2020-2021学年高一生物人教版必修二3.3 DNA的复制 课件（62张ppt）

第3节 DNA的复制
必修二
（一）提出问题：
DNA是怎样进行复制的？
一、探究DNA的复制方式（假说—演绎法）
（二）提出假说:　
复制一次
半保留复制
全保留复制
推测：
复制一次
亲代DNA
子代DNA
问题2:用什么方法直观地区别母链或子链
问题3:可以用什么元素的同位素进行标记?
同位素标记法
C 、H 、O、 N 、P
问题1:要区别这两种假说，本实验设计的关键思路是什么？

区分来自于模板DNA的母链和新合成的DNA子链
问题4:如何测定子代DNA带有同位素情况？
离心使其发生分层(15N质量大于14N)
试管中可能出现的DNA带
14N/14N
15N/14N
15N/15N
轻
中
重
15N/15N-DNA(全部)
子一代
子二代
亲 代
15N/14N-DNA(全部)
15N/14N-DNA(1/2)
14N/14N-DNA(1/2)
半保留复制
15N/15N-DNA(全部)
15N/15N-DNA(1/2)
15N/15N-DNA(1/4)
14N/14N-DNA(3/4)
全保留复制
子一代
子二代
亲 代
14N/14N-DNA(1/2)
（三）演绎推理:　
含15NH4Cl的培养液
（培养大肠杆菌）
提取DNA，离心
观察DNA在离心管中的位置
密度低
高
—全部DNA在底部
双链
15N
15N
密度最大
含14NH4Cl的培养液
细胞分裂一次
含15NH4Cl的培养液
（培养大肠杆菌）
—全部DNA在中部
DNA双链
15N
15N
密度居中
若干代后， 转移大肠杆菌
提取DNA，离心
第一代
14N
15N
含14NH4Cl的培养液
细胞分裂一次
含15NH4Cl的培养液
（培养大肠杆菌）
一半DNA在中部
DNA双链
15N
15N
密度居中
若干代后， 转移大肠杆菌
第一代
DNA双链
14N
15N
第二代
细胞分裂两次
提取DNA，离心
密度最小
一半DNA在上部
14N
14N
15N
（四）实验验证
科学家做的大肠杆菌培养实验结果
全重
全中
14N/14N
15N/14N
15N/15N
亲代 子一代 子二代
轻
中
重
证明：DNA的复制是以_______________方式进行的
半保留
1、概念：
2、场所：
3、时期：
4、条件
5、复制过程：
6、复制特点
7、准确复制原因
8、复制的生物学意义：
二、DNA分子复制的过程（P54）
是指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程
真核生物：细胞核（主要）、线粒体、叶绿体、
原核生物：拟核
细胞分裂前的间期
①模板：
②原料：
③能量：
④酶 ：
亲代DNA的两条母链；
4种脱氧核苷酸（A、G、C、T）
ATP;
解旋酶，DNA聚合酶等。
模板
母链（旧链）子链（新链）
形成两个子代DNA:
组成
②形成子链：以解开的每段链为模板，以游离的脱氧核苷酸为原料,在DNA聚合酶作用下，按照碱基互补配对原则，合成与母链互补的子链。
复制的过程
①解旋：利用细胞提供的能量，在解旋酶的作用下，把两条螺旋的双链解开。
③螺旋化：在酶的作用下，重新生成两个双螺旋结构的DNA分子
氢键断裂
以母链为模板进行碱基配对
解旋酶解旋
同时进行(边解旋边复制）
1、概念：
2、场所：
3、时期：
4、条件
5、复制过程：
6、复制特点
7、准确复制原因
8、复制的生物学意义：
三、DNA分子复制的过程（P54）
是指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程
真核生物：细胞核（主要）、线粒体、叶绿体、
原核生物：拟核
有丝分裂的间期和减数第一次分裂的间期（真核生物）无丝分裂之前
①模板：
②原料：
③能量：
④酶 ：
亲代DNA的两条母链；
4种脱氧核苷酸（A、G、C、T）
ATP;
DNA解旋酶，DNA聚合酶等。
解旋→合成互补子链→形成子代DNA
（1）边解旋边复制
（2）半保留复制
变通：亲代母链与子代DNA链数之比为：
含亲代母链的DNA分子数与子代DNA分子数之比为：
规律1：亲代DNA复制n代后，DNA分子数为＿＿＿，含亲代母链的DNA分子数为＿＿＿，不含亲代母链的DNA分子数为＿＿＿＿
1/2n　　
2/ 2n
2n
2个
2n－2
解释
【智慧眼——寻找规律】
规律2：亲代DNA分子经 n 次复制后，　　所需某种游离的脱氧核苷酸数为：
R ＝a (2 n－1) 其中 a 表示亲代DNA含有的某种碱基数，n 表示复制的次数。
【智慧眼——寻找规律】
解旋酶
A
G
C
T
C
T
C
G
G
A
G
C
C
G
DNA复制
解旋酶
C
T
G
A
G
A
G
C
T
C
G
C
C
G
解旋酶
T
C
G
A
G
A
G
C
T
C
G
C
C
G
解旋酶
T
C
G
A
G
A
G
C
T
C
G
C
C
G
解旋酶
T
C
G
A
G
A
G
C
T
C
G
C
C
