高中生物人教版必修二：3．3《DNA的复制》（共37张PPT）

(共37张PPT)
DNA的复制
复习：
1.DNA分子具有特殊的空间结构，也就是具有规则的（
）结构。
2.
碱基互补配对原则：A与（
）；G与（
）两条链上的碱基通过（
）连接。
双螺旋
T
C
氢键
思考：生物亲子代之间是通过遗传物质传递遗传信息的，那么亲代的遗传物质如何“多出一份”来传递给子代？
一、对DNA分子复制的推测
半保留复制
全保留复制
二、DNA半保留复制的实验证据
1958年,科学家以大肠杆菌为实验材料。
运用技术：
怎样把不一样的DNA分开呢？
NＰ
想一想
：可以用什么同位素去标记DNA？
密度梯度离心技术
14N/14N—DNA
15N/14N—DNA
15N/15N—DNA
轻链
中链
重链
同位素示踪技术
实验结论：DNA的复制是以半保留的方式进行的
二、DNA半保留复制的实验证据
亲
代
第一代
第二代
第三代
15N
15N
类推第五代时在离心管中，上中下层的比例如何？
15N
15N
14N
14N
14N
14N
14N
14N
提出假说
演绎推理
验证假说
变通：亲代母链与子代DNA链数之比为：
含亲代母链的DNA分子数与子代DNA分子数之比为：
规律1：亲代DNA复制n代后，DNA分子数为＿＿＿，含亲代母链的DNA分子数为＿＿＿，不含亲代母链的DNA分子数为＿＿＿＿
1/2n　　
2/
2n
2n
2个
2n－2
解释
【智慧眼——寻找规律】
半保留复制
DNA分子复制时，DNA分子的双螺旋将解开，互补的碱基之间的氢键断裂，解开的两条单链作为复制的模板，游离的脱氧核苷酸依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。
由于新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链，因此，这种复制方式被称做半保留复制。
1、概念：
2、场所：
3、时期：
4、条件
5、复制过程：
6、复制特点
7、准确复制原因
8、复制的生物学意义：
有丝分裂间期、减数分裂第一次分裂的间期
模板：
原料：
能量：
酶：
DNA的两条母链
游离的脱氧核苷酸（A、G、C、T）
ATP
DNA解旋酶、DNA聚合酶等
①DNA双链提供精确的模板
（1）边解旋边复制
（2）半保留复制
细胞核（主要）、线粒体、叶绿体
解旋→合成互补子链→形成子代DNA
②碱基互补配对原则
P54
三、DNA分子复制的过程（P54）
DNA的复制就是指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程
规律2：亲代DNA分子经
n
次复制后，　　所需某种游离的脱氧核苷酸数为：
R
＝a
(2
n－1)
其中
a
表示亲代DNA含有的某种碱基数，n
表示复制的次数。
例如：一个DNA分子片段，经水分解消耗88个水分子，得到多少个脱氧核苷酸？
规律3：碱基总数＝失去H2O数＋2
90
【智慧眼——寻找规律】
解旋酶催化（氢键断裂）
解旋：
模板
（在DNA聚合酶的催化下，利用游离的脱氧核苷酸进行）
以母链为模板进行碱基配对
母链（旧链）
子链（新链）
形成两个子代DNA:
同时进行(边解旋边复制）
边解旋复制
半保留复制
多起点复制
DNA复制的计算
1.计算产生子代DNA数
2---4---8-----2n
n为复制的次数
2.子代DNA分子中含有原来最初亲代DNA链的DNA分子数,以及它占总DNA分子数的比例.
2个
1/2n-1
3.最初亲代的链占全部子代DNA总链数的比例
1
2n
根据半保留复制和碱基互补配对原则
与复制有关的碱基计算解析
一个DNA连续复制n次后，共有多少个DNA？多少条脱氧核苷酸链？母链多少条？子链多少条？
DNA分子数=
2n
脱氧核苷酸链数=
2n+1
母链数=
子链数=
2
2n+1
﹣2
解析：所用知识为“半保留复制”和“碱基互补配对原则”，并图示分析。
连续第一次复制
连续第二次复制
连续第n次复制
解：
答：一个DNA连续复制n次后，共有2n个DNA，2n+1条脱氧核苷酸链，母链2条，子链2n+1
﹣2条
结构
复制
简答1
简答2
简答3
简答4
计算1
计算2
DNA复制所需原料的计算
公式：(2n-1)
碱基数
n为复制的次数
例题
一个DNA分子中含有1000个碱基对，其中有400个腺嘌呤。如果它连续复制两次，消耗周围环境中胞嘧啶脱氧核苷酸
。
解析：1、计算每个DNA分子中C的个数
2、套用公式计算
1800
3.复制的条件
2.复制的过程
4.复制的特点
DNA分子的复制
1.
