2020-2021学年人教版（2019）高一生物必修二3.3 DNA的复制 课件 （共27张ppt）

生物（人教版）
高中生物 必修二
第三章
基因的本质
问题探讨
沃森和克里克在发表DNA双螺旋结构的那篇短文的结尾处写道：“值得注意的是，我们提出的这种碱基特异性配对方式，暗示着遗传物质进行复制的一种可能机制。”
1.碱基互补配对原则暗示DNA的复制机制可能是怎样的？
2.这句话中为什么要用“可能”二字？这反映科学研究具有什么特点?
问题探讨
沃森和克里克在发表DNA双螺旋结构的那篇短文的结尾处写道：“值得注意的是，我们提出的这种碱基特异性配对方式，暗示着遗传物质进行复制的一种可能机制。”
1.碱基互补配对原则暗示DNA的复制机制可能是怎样的？
碱基互补配对原则是指DNA两条链的碱基之间有准确的一一对应关系，暗示DNA的复制可能需要先解开DNA双螺旋的两条链，然后通过碱基互补配对合成互补链。
问题探讨
沃森和克里克在发表DNA双螺旋结构的那篇短文的结尾处写道：“值得注意的是，我们提出的这种碱基特异性配对方式，暗示着遗传物质进行复制的一种可能机制。”
2.这句话中为什么要用“可能”二字？这反映科学研究具有什么特点?
科学研究需要大胆的想象，但是得出结论必须建立在确凿的证据之上。
第3节 DNA的复制
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}教学目标
核心素养
1、概述DNA分子的复制。
2、探究DNA复制的生物学意义。
生命观念：结构与功能相适应。
科学思维：假说-演绎法。
科学探究：动手制作模型。
社会责任：爱护生命。
一、对DNA复制的推测
1、沃森与克里克又发表了第二篇论文。提出DNA双螺旋结构的两个重要遗传学意义。
1953年5月
1）第一个意义是：因为A—T碱基对和C—G碱基对的大小和形状几乎完全相同，所以任何碱基的排列顺序都容许存在双螺旋结构中。
A
C
G
T
大小和形状几乎完全相同
一、对DNA复制的推测
2）第二个意义就是：关于DNA分子的复制方式。他们认为，如果DNA是遗传物质，细胞分裂时它就必须相当精准的复制，然后分配到子细胞中。
一、对DNA复制的推测
2、假说：DNA半保留复制
1）提出者：沃森、克里克
2）概述：半保留复制
DNA半保留复制
一、对DNA复制的推测
日常生活中，利用模具来复制东西的思想引发了人们对于DNA复制的猜想。
3、不同观点
一、DNA双螺旋结构模型的构建
全保留复制
半保留复制
弥散复制
子一代
子二代
亲代
3、不同观点
二、DNA半保留复制的实验证据
1.实验材料：
研究DNA复制是半保留复制还是全保留复制，可利用同位素标记法和密度梯度离心法，观测子代DNA在试管中的位置即可。
大肠杆菌
2.实验方法：
同位素标记法和密度梯度离心法
3.实验假设：
DNA的复制方式为半保留复制
4.实验过程：
转移到含14NH4Cl
的培养液
大肠杆菌在含15NH4Cl
的培养液中培养若干代
亲代
子一代
子二代
提取DNA进行密度梯度离心
繁殖一代
繁殖一代
15N/15N-DNA
15N/14N-DNA
15N/14N-DNA
14N/14N-DNA
4.实验结论：
DNA的复制方式为半保留复制
中带
轻带
中带
重带
全保留复制和弥散复制的结果应该是怎样的？
三、DNA复制的过程
1.概念：
以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。DNA→DNA。
2.场所：
真核细胞主要在细胞核中。
3.时间：
主要在细胞分裂前的间期。
4.结果：
1个DNA复制形成2个完全相同的DNA。
5.过程：
三、DNA复制的过程
1.解旋
解旋酶
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。
2.合成
DNA聚合酶
以两条母链为模板，4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。
母链(模板链)
子链(新合成的链)
四种脱
氧核苷酸
3.复旋
一条母链和一条子链盘绕成为一个新的DNA分子。
3’
3’
5’
3’
5’
5’
3’
5’
三、DNA复制的过程
三、DNA复制的过程