G
T
C
G
A
G
A
G
C
T
C
G
C
C
G
解旋酶
T
C
G
A
G
A
G
C
T
C
G
C
C
G
解旋酶
T
C
G
A
G
A
G
C
T
C
G
C
C
G
解旋酶
T
C
G
A
G
A
G
C
T
C
G
C
C
G
解旋酶
聚合酶
A
聚合酶
T
C
G
A
G
A
G
C
T
C
G
C
C
G
解旋酶
A
解旋酶
T
C
G
A
G
A
G
C
T
C
G
C
C
G
聚合酶
G
A
解旋酶
T
C
G
A
G
A
G
C
T
C
G
C
C
G
聚合酶
G
A
C
解旋酶
T
C
G
A
G
A
G
C
T
C
G
C
C
G
聚合酶
G
A
C
解旋酶
T
C
G
A
G
A
G
C
T
C
G
C
C
G
聚合酶
G
A
C
T
C
G
A
G
A
G
C
T
C
G
C
C
G
解旋酶
聚合酶
G
A
C
T
C
G
A
G
A
G
C
T
C
G
C
C
G
解旋酶
聚合酶
G
A
C
T
T
C
G
A
G
A
G
C
T
C
G
C
C
G
解旋酶
聚合酶
G
A
C
T
T
C
G
A
G
A
G
C
T
C
G
C
C
G
解旋酶
聚合酶
G
A
C
T
T
C
G
A
G
A
G
C
T
C
G
C
C
G
解旋酶
聚合酶
G
A
C
T
T
C
G
A
G
A
G
C
T
C
G
C
C
G
解旋酶
聚合酶
G
A
C
T
C
T
C
G
A
G
A
G
C
T
C
G
C
C
G
解旋酶
聚合酶
G
A
C
T
C
T
C
G
A
G
A
G
C
T
C
G
C
C
G
解旋酶
聚合酶
G
A
C
T
C
T
C
G
A
G
A
G
C
T
C
G
C
C
G
解旋酶
聚合酶
G
A
C
T
C
T
C
G
A
G
A
G
C
T
C
G
C
C
G
解旋酶
聚合酶
G
A
C
T
C
C
T
C
G
A
G
A
G
C
T
C
G
C
C
G
解旋酶
聚合酶
G
A
C
T
C
C
T
C
G
A
G
A
G
C
T
C
G
C
C
G
解旋酶
聚合酶
G
A
C
T
C
C
T
C
G
A
G
A
G
C
T
C
G
C
C
G
解旋酶
聚合酶
C
聚合酶
G
A
C
T
C
C
T
C
G
A
G
A
G
C
T
C
G
C
C
G
G
聚合酶
G
A
C
T
C
C
聚合酶
C
T
C
G
A
G
A
G
C
T
C
G
C
C
G
C
G
聚合酶
G
A
C
T
C
C
聚合酶
C
G
聚合酶
T
C
G
A
G
A
G
C
T
C
G
C
C
G
G
G
A
C
T
C
C
聚合酶
C
G
聚合酶
T
C
G
A
G
A
G
C
T
C
G
C
C
G
G
G
A
C
T
C
C
聚合酶
C
G
聚合酶
T
C
G
A
G
A
G
C
T
C
G
C
C
G
G
G
G
A
C
T
C
C
聚合酶
C
G
聚合酶
T
C
G
A
G
C
G
A
G
C
T
C
G
C
G
聚合酶
G
A
C
T
C
C
G
C
G
C
G
T
C
G
A
G
G
C
A
G
C
T
C
G
G
A
C
T
C
C
聚合酶
G
C
G
C
G
G
C
C
T
C
G
A
G
A
G
C
T
G
C
A
G
C
T
C
聚合酶
G
C
G
A
C
G
G
C
C
T
C
G
A
G
A
G
C
T
G
C
A
G
C
T
C
聚合酶
G
C
G
A
C
G
G
C
C
T
C
G
A
G
A
G
C
T
G
C
A
G
C
T
C
G
聚合酶
G
C
G
A
聚合酶
C
G
G
C
C
T
C
G
A
G
A
G
C
T
G
C
C
A
G
C
T
C
G
A
G
G
聚合酶
C
G
G
C
C
T
C
G
A
G
A
G
C
T
G
C
C
A
G
C
T
C
G
A
G
G
C
聚合酶
C
G
G
C
C
T
C
G
A
G
A
G
C
T
G
C
C
A
G
C
T
C
G
A
G
G
C
聚合酶
C
G
G
C
C
T
C
G
A
G
A
G
C
T
G
C
C
A
G
C
T
C
G
A
G
G
C
T
聚合酶
C
G
G
C
C
T
C
G
A
G
A
G
C
T
G
C
C
A
G
C
T
C
G
A
G
G
C
T
聚合酶
C
G
G
C
C
T
C
G
A
G
A
G
C
T
G
C
C
A
G
C
T
C
G
A
G
G
C
T
聚合酶
C
G
G
C
C
T
C
G
A
G
A
G
C
T
G
C
C
A
G
C
T
C
G
A
G
G
C
T
聚合酶
C
G
G
C
C
T
C
G
A
G
A
G
C
T
G
C
C
A
G
C
T
C
G
A
G
G
C
T
聚合酶
C
G
G
C
C
T
C
G
A
G
A
G
C
T
G
C
C
A
G
C
T
C
G
A
G
G
C
T
聚合酶
C
G
G
C
C
T
C
G
A
G
A
G
C
T
G
C
C
A
G
C
T
C
G
A
G
G
C
T
聚合酶
C
G
G
C
C
T
C
G
A
G
A
G
C
T
G
C
C
A
G
C
T
C
G
A
G
G
C
T