复制的概念
5.
复制的意义
知识小结
一、对DNA复制的推测
三、DNA复制的过程
二、DNA半保留复制的实验证据
课堂小结
有丝分裂的间期
　减数第一次分裂前的间期
主要在细胞核（线粒体、叶绿体）
模板、酶、原料、能量等基本条件
碱基互补配对原则
半保留复制
子链与母链结合，构成两个新的DNA分子
保持了遗传信息的连续性
DNA复制
时间
场所
条件
原则
特点
结果
意义
具有100个碱基对的1个DNA分子片断，内含40个胸腺嘧啶，如果连续复制两次，则需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸的数目为
（
）个。
180
某DNA分子共含有含氮碱基1400个，其中一条链上A+T/C+G=
2:5，问该DNA分子连续复制2次，共需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目是（
）个。
600
图中一、二、三表示DNA复制的过程
①一表示______，这一过程中，DNA
分子在
的作用下，两条扭成螺旋的
长链开始______。
②二表示
。每条
母链在一些______
______的作用下，链上的
碱基按照______________________与周围环
境中游离的__________________来配对.
③三表示____________________________。
解旋
解旋酶
以母链为模板进行碱基配对
解开
DNA聚合酶
碱基互补配对原则
脱氧核苷酸
形成两个新的DNA分子
练习
★下列关于DNA复制的说法，其中不正确的（
）
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
★以DNA的一条链“－A－T－C－”为模板，经复制后的子链是（
）
A.
“－T－A－G－”
B.
“－U－A－G－”
C.
“－T－A－C－”
D.
“－T－U－G－”
在氮源为14N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子均为14N-DNA（对照）；在氮源为15N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子均为15N-DNA（亲代）。将亲代大肠杆菌转移到含14N的培养基上，再连续繁殖两代（I和II），用离心的方法分离得到的结果如下表所示，请分析：
（1）由实验结果可以推出第一代（I）细菌DNA分子中一条链是
，另一条链是
。
（2）中链含有氮元素是
。
（3）将第一代（I）转移到含15N的培养基上繁殖一代，将所得到的细菌的DNA用同样方法分离。那么得到的轻中重链情况是
。
（4）上述实验表明DNA分子复制的特点是
。
15N母链
14N新链
15N和14N
1/2中链1/2重链
半保留复制
2．DNA分子的半保留复制方式使　
[　
]
A．分子结构具有相对稳定性
B．能精确进行自我复制，保证亲代与子代之
间的
连续性
C．能够精确地指导蛋白质合成
D．产生可遗传变异的机会
3．一个双链DNA分子为第一代，经过3次自我复制，在第四代DNA分子中，共有[　
]条长链有[　
]条第一代脱氧核苷酸的长链　
A．2
B．4
C．8
D．16
A
D
B
4．下列关于DNA复制过程中，正确顺序是（
）
①互补碱基对间氢键断裂
②互补碱基对之间形成氢键
③DNA分子在解旋酶作用下解旋
④以母链为模板进行碱基互补配对
⑤子链与母链盘旋成双螺旋结构
A．③①②④⑤
B．③④②⑤①
C．③①④②⑤
D．①③④②⑤
C
5、DNA的复制不可能发生在（
）
A、细胞核中
　　
B、叶绿体中
　　　　　　　　　　C、线粒体中
　　D、核糖体中
D
6、一条染色体含有一个双链DNA分子，经复制后，一条染色单体含有
（
）
A、两条双链DNA分子
B、一条双链DNA分子
C、一条单链DNA分子
D、四条双链DNA分子
B
1、一个DNA分子中，有腺嘌呤1500个，
腺嘌呤与鸟嘌呤之比为3：1，则这个DNA分
子中脱氧核糖的分子数目为______个。
2、甲DNA分子的一条链上A+C/G+T=0.8，
乙DNA分子的一条链上
A+T/G+C
=
1.25,那么
甲、乙DNA分子中互补链上相应的碱基比例分
别是________和_________。
课堂训练：
4000
1.25
1.25
