人教版（2019）高中生物必修二3.3DNA的复制-课件(共34张PPT)

(共34张PPT)
3.3DNA的复制
同学们看过《侏罗纪公园》吗？
哈蒙德博士召集了大批的科学家根据遗传学理论，透过史前蚊子所遗留下来的恐龙的血液，提取出了恐龙的DNA，再通过DNA的复制，培育，使得已经绝迹了6500万年的史前动物得到了复生
。
　　沃森和克里克提出了遗传物质自我复制的这一假说。
亲代DNA分子
半
保
留
复
制
一、对DNA复制的推测
全
保
留
复
制
有人持不同观点，提出全保留复制等不同假说。
亲代DNA分子
一、对DNA复制的推测
半保留
复制
全保留
复制
思考：1.怎样验证这个假说呢？
2.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。
1958年,梅塞尔森和斯塔尔以大肠杆菌为实验材料。
运用技术：
②怎样把不一样的DNA分开呢？
N
想一想
：
①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
同位素标记技术
　
背景知识：
15N
和
14N是N元素的两种稳定同位素，含15N的DNA比含14N的DNA密度大。
二、DNA半保留复制的实验证据
15N15N
亲代DNA
DNA复制一次
DNA复制两次
半保留演绎推理
15N14N
15N14N
14N14N
14N14N
15N14N
15N14N
假如半保留复制是正确的，实验的预期会是怎样的？
重带DNA
中带DNA
1/2轻带DNA
1/2中带DNA
1/2轻带DNA
重带DNA
15N15N
14N14N
15N15N
15N15N
14N14N
14N14N
14N14N
亲代DNA
DNA复制一次
DNA复制两次
全保留演绎推理
1/2重带DNA
3/4轻带DNA
1/4重带DNA
假如全保留复制是正确的，实验的预期会是怎样的？
实验结论：DNA的复制是以半保留的方式进行
重带(下部)
15N/15N
中带(中间)
15N/14N
轻带(上部)
14N/14N
中带(中间)
15N/14N
【验证假设】
作出假说
演绎推理
实验验证
得出结论
（二）推测可能的复制方式
（三）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
（四）完成实验
（一）DNA的是如何复制的?
提出问题
半保留复制
全保留复制
假说——演绎法
DNA复制方式的探究历程：
例1
1.DNA分子复制的概念是什么?
2..DNA分子复制过程需要哪些条件?
3.DNA分子复制过程怎么进行?
4、DNA分子复制的意义？
阅读课本P54思考如下问题：
三、DNA复制的过程
ATP,解旋酶催化（氢键断裂）
解旋：
模板
复制:
以母链为模板在DNA聚合酶的
催化下，利用游离的脱氧核苷酸进行碱基互补配对
母链（旧链）
子链（新链）
形成子代DNA:
同时进行(边解旋边复制）
组成
形成磷酸二酯键
复制过程:
1、概念:
以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程
3、时间:
有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期
2、场所:
主要是细胞核（线粒体、叶绿体）
4、条件:
模板
原料
酶
能量
DNA分子的两条母链
细胞中游离的4种脱氧核苷酸
解旋酶、DNA聚合酶
ATP（破坏氢键）
三、DNA复制的过程
7、结果:
6、特点:
①边解旋边复制
②半保留复制
原则：
碱基互补配对原则
1个DNA分子
→
两个完全相同的DNA分子
5、过程:
解旋
合成子链
形成子代DNA
1
2
4
……
2n
8、意义:
使遗传信息从亲代传给子代，
保证了遗传信息的连续性。
思考：宫颈瘤细胞的DNA长36mm，DNA复制速度约为4um/min,但复制过程仅需40min即可完成，这说明了什么？
多起点
复制
三、DNA复制的过程
总结提升
DNA分子复制的相关计算
动动手：
画出一个被15N标记的DNA分子在含14N的培养基中培养3代的DNA复制过程（标出每条链是15N还是14N）
亲
代
第一代
第二代
第三代
15N
15N
15N
15N
14N
14N
14N
14N
14N
14N
无论DNA复制多少次，含有15N-DNA分子永远只有　　　个
两　　　
21
22
23
亲代DNA分子经n次复制后，则
一.DNA分子数
①子代DNA分子数：
②含亲代母链的DNA分子数：
④不含亲代母链的DNA分子数：
2n个
2个
2n-2个
⑤含亲代母链的DNA分子数与子代DNA分子数之比为：
2/
2n
③只含亲代母链的DNA分子数：
0个
亲代DNA分子经
n
次复制后，则
二、脱氧核苷酸链数
①子代DNA分子中脱氧核苷酸链数：
②亲代脱氧核苷酸链数：
③新合成的脱氧核苷酸链数：
2n+1条
2条
2n+1-2条
三、消耗的脱氧核苷酸数
若一亲代DNA分子含有某种
脱氧核苷酸m个，则
m（
2n-1）
（1）则经过n次复制共需要消耗
该脱氧核苷酸个数为：
（2）第n次复制需要消耗该脱氧
核苷酸个数为：
m（
2n-2n-1）=
m
×
2n-1
半保留复制
?
有丝分裂后期和减数第二次分裂后期
细胞核、线粒体和叶绿体
在一定条件下，DNA具有自我复制功能
原核细胞的拟核
促进新链的合成
一个耗能过程
为DNA复制提供能量
细胞核、线粒体和叶绿体
细胞核、线粒体
1.一个有15N标记的DNA分子放在没有标记的环境中培养,复制5次后标记的DNA分子占DNA分子总数的:
A.1/10
B.1/5
C.1/16
D.1/32
2.1个DNA分子经过4次复制,形成16个DNA分子,其中不含亲代母链的DNA分子为:
A.2个
B.8个
C.14个
D.32个
C
C
3.一个有15N标记的DNA分子放在没有标记的环境中培养,复制5次后,
DNA分子中脱氧核苷酸链数（
）
不含N15的脱氧核苷酸链数（
）
含N15的脱氧核苷酸链占不含N15的脱氧核苷酸链的比为多少？（
）
64
1/31
62
4.已知一条完全被15N标记的DNA分子在只含14N的培养基中复制n次后，仅含14N的DNA分子总数与含15N的DNA分子总数之比为15∶1，则n是(　　)
A．2　
B．3
C．4
D．5
D
5.若某个DNA分子含1000个碱基，其中G占26%，此DNA分子经三次复制，需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数(
)在第三次复制过程中需消耗(
)个胞嘧啶脱氧核苷酸。
1040
1680
解析：G=C=1000
26%=260个，A=T=（1000-260
2）/2=240
总T=240
(23-1)=1680
第三次需要C=260
（23-1）=1040