移应用】
将处于G1 期的某细胞（2n，DNA为3H-3H）置于普通培养液中进行培养，连续分裂两次，所得子细胞具有放射性的数量为________个。
【挑战升级】
n、2n
0
若为减数分裂，4个子细胞都具有放射性；
若为2次有丝分裂，4个子细胞中有2/3/4个细胞具有放射性。
BrdU能代替胸腺嘧啶脱氧核苷掺入到新合成的DNA链中。将植物的根尖分生组织放在含有BrdU的培养液中进行培养，待细胞处于第二个分裂周期时，取出根尖组织用姬姆萨染料染色，结果被染色的染色体出现色差如下图所示（含BrdU的脱氧核苷酸链着色很浅，母链的着色深），下列相关叙述错误的是
A.第一次分裂中期，每条染色体的染色单体均不含BrdU
B.第二次分裂中期，每条染色体的一条染色单体着色浅
C.第二次分裂中期，每条染色体的染色单体均含有BrdU
D.色差染色体的出现能证明DNA的半保留复制
A
【变式应用】
BrdU能替代T与A配对，而渗入新合成的DNA链中。当用姬姆萨染料染色时，不含BrdU的链为深蓝色，含BrdU的链为浅蓝色。
【小资料】
随堂练习
In-class practice
方法便笺
随堂练习
In-class practice
方法便笺
随堂练习
In-class practice
方法便笺
A
C
T
T
G
A
C
G
A
T
G
A
A
C
T
G
C
T
复制
染色体数目不变
DNA数目加倍
复制产生的两个子代DNA分子位于一条染色体的两条姐妹染色单体上，由着丝点连在一起，在有丝分裂后期或减数第二次分裂后期着丝点分裂时分开，分别进入两个子细胞中。
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
5’
3’
3’
5’
5’
3’
前导链
5’
3’
冈崎片段
后随链
随堂练习
In-class practice
方法便笺
有一对染色体的细胞，DNA被15N标记，于14N的条件下分裂，问连续分裂两次，所得子细胞具有放射性的数量为________个
A
C
T
T
G
A
C
G
A
T
G
A
A
C
T
G
C
T
复制
染色体数目不变
DNA数目加倍
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