人教版2019必修2第三章第3节 DNA的复制课件(共24张PPT1个视频)

(共24张PPT)
第3节 DNA的复制
一、问题探讨----提出问题
亲代的遗传物质如何“多出一份”来传递给子代？
1、半保留复制
（1）提出者：
沃森和克里克
（2）假说内容：
DNA复制时，DNA双螺旋解开，互补的碱基之间的氢键断裂，解开的两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。
二、对DNA复制的推测----作出假说
（3）特点：
新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中一条链。
2、全保留复制
1、半保留复制
二、对DNA复制的推测----作出假说
任务一：用红色表示亲代DNA的两条链，用黑色表示新合成的DNA链，请分别画出半保留复制和全保留复制的示意图
亲代DNA
子一代DNA
子二代DNA
要通过实验“探究DNA复制是哪种方式？”，关键思路是什么？
关键思路：区分亲代和子代的DNA，标记亲代DNA链，然后观察它们在子代DNA中如何分布。
三、DNA半保留复制的实验证据
阅读课本内容53—54页，思考下列问题（2min）：
1.实验材料选用了什么？
2.运用了什么技术方法？
同位素标记技术
3.使用了什么同位素去标记DNA？原理是？
4.使用了哪种技术把不一样的DNA分开？
密度梯度离心技术
三、DNA半保留复制的实验证据
大肠杆菌
15N和14N是氮元素的两种稳定同位素，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。
不具有放射性
亲 代
子一代
子二代
细胞再分裂一次
转移到含14NH4Cl的培养液中
细胞分裂一次
提取DNA离心
提取DNA离心
提取DNA离心
大肠杆菌在含15NH4Cl的培养液中生长若干代
？
？
？
实验过程：
如果亲代DNA含15N，放在含14N的环境中培养，复制后得到的子一代DNA和子二代DNA分别含15N、14N的情况是怎样的 请同学们绘图表示。
（一）实验预期—演绎推理：
假说1：半保留复制 假说2：全保留复制
亲 代
第一代
第二代
15N
15N
15N
15N
14N
14N
14N
14N
14N
14N
1.假如DNA复制是半保留复制,实验的预期会是怎样的？
重带
中带
轻带
中带
（一）实验预期—演绎推理：
15N
14N
14N
15N
亲 代
第一代
第二代
15N
15N
15N
14N
15N
14N
14N
14N
14N
14N
2.假如DNA复制是全保留复制,实验的预期会是怎样的？
重带
重带
轻带
1/4重带
3/4轻带
（一）实验预期—演绎推理：
15N
15N
14N
14N
排除DNA的全保留复制方式！
DNA复制方式是半保留复制！
15N/15N-DNA
15N/14N-DNA
14N/14N-DNA
15N/14N-DNA
（二）实验验证，得出结论：
亲 代
子一代
子二代
细胞再分裂一次
转移到含14NH4Cl的培养液中
细胞分裂一次
提取DNA离心
提取DNA离心
提取DNA离心
含15NH4Cl的培养液中
结论：
亲代大肠杆菌的DNA经离心处理后，试管中只出现了一条DNA带，位置靠近试管的底部，说明其密度最大，是15N标记的亲代双链DNA( 15N/15N-DNA )。
将转移培养后第一代细菌DNA离心后，试管中也只有一条带，但位置居中，说明其密度居中，是只有一条单链被15N标记的子代双链DNA( 15N/14N-DNA)。
将第二代细菌的DNA离心后，试管中出现两条带，一条带位置居中，为15N/14N-DNA,另一条带的位置更靠上， 说明其密度最小，是两条单链都没有被15N标记的子代双链DNA(14N/14N-DNA )。
实验结果与半保留复制的预期结果相符
S z L w h
S z L w h
假说演绎法
提出问题
作出假说
