3.3DNA的复制 课件（42张ppt）【新教材】2020-2021学年高一生物人教版（2019）必修二

DNA的复制
讲授人
：王兴瑞
01
问题探讨
沃森和克里克在发表DNA双螺旋结构的那篇著作短文的结尾处写道：“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的机制”
01
问题探讨
讨论
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？这反应科学研究具有什么特点？
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；
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实验证据之上；
01
问题探讨
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?
02
对DNA复制的推测
半保留复制
02
对DNA复制的推测
02
对DNA复制的推测
02
对DNA复制的推测
02
对DNA复制的推测
02
对DNA复制的推测
亲 代
第一代
第二代
第三代
03
DNA半保留复制的实验证据
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？
03
DNA半保留复制的实验证据
03
DNA半保留复制的实验证据
03
DNA半保留复制的实验证据
1.实验者：
2.实验材料：
3.实验方法 ：
美国生物学家梅塞尔森和斯塔尔
4.背景知识：
大肠杆菌（繁殖快，20min一代）
同位素标记技术(N)
①15N和14N是氮元素的两种稳定同位素，这两种同位素的相对原子质量不同，含15N的DNA比含14N的DNA密度大；
②利用离心技术可以在试管中区分含有不同氮元素的DNA；
03
DNA半保留复制的实验证据
14N/14N—DNA
15N/14N—DNA
15N/15N—DNA
轻链
中链
重链
03
DNA半保留复制的实验证据
03
DNA半保留复制的实验证据
亲 代
第一代
第二代
第三代
15N
15N
15N
15N
14N
14N
14N
14N
14N
14N
03
DNA半保留复制的实验证据
14N/14N—DNA
15N/14N—DNA
15N/15N—DNA
轻链
中链
重链
03
DNA半保留复制的实验证据
实验的结果与预期的结果一致,说明沃森和克里克等所做的假设正确
复制方式是半保留复制
亲 代
15N
15N
15N
15N
14N
14N
14N
14N
14N
14N
【补充拓展】DNA分子复制的计算
复制1次
复制2次
复制3次
2
4
8
=21
=22
=23
1.亲代DNA分子经 n 次复制后
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
④母链和子链的条数分别是：
2条
2n＋1-2 条
03
DNA半保留复制的实验证据
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
03
DNA半保留复制的实验证据
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次复制后共需要消耗该脱氧核苷酸个数为：
m（ 2n－1）
第n次复制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
03
04
DNA复制过程
真核生物主要在细胞核（线粒体、叶绿体）
原核生物主要在拟核
细胞分裂前的间期（有丝分裂间期、减数第一次分裂前的间期）
2、场所：
3、时间：
1.概念：
以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。DNA→DNA。
03
04
DNA复制过程
03
04
DNA复制过程
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04
DNA复制过程
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04
DNA复制过程
03
04
DNA复制过程
03
04
DNA复制过程
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04
DNA复制过程
03
04
DNA复制过程
主要在细胞核
（1)复制的时间
有丝分裂间期
减数第一次分裂间期
体细胞：
生殖细胞：
（2）场所：
（3）条件：
模板、原料、能量和酶
03
04
DNA复制过程
概括：DNA复制的基本条件？
模板——DNA的两条母链
原料——4种脱氧核苷酸
能量——ATP
酶——解旋酶、DNA聚合酶
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04
DNA复制过程
解旋
以母链为模板进行碱基配对
形成两个新的DNA分子
（4）过程：
03
04
DNA复制过程
（5）DNA复制的特点？
——边解旋边复制
——半保留复制
——DNA复制严格遵守碱基互补配
从而保证了子代和亲代具有相同的遗传性状
即在子代双链中，有一条是亲代原有的链，另一条（子链）则是新合成的。
03
04
DNA复制过程
　 DNA通过复制，使遗传信息从亲代传给了子代，从而保证了物种的相对稳定性，保持了遗传信息的连续性，使种族得以延续。
DNA复制的意义？
——保持了遗传信息的连续性　
05
练习与应用
1.一个由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
05
练习与应用
2.一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