1.概念：
以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。DNA→DNA。
2.场所：
真核细胞主要在细胞核中。
3.时间：
主要在细胞分裂前的间期。
4.结果：
1个DNA复制形成2个完全相同的DNA。
5.过程：
1.解旋
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。
2.合成
以两条母链为模板，4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。
3.复旋
一条母链和一条子链盘绕成为一个新的DNA分子。
5'
3'
5'
3'
5'
3'
三、DNA复制的过程
7.特点：
①半保留复制
6.条件：
模板：DNA两条母链
原料：4种脱氧核苷酸
能量：ATP
酶：解旋酶、DNA聚合酶等
8.意义：
DNA通过复制，将遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞，从而保持了遗传信息的连续性。
②边解旋边复制
三、DNA复制的过程
DNA为什么能够进行精准的复制？
DNA独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板；
严格遵循碱基互补配对原则，保证了复制能够准确的进行。
DNA复制不会出错吗？P56
三、DNA复制的过程
拓
展
真核生物与原核生物DNA复制的区别
真核生物 DNA 的复制从多个起点开始进行，使得复制能在较短时间内完成。
原核生物 DNA 的复制只有一个复制起点。
四、计算总结
【例题】某基因的一个片段在解旋时，a链发生差错，C变为G，该基因复制3次后，发生突变的基因占全部基因的（ ）
B
A．100％
B．50％
C．25％
D．12.5％
四、计算总结
1、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
A
T
G
C
C
G
A
T
A
T
G
C
C
G
A
T
A
T
G
C
C
G
A
T
A
T
G
C
C
G
A
T
A
T
G
C
C
G
A
T
A
T
G
C
C
G
A
T
A
T
G
C
C
G
A
T
连续第一次复制
连续第二次复制
连续第n次复制
四、计算总结

【例题】用15N标记含有100个碱基对的双链DNA，其中有胞嘧啶60个，该DNA在含有14N的培养基中连续复制4次。其结果不可能是(　)
A．含有15N的DNA占1/8
B．复制过程中需要腺嘌呤脱氧核苷酸600个
C．含有14N的DNA占7/8
D．复制结果共产生16个DNA分子
C
四、计算总结
2、一个DNA的碱基A（T、G、C）占碱基总数的a%，碱基总数为m，连续复制n次后，共需要G（C、A、T）多少个？
因为A=ma%，A=T、G=C， A+T= 2ma%，
DNA复制n代后DNA数=2n
DNA连续复制n代后需要鸟嘌呤=（2n ﹣1）*m （1/2﹣ a%）
= m （2n ﹣1）（1/2﹣ a%）
解：
所以G=C=m（1/2﹣ a%），每形成两条新链所必需的鸟嘌呤数等于亲代DNA胞嘧啶数= m （1/2﹣ a%）
四、计算总结
【例题】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)，用某种离心方法分离得到的结果如下图所示：
请分析回答：
(1)由实验结果可推测第一代(Ⅰ)细菌DNA分子中一条链含________，另一条链含________。
(2)将第一代(Ⅰ)细菌转移到含15N的培养基上繁殖一代，将所得到细菌的DNA用同样方法分离，请参照甲图，将DNA分子可能出现在试管中的位置在乙图中标出。
15N
14N
四、计算总结
【例题】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)，用某种离心方法分离得到的结果如下图所示：
请分析回答：
(4)若一个DNA分子的一条单链中＝1.5，此比例在其互补链中的比值是________；在整个DNA分子中的比值是________。以该单链为模板合成的子代DNA分子中，A＋G的总含量占________。
2/3
1
50%