新人教版高中必修2生物3.3-DNA的复制(共33张PPT)

(共33张PPT)
DNA的复制
DNA的复制就是指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程，即1DNA→2DNA。
温故知新：
DNA的基本组成单位是
，
根据
的不同可分为
种。
2.DNA双螺旋结构的特点有哪些？
碱基之间遵循什么原则？
脱氧核苷酸
4
①两条链
反向平行
双螺旋
②脱氧核糖和磷酸交替连接排列在
外侧，构成基本骨架
③碱基通过氢键形成碱基对，排列
在内侧，遵循碱基互补配对原则
碱基
最早提出的DNA复制模型有三种；
对DNA复制的推测
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；
2、半保留复制：形成的分子
一半是新的，一半是旧的；
3、分散复制：新复制的分子
中新旧都有，但分配是随
机组合的；
小组讨论:
根据你对DNA结构的了解，尝试对
DNA复制进行大胆的推测,并且对亲
代DNA、复制得到的子一代DNA和
子二代DNA的组成进行分析
（一）提出问题：
DNA是怎样进行复制的？
一、探究DNA的复制
（二）提出假设:　DNA是半(全)保留复制
（三）演绎推理：亲子代DNA的组成
半保留复制
全保留复制
问题1:如果要在实验中直观地区别、“标识”
　　　母链或子链,可以采取什么办法？
问题2:可以用什么元素的同位素(放射性)
进行标记?
演绎推理:如果亲代DNA是15N作标记的，放在
14N的环境中进行培养，则亲代、子一代、
子二代DNA分别含有哪种N元素？其质量如
何（用重、中、轻表示）？占每代DNA总数
的比例又是多少呢？
同位素标记法
C
、H
、O、
N
、P
15N/15N-重型DNA(全部)
15N/14N-中型DNA(全部)
15N/14N-中型DNA(1/2)
14N/14N-轻型DNA(1/2)
半保留复制
15N/15N-重型DNA(全部)
15N/15N-重型DNA(1/2)
15N/15N-重型DNA(1/2)
14N/14N-轻型DNA(1/2)
全保留复制
子一代
子二代
亲
代
14N/14N-轻型DNA(1/2)
问题３:
要验证上述预测,就要分别观察亲代和子代的情况,但实验中,复制后的DNA分子通常是随机混合在一起的，不易分离。怎么解决这个问题？
可以通过离心使其发生分层(15N质量大于14N)
问题4:如果对亲代、子一代、子二代的DNA都分别进行离心，结果会怎样分布？
（四）验证实验
拓展延伸
根据本实验的学习,完成下列表格
全在下部
1
2
4
8
2n
全在中部
中+上
中+上
　中+上
1
1
?
?
2/
2n
?
?
（2-
2）/2n
n
世代
分子总数
DNA分子在离心管中位置（用上中下表示）
不同DNA分子占全部DNA分子之比
15N／15N
15N／14N
14N／14N
亲代
1
2
3
n
（五）得出结论
DNA复制的方式：半保留复制
　　　
　
模拟演练
问题探究
1、复制产生的子代DNA
在组成成分及结构上
与亲代DNA是否一致？
2、亲子代DNA所蕴
含的遗传信息是否
相同？
复制一次
【小结】
提出假说
演绎推理
验证假说
假说演绎
（2）DNA复制是半（全）保留复制
（3）根据假说演绎复制后
子代DNA可能的情况
（4）设计实验进行验证
（1）DNA是如何进行复制的？
提出问题
（5）DNA复制方式是半保留复制
得出结论
1.
DNA的复制发生在什么时间？场所
2.
DNA的复制先解旋再复制还是边解
旋边复制？
3.
DNA的复制需要哪些基本条件？
4.
DNA的复制为什么能准确地进行？
5.
DNA的复制有什么意义？
阅读P54思考：
二、DNA复制的过程
以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程.
