人教版高中生物必修二课件《DNA的复制》（28张）

(共28张PPT)
第3节
DNA的复制
第3章
基因的本质
学习目标
生命观念
通过对DNA半保留复制方式的学习，理解
DNA的准确复制是遗传信息稳定传递的基础。
科学思维
运用科学的思维，解决DNA复制方式的探索。
科学探究
针对发现的半保留复制的假说，团队一起合作进行实验设计
，并对结果进行交流与讨论。
社会责任
认同DNA是遗传物质，积极运用生物学的知识和方法，关注社会议题。
DNA分子双螺旋结构的主要特点？
1.DNA分子由
条链组成,这两条链按
方式盘旋成双螺旋结构。
2.外侧(基本骨架)：
和
交替排列
内侧：通过
键连接成
。
3.碱基互补配对原则：
A与
配对
G与
配对
脱氧核糖
磷酸
两
氢
碱基对
反向平行
温故知新
T
C
沃森和克里克在发表DNA双螺旋结构的那篇著名短文的结尾处写道：“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。”
《核酸的分子结构》论文节选
一、对DNA复制的推测
1953年，沃森与克里克紧接着发表了第二篇论文，提出假说：DNA的复制方式是半保留复制。
当时还有另一种观点存在：DNA是全保留复制的。
DNA复制时，DNA双螺旋解开，互补的碱基之间的氢键断裂，解开的两条单链分别作为复制的模板，游离的脱氧核苷酸根据碱基互补配对原则，通过形成氢键，结合到作为模板的单链上。由于新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链，因此，这种复制方式称作半保留复制。
亲代DNA分子
子一代：
子二代：
新合成的DNA分子中，都保留了原来DNA
的一条链；
半保留复制：
全保留复制：
新合成的DNA分子
不含有亲代DNA的链
子一代
子二代：
亲代DNA分子
你认为哪种假说正确呢？
（一）提出问题：
DNA是怎样进行复制的？
探究DNA的复制方式
（二）提出假说:　
DNA是半保留复制
二、DNA半保留复制的实验证据
1、实验材料：
大肠杆菌
2、实验方法：
同位素标记技术
15N和14N是N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，因此，利用离心技术可以在试管中区分含有不同N元素的DNA。
密度梯度离心法
重带
(底部)
14N
15N
14N
15N
15N
14N
14N
14N
14N
15N
14N
14N
（三）演绎推理:
半保留复制
14N
15N
14N
14N
14N
14N
14N
15N
14N
14N
15N
15N
15N
15N
15N
15N
全保留复制
小组活动
亲代
子一代
子二代
中带
中带
轻带
15
15
14
15
14
15
14
15
14
15
14
14
14
14
实验结论：DNA的复制是以半保留的方式进行的
（四）实验验证：DNA半保留复制的实验证据
提出假说
演绎推理
验证假说
假说
l
演绎
法
（2）DNA复制是半保留复制
（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
三、探究DNA分子的复制过程
1.什么是DNA的复制？
2.DNA的复制发生的时间、场所。
3.复述DNA复制的过程和条件。
4.
DNA的复制先解旋再复制还是边解
旋边复制？
5.
DNA的复制为什么能准确地进行？
6.
DNA的复制的结果和意义？
阅读P55思考以下问题，小组讨论完成学案探究二的内容
DNA的复制是指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。
三、DNA复制的过程
在真核生物中，这一过程是在细胞分裂前的间期，随着染色体的复制而完成的。
DNA复制的时间：
DNA复制的概念：
ATP,解旋酶催化（氢键断裂）
解旋：
模板
复制:
以母链为模板在DNA聚合酶的
催下，利用游离的脱氧核苷酸进行碱基互补配对
母链（旧链）
子链（新链）
形成子代DNA:
同时进行(边解旋边复制）
组成
DNA复制是一个边解旋边复制的半保留复制的过程。
（1）模板：两条母链。
（2）原料：4种脱氧核苷酸。
（3）能量：细胞提供的能量（ATP）。
（4）酶：解旋酶、DNA聚合酶等。
DNA复制的条件：
DNA复制的特点：
碱基互补配对原则
DNA复制的原则
A
T
C
G
A
T
A
G
C
T
A
T
C
G
A
T
A
G
C
T
T
A
G
C
T
A
T
C
G
A
DNA复制的结果：
1个DNA分子
2个完全相同的DNA分子
(碱基排列顺序相同)
DNA独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板，通过碱基互补配对，保证了复制能够准确地进行。
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。
DNA能够准确复制的原因：
DNA复制的意义：
第一代
第二代
第三代
第四代
无论DNA复制多少次，含有原来母链的DNA分子只有两个
探究活动：与复制有关量的计算（一）
1
2
4
2n
[讨论1]
一个被15N标记双链DNA分子，放入含14N的培养基中，经过n次的复制，可产生
(
)个子代DNA分子，
(
)条脱氧核苷酸链？
含有15N的DNA分子（
）个，
只含14N的DNA分子有（
）个,
含14N的DNA分子
有（
）个。
第二代
第一代
亲
代
第N代
……
2
8
2n+1
4
DNA数
链数
DNA分子数：
子n代DNA分子总数为2n个，链数为2n+1
含15N的DNA分子数为2个。
含14N的DNA分子数为2n个
只含15N的DNA分子数为0个。
只含14N的DNA分子数为（2n-2）个。
规律总结：
[讨论2]具有a个碱基对的一个DNA分子中，内含m个腺嘌呤，
如果连续复制n次，则共需游离的腺嘌呤
脱氧核苷酸
，
需要的胞嘧啶脱氧核苷酸数目为
。
第二代
第一代
亲
代
A=m
第三代
(2n-1)m
(2n-1)(a-m)
m
m×1
m×7
m×3
C=
a-m
②
半保留复制
DNA复制小结
6.意义：
4.特点：
①
边解旋边复制
1.概念、时间、场所
2.条件
模板：
原料：
能量：
酶：
3.过程：
解旋→配对→螺旋形成子代DNA
亲代DNA分子的两条母链
细胞核中游离的脱氧核苷酸
ATP
解旋酶、DNA聚合酶
保证了亲代与子代之间遗传信息的连续性
5.结果：
1DNA
→
2DNA
1.细菌在15N培养基中繁殖数代后,使细菌DNA的含氮碱基皆含有15N,然后再将一个细菌移入14N
培养基中培养,抽取其子代的DNA经高速离心分离,下图①?⑤为可能的结果,下列叙述错误的是(
)
A.第一次分裂的子代DNA应为⑤
B.第二次分裂的子代DNA应为①
C.第三次分裂的子代DNA应为③
D.亲代的DNA应为⑤
A
高效演练
2.有关DNA复制的叙述中，正确的是(
)
A.有丝分裂间期和减数分裂四分体时期进行DNA分子的复制
B.在全部解旋之后才开始碱基配对
C.复制后每个新DNA分子含有一条母链和一条子链
D.复制的场所是细胞核和核糖体
C
高效演练
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，需要游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为（
）
A．7(a—m)
B．8(a—m)
C．7(1/2a-m)
D．8(2a—m)
C
高效演练
课后作业
复习巩固本节知识，并完成本节学案P56
1-12的习题