高中生物人教版（2019）必修二3.3 DNA的复制（共22张ppt）

(共22张PPT)
荧光水母
荧光猪
水母遗传物质中控制发出绿色荧光的结构是一种荧光蛋白基因，最初该基因仅被导入猪的单个细胞中，而后经过一系列的技术处理，最后被培育成体内多处能发出荧光的荧光猪。说明基因不仅完成了整合，而且还可以随猪的遗传物质DNA从亲代细胞向子代细胞传递。那么，荧光蛋白基因又是如何随着猪的遗传物质DNA从亲代细胞向子代细胞传递的呢？
转基因猪细胞
荧光蛋白基因
基因如何传递
？
第3章
基因的本质
第3节
DNA的复制
无论细胞有丝分裂还是减数分裂，都要经历一个较长的细胞分裂间期。细胞在分裂间期主要有什么变化？
DNA分子是怎样进行复制的呢?
一、对DNA复制的推测
半保留复制
全保留复制
分散(弥散)复制
全保留复制：新复制出的分子直接形成，完全没有旧的部分；
半保留复制：形成的分子一半是新的，一半是旧的
分散复制：新复制的分子中新旧都有，但分配是随机组合的
半保留
复制
全保留
复制
需要通过实验验证
首要问题，如何区分开亲代与子代的DNA？
分散
复制
1958年,科学家以大肠杆菌为实验材料。
同位素标记法
1.科学家运用了什么技术？
2.科学家用什么元素标记DNA？
N
3.怎样把密度不一样的DNA分开呢？
密度梯度离心技术
二、DNA半保留复制的实验证据
如果DNA复制
是半保留复制
第一代会出现的结果是
第二代会出现的结果是
14NH4Cl
15NH4Cl
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？
作出假设
演绎推理
验证假设
假说—演绎
【小结】
（1）DNA的复制方式是半保留复制
（2）子代DNA可能的情况及如何设计实验验证这种现象
（3）通过实验进行验证
得出结论
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：细胞核（主要）、叶绿体、线粒体。
原核细胞：细胞质
3.时间：
细胞分裂的间期。
(有丝分裂间期，减数分裂Ⅰ间期）
A、解旋
B、合成子链
C、螺旋化
①在解旋酶的作用下，氢键断裂，部分DNA双螺旋的两条链解开。
②DNA聚合酶等以解开的每一条母链为模板，一游离的4种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，合成与母链互补的一条子链。
4.复制的过程
③每条新链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构。
解旋酶
DNA聚合酶
母链(模板链)
子链(新合成的链)
四种脱氧核苷酸
3’
3’
5’
3’
5’
5’
3’
5’
1.解旋
2.合成
3.复旋
C.酶：
DNA解旋酶和DNA聚合酶等
B.原料：
四种脱氧核苷酸
A.模板：
亲代DNA的两条母链
D.能量：
ATP
5.复制的条件：
7.复制的结果：
半保留复制，边解旋边复制
6.复制的特点：
1个DNA→2个DNA
思考：1.DNA为什么能准确复制？
⑴因为它具有独特的双螺旋结构，能为复制提供模板；
⑵因为它的碱基互补配对能力，能够使复制准确无误。
2.复制后的两个DNA是如何平均分配到两个细胞中的？
随染色单体的分离进入两个细胞中
3.复制的意义是什么？
保持亲代和子代遗传信息的连续性
亲
代
第一代
第二代
第三代
15N
15N
15N
15N
14N
14N
14N
14N
14N
14N
四、DNA分子复制的计算
1.亲代DNA分子经
n
次复制后，则
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
例1：一个DNA被15N标记的大肠杆菌，在只含14N的培养液中繁殖3代，第三代中含有15N的DNA分子有___个，不含15N的DNA分子有___个，含有14N的DNA分子有____个，不含14N的DNA分子有____个，只含有14N的DNA分子有___个。
2
6
8
0
6
④母链和子链的条数分别是：
2条
2（2n-1）条
2.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，则经过n次复制后需要消耗该脱氧核苷酸个数为：
m（
2n-1）
C：400个
C：400个
C：400个
400个
400个
400个
400个
亲代中c：400个
F1：2个400个
F2：22个400个
F3：23个400个
Fn：2n个400个
例：某一个DNA分子的碱基总数中，腺嘌呤为200个，复制n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
DNA复制的推测
DNA复制实验证据
DNA复制
全保留复制
半保留复制
实验过程
实验结果
实验结论
基本条件
过程
特点
用15N标记DNA大肠杆菌放在含有14N的培养液中培养，在不同时刻提取DNA并进行分离
亲代：一条DNA带（底部）
第一代：一条DNA带（中间）
第二代：两条DNA带（中间、上部）
DNA复制是半保留复制
解旋
合成子链
重新螺旋
模板
酶
能量
原料
DNA的两条链
四种脱氧核苷酸
边解旋边复制
解旋酶
DNA聚合酶
证明
参与
参与
1.一个被15N标记的DNA分子，以含14N的4种脱氧核苷酸为原料，连续复制3次，则含15N的脱氧核苷酸链占全部脱氧核苷酸链的比例是
(　　)
A.1/2
B.1/4
C.1/6
D.1/8
D
课堂练习
3.一个细菌进行了三次裂殖后，母细胞中的DNA将会(
)
A.分解消失
B.进入其中一个子细胞
C.在1/4的子细胞中含有其成分
D.仍留在原母细胞内
C
2.一个由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.1/25
C