演绎推理
实验验证
得出结论
假说—演绎法
推测可能的复制方式
DNA是如何复制的？
根据复制方式，预测实验结果
实验结果与半保留复制的预期相符
DNA分子复制的方式是半保留复制
半保留复制
全保留复制
结合课本图3-10中，完成以下问题:
四、DNA复制过程
1.DNA分子复制的概念，时间，场所
2.DNA分子复制过程怎么进行
3.DNA分子复制过程需要哪些条件
4.DNA分子复制过程有何特点
5.DNA分子复制有何生物学意义
概念：
四、DNA复制过程
时间 场所 过程 特点 原则 条件 模板
原料
能量
酶
以亲代ＤＮＡ为模板，合成子代ＤＮＡ的过程。
分裂间期
主要在细胞核
1.解旋 2.延伸 3.合成新的DNA分子
半保留复制 边解旋边复制
碱基互补配对原则
DNA分子的两条链
4种游离的脱氧核苷酸
ATP
解旋酶 DNA聚合酶
动画展示DNA复制的过程
A
A
A
G
G
A
⑴解旋：在ATP的驱动下，解旋酶将DNA部分双螺旋的两条链解开。
⑵合成子链：游离的4种脱氧核苷酸按碱基互补配对原则随机地与两条母链的碱基配对，确定子链的脱氧核苷酸排列顺序。
A
C
G
C
A
A
G
C
T
A
G
T
C
A
T
T
A
T
A
T
G
C
A
T
G
A
T
C
G
A
G
C
T
T
形成氢键
（2）合成子链：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。
A
C
G
C
A
A
G
C
T
A
G
T
C
A
T
T
A
5'
3'
T
A
T
G
C
A
T
G
A
T
C
G
A
G
C
T
T
5'
3'
ATP
ATP
合成方向：
子链的5'端→ 3'端
形成磷酸二酯键
（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。
C
C
G
T
A
G
T
A
T
A
C
G
G
C
T
A
G
C
C
G
T
A
T
A
C
G
G
C
C
G
T
A
T
A
G
C
C
G
A
T
A
T
C
G
A
T
C
G
T
A
T
A
T
A
A
3'
5'
A
C
G
C
A
A
G
C
T
A
G
T
C
A
T
T
A
T
A
T
G
C
A
T
G
A
T
C
G
A
G
C
T
T
5'
3'
T
A
G
C
C
G
T
A
T
A
G
C
C
G
A
T
A
T
3'
5'
T
T
A
C
G
C
G
T
A
T
A
T
A
T
A
5'
3'
8.结果：1个DNA分子两个完全相同的DNA分子
9.准确复制的原因：独特的双螺旋结构为复制提供模板
碱基互补配对原则使复制准确无误
10.意义:使遗传信息从亲代传给子代，保持了遗传信息的连续性，
四、DNA复制过程
小组活动：
请同学们用以下卡纸，动手模拟演示DNA分子复制的过程。
模板
能量和酶
原料
思维导图小结
2.实验室内模拟生物体DNA复制所必须的条件是下列的哪几个（ ）
①酶 ②游离的脱氧核苷酸 ③ATP ④DNA分子
⑤mRNA ⑥tRNA ⑦适宜的温度 ⑧适宜的酸碱度
A．①②③④⑤⑥ B．②③④⑤⑥⑦
C．④⑤⑥⑦⑧ D．①②③④⑦⑧
1.DNA分子的双链在复制时解旋，这时下述那一对碱基从氢键连接处分开（ ）
A．腺嘌呤与胸腺嘧啶 B．鸟嘌呤与尿嘧啶
C．鸟嘌呤与胸腺嘧啶 D．腺嘌呤与尿嘧啶
练习检测
A
D
3．下列关于DNA复制的叙述，正确的是（　　）
A．DNA复制时，严格遵循A—U、C—G的碱基互补配对原则
B．DNA复制时，两条脱氧核苷酸链均可作为模板
C．DNA分子全部解旋后才开始进行DNA复制
D．脱氧核苷酸必须在DNA酶的作用下才能连接形成子链
4．DNA复制能够准确无误地进行，保证了子代DNA分子的结构与母代DNA分子的结构相同，其根本原因是( )
A．DNA有独特的双螺旋结构
B．碱基有严格的互补配对关系
C．参与复制过程的酶有专一性
D．复制过程有充足的能量供给
B
B