(2)复制的时间：
ATP
细胞有丝分裂和减数第一次分裂的间期
（4）需要的条件：
A.酶：
C.模板：
亲代DNA分子
B.原料：
细胞中游离的四种脱氧核苷酸
D.能量：
（1）概念：
解旋酶，DNA聚合酶等
细胞核（主要）、线粒体、叶绿体
(3)DNA复制的场所：
在解旋酶的作用下，双链螺旋的DNA打开氢键，解开成为两条单链，每条单链均作为模板合成新的DNA。
以二条母链为模板，四种脱氧核苷酸为原料，按碱基互补配对原则合成为两条新的子链。
一条母链和一条子链盘绕成双螺旋结构，形成新的DNA分子。
①解旋：
②以母链为模板进行碱基互补配对：
③形成子代DNA：
（5）复制过程：
（6）DNA复制特点：
半保留复制，边解旋、边复制
（8）DNA复制的生物学意义
使遗传信息从亲代传给子代，保持遗传信息的连续性
（7）“准确”复制的原因：
①DNA具有独特的双螺旋结构，能为复制提供模板
②碱基具有互补配对的能力，能够使复制准确无误。
【讨论】
①二条母链的碱基顺序是否相同？
②二条子链的碱基顺序是否相同？
③新合成的二个DNA碱基顺序是否相同？
不同，互补
相同
不同，互补
复制一次
有丝分裂的间期
　减数第一次分裂前的间期
主要在细胞核
模板、酶、原料、能量等
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
边解旋边复制
【小结】
DNA复制
时间
场所
条件
原则
特点
结果
意义
亲代DNA分子经
n
次复制后，则
（1）DNA分子数
①子代DNA分子数：
②含亲代母链的DNA分子数：
③不含亲代母链的DNA分子数：
2n个
2个
2n-2个
2n+1条
2条
2n+1-2条
DNA分子复制中相关计算
④只含亲代母链的DNA分子数：
0个
思维拓展
(3)消耗的脱氧核苷酸数
①若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，经过n次复制需要消耗该脱氧核苷酸
②复制第n次所需该脱氧核苷酸数为
m·
个
(4)碱基总数＝失去H2O数＋2
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？
90
m
·（2n
-1）个
2n-1
一、本节课对DNA复制进行科学的探究过
程采用了什么方法？回忆学过的知识，
哪位科学家也运用过此方法对生物的
遗传现象进行了探究？
二、对DNA复制进行科学探究时，还采用了哪
些具体的技术手段来支持？你对此有何
感想？
三、科学家根据DNA的结构对DNA的复制功能
做出了推断，这体现了生物学的哪一观点？
小结:
假说演绎法
孟德尔
技术促进科学研究的发展
结构决定功能
基础训练
1．下列关于DNA复制过程的正确顺序是
（
）
①互补碱基对之间氢键断裂②互补碱基对之间形成
氢键③DNA分子在解旋酶的作用下解旋④以解旋
后的母链为模板进行碱基互补配对⑤子链与母链盘
旋成双螺旋状结构。
A.①③④②⑤
B.①④②⑤③
C.①③⑤④②
D.③①④②⑤
D
2．DNA复制的基本条件是（
）
A．模板，原料，能量和酶??
B．模板，温度，能量和酶
C．模板，原料，温度和酶??
D．模板，原料，温度和能量
A
3．DNA分子复制能准确无误地进行原因是（
）
A．碱基之间由氢键相连
B．DNA分子独特的双螺旋结构
C．DNA的半保留复制
D．DNA的边解旋边复制特点
B
与复制有关的碱基计算解析
结构
复制
简答1
简答2
简答3
简答4
计算1
计算2
能力应用
1.
一个有N15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.某DNA分子共有a个碱基，其中含胞嘧啶m个，则该DNA分子复制3次，需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为（
）
A.7（a-m）
B.
7（a/2-m）
C.
8（a-m）
D.8（2a-m）
B
4.具有1000个碱基对的某个DNA分子区段内有600个腺嘌呤,若连续复制两次,则需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数目为(
)
A.
400
B.
600
C.
1200
D.
1800
C
5.某一个DNA的碱基总数中,腺嘌呤为200个,复制数次后,消耗周围环境中含腺嘌呤的脱氧核苷酸3000个,该DNA分子已经复制了几次
(
)
A.三次
B.四次
C.五次
D.六次
B
6.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
A
遗忘的进程遵循“先快后慢”的原则。观察这条遗忘曲线，你会发现,学得的知识在一天后，如不抓紧复习,
就只剩下原来的25%。随着时间的推移,遗忘的速度
减慢，遗忘的数量也就减少。当然，留在记忆中的知
识也是微乎其微了。
实验证明：
及时复习是有效防止遗忘的最好方法
7.以含有31P标志的大肠杆菌放入32P的培养液中，培养2代。离心结果如右：
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
。
0:2:2
31P
31P
和32P
半保留复制