3、某DNA分子中，鸟嘌呤与胞嘧啶之和为46%，该DNA一条链（a链）中腺嘌呤占28%，a链的互补链（b链）中腺嘌呤占该链全部碱基的百分比是_________。
4、某DNA分子中含有
30%的腺嘌呤，该DNA分子一条链上鸟嘌呤最多可占此链碱基总数的__________。
26%
40%
7、含有32P或31P的磷酸，两者化学性质几乎相同，都可参与DNA的组成，但32P比31P质量大。现将某哺乳动物的体细胞放在含有31P磷酸的培养基中，连续培养数代后得到G0代细胞。然后将G0代细胞移到含有32P的培养基中培养，经过第1、2次细胞分裂后，分别得到G1、G2代细胞。再从G0、G1、G2代细胞中提取出DNA，经密度剃度离心后得到的结果如图所示，由于DNA分子的质量不同，因此在离心管内的分布不同。若①、②、③分别代表轻型、中型、重型DNA分子的位置，请回答：
⑴、G0、G1、G2三代DNA离心后的试管分别是图中的：G0
、G1
、G2
。
A
B
D
⑵、G2代在①、②、③三条带中DNA数的比例是
。
⑶、图中①、②两条带中DNA分子所含的同位素磷分别是：
，
。
⑷、上述实验结果证明了DNA的复制方式是
。
0:1:1
31P
31P
和32P
半保留复制
3、将32P
标记的DNA分子放在
31P的培养基上培养，
经过3次复制，在所形成的子代
DNA中，含32P
的DNA占总数是
A．1/16　　
B．l／8　　
C．1／4　　
D．1／2
4、某生物的双链DNA分子共有含氮碱基77对，其中一条链上（A+T）：（C+
G）＝2.5，问该DNA分子连续复制两次共需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目是
　　A．154个?
B．165个????
C．110个?
D．220个
小结:设一条DNA分子中有胸腺嘧啶m个，则该DNA复制n次后，形成子代DNA分子需游离的胸腺嘧啶为T＝
。
(2n-1)m
7．用15N标记的一个DNA分子,放在含有14N
的培养基中复制三次，则含有15N的DNA分子占全部DNA分子的比例和占全部DNA单链的比例依次是
A
1／2，1／4
B
1／4，1／8
C
1／4，1／16
D
1／8，1／8
8．某DNA分子有2000个脱氧核苷酸，已知它的一条单链上碱基A：G：T：C＝1：2：3：4，若该分子复制一次，则需腺嘌呤脱氧核苷酸的数量是（
）
A．200
B．300
C．400
D．800
1、某些药物可以抑制肿瘤细胞DNA的复制，从而达到控制癌症的目的。这些药物作用的细胞正处于细胞周期的（
）
A
间期
B
前期
C
中期
D
不能确定
2、下列关于DNA复制过程的正确顺序是（
）
①互补碱基对间氢键断裂
②互补碱基对之间形成氢键③DNA分子在解旋酶作用下解旋
④以母链为模板进行碱基互补配对
⑤子链与母链盘旋成双螺旋结构
A
③①②④⑤
B
③④②⑤①
C
③①④②⑤
D①③④②⑤
A
C
幻灯片
3、DNA分子解旋时，下列哪一组碱基被解开（
）
A
鸟嘌呤和腺嘌呤
B
胸腺嘧啶和胞嘧啶
C
腺嘌呤和胸腺嘧啶
D
腺嘌呤和胞嘧啶
C
4、下面关于DNA复制过程的描述，错误的是（
）
A
复制需要能量
B边解旋边复制
C
复制需要氨基酸和酶
D
复制遵循碱基互补配对原则
C
5、若对一个DNA分子进行标记,
经过4次复制后，含有标记DNA分子数占DNA总数的（
）
A
1/6
B
1/8
C
1/4
D
1/2
B
幻灯片
幻灯片
规律2：亲代DNA分子经
n
次复制后，所需游离的脱氧核苷酸数为：
R游离的脱氧核苷酸数=a
(2
n-1),其中
a
表示模板的碱基数，n
表示复制的次数。
规律3：亲代DNA分子第
n
次复制，所需游离的脱氧核苷酸数为：
R游离的脱氧核苷酸数=a
(2
n-1),其中
a
表示模板的碱基数，n
表示复制的次数。
1.图中一、二、三表示DNA复制的过程
①一表示______，这一过程中，DNA
分子在______的作用下，两条扭成螺旋的
长链开始______。
②二表示________________________
。每条
母链在一些______
______的作用下，链上的
碱基按照______________________与周围环
境中游离的__________________来配对.
③三表示____________________________。
解旋
解旋酶
以母链为模板进行碱基配对
解开
DNA聚合酶
碱基互补配对原则
脱氧核苷酸
形成两个新的DNA分子