高中生物必修二DNA的复制.ppt

第三节： DNA的复制 第三章 基因的本质 何谓何谓DNADNA的复制？的复制？ 所谓DNA的复制就是指以亲代 DNA为模板合成子代DNA的过程， 1DNA2DNA 新产生的DNA分子是一个全新 的DNA分子吗？ 最早提出的DNA复制模型有三种； 1、全保留复制：新复制出的分子直接形成， 完全没有旧的部分； 复制一次 亲代DNA子代DNA 一、对DNA复制的推测 2、半保留复制：形成的分子一半是新的，一半 是旧的； 复制一次 3、分散复制（弥散复制）：新复制的分子中 新旧都有，但分配是随机组合的； 复制一次 2、如果要你来设计实验，你认为最基本的思路是什么？ 把复制的单链和原来的链做上标记，然后观察它 在新DNA中出现的情况。 1、这些观点各有不同，如何来证明那个观点是正确的？ 只能用实验来证明。 沃森和克里克推测是半保留复制模型 复制一次 探究 DNA分子复制方式 实验设计 关键区别亲子代DNA 实验方法同位素示踪法 15N 14N 密度大 密度小 实验材料大肠杆菌 将大肠杆菌放在NH4Cl培养液培养生长 密度梯度离心法 1、大肠杆菌首先放在什么培养基中培 养？ 2、然后转移到什么培养基中培养的？ 3、可能观察到哪些实验现象？ 4、实验结论是什么？ 二、DNA分子半保留复制的实验证据 我们采用假设方法： 1.假设是半保留复制 2.假设是全保留复制 3.假设是弥散复制 小组讨论： 每一种复制方式的亲代 、子一代、子二代离心 后会出现几条DNA带，它 们分别位于离心管的什 么位置？ 实际实验结果是实际实验结果是 分析： 1、离心处理后，为什么子一代 DNA只有杂和链带？ 2、子二代DNA出现了轻链带和杂 和链带，说明了什么？ DNA半保留复制 此种探究方法被称为 假说演绎法 有人认为DNA复制就复印材料一样， 一张材料复印一次也可以得到两张相同的材料。 这种说法对不对，为什么？ 1DNA 2DNA单链（母） （母十子）（母十子） 子 DNA 子DNA 2DNA 与复印材料不同，因为DNA分子的复制结果并没有形 成一个完整的新的DNA分子，而是形成了一半新、一半旧 的两个DNA分子，并且原来的旧的DNA也不存在。 三、DNA分子复制的过程及其特点 A A A T T T G G G G C C C AT C DNA 平 面 模 式 图 DNA 复 制 过 程 思考：1、DNA复制需要哪些基本条件？ 2、复制过程有何主要特点？ 3、复制形成的子代DNA和亲代DNA 有何关系？ A A A T T T G G G G C C C AT C A G C T C G T 游离的 脱氧核苷酸 与复制 有关的酶 注意，此处 氢键将被打开！ A A A T T T G G G G C C C AT C C A G T C G T 在酶的催化下 氢键已被打开 DNA分子利用细胞提供的能量能量，在解旋酶解旋酶的作用下， 把两条扭成螺旋的双链解开，这个过程叫解旋。 A A A T T T G G G G C C C AT C C A G T C G T 亲代DNA的 一条链作为模板 A A A T T T G G G G C C C AT C C T A G T C G 还未解旋 刚解旋 所以DNA复制特点之一是: 通过碱基互补 配对脱氧核苷酸 结合到母链上正在复制 边解旋边复制 A A A T T T G G G G C C C AT C A A A T T T G G G G C C C AT C 一条子代 DNA 另一条 子代DNA 形成两条完全相同的子代DNA 三、DNA分子复制的过程及其特点 1.场所： 2.时间： 3.条件: : 细胞核细胞核( (主主) )、线粒体、叶绿体、线粒体、叶绿体 细胞分裂间期细胞分裂间期( (有丝分裂、减数分裂有丝分裂、减数分裂) ) (1)(1)模板：解旋的模板：解旋的DNADNA两条单链两条单链 (2)(2)原料：脱氧核苷酸原料：脱氧核苷酸 (3)(3)能量：能量：ATPATP (4)(4)酶：解旋酶、酶：解旋酶、DNADNA聚合酶聚合酶 三、DNA分子复制的过程及其特点 4.特点: (1)边解旋边复制 (2)半保留复制 加快复制速度，减少 DNA突变可能 保证了复制的准确进行 5.“准确”复制的原理： （1）DNA分子独特的双螺旋结构，为复制提 供了精确的模板； （2）碱基互补配对原则，保证了复制能够 准确地进行。 6.意义： 将遗传信息从亲代传给子代，从而保持遗传 信息的连续性。 1、下列关于DNA复制的说法，其中不正确的是（ ） A. DNA复制过程中需要酶的催化 B. DNA复制过程中需要的能量直接由糖类提供 C. DNA 分子是边解旋复制的 D. DNA 复制过程中两条母链均可作模板 2、以DNA的一条链“ATC”为模板，经复制后的 子链是（ ） A. “TAG” B. “UAG” C. “TAC” D. “TUG” B A 小试牛刀 思维拓展 )复制n次后DNA个数: 2n（n=复制次数） 2）含母链的DNA数量及比例 2 2 )DNA个数:2n（n=复制次数） 2）含母链的DNA数量及比例 2 2 2 2n2 3）含母链的脱氧核苷酸链数 占总链数比 4）复制n次消耗原料的量： a（） 5）复制第n次消耗原料的量：a 思维拓展 34 、G0、G1、G2三代DNA离心后的试试管分别别是 图图中的：G0 、G1 、G2 。 AB D 、G2代在、三条带带中DNA数 的比例是 。 0:1:1 以含有31P标标志的大肠肠杆 菌放入32P的培养液中，培养2 代。离心结结果如右： 能力提升 、上述实验结实验结 果证证明了DNA的复制方式是 。 31P 31P 和32P 、图图中 两条带带中DNA分子所含的同位素 磷分别别是： ， 。 半保留复制 时间： 有丝分裂分裂间期、减数第一次分裂前的间期 过程： 解旋 合成子链 模板： 亲代DNA提供 原料： 原则： 条件： 游离的脱氧核苷酸 碱基互补配对原则 能量 : 酶 : 特点： 边解旋边复制 半保留复制 意义： 保持前后代遗传信息的连续性 复旋 DNA的复制课堂小结 ATP 解旋酶、DNA聚合酶 实验结果分析 如果说明 实验结果分析 如果说明 实验结果分析 如果说明 将大肠杆菌放在将大肠杆菌放在 1515NH NH 4 4 ClCl培养液生长培养液生长 转移到含 14NH4Cl中 分裂一次 分裂两次 15N/15N-DNA 15N/14N-DNA 14N/14N-DNA 15N/14N-DNA 提取离心 提取离心 提取离心 15N/15N-DNA 15N/15N-DNA 15N/15N-DNA 14N/14N-DNA 15N/15N-DNA 14N/14N-DNA 15N/14N-DNA 15N/14N-DNA 实验结果预测实验结果预测 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 永远只有两条 例题：将 15N标记的DNA分子放在 14N 的培养基上培 养， 经过3次复制，在所形成的子代 DNA中，含15N 的DNA占总数是（ ） A1/16 Bl8 C14 D12 子一代 子二代 亲代 子三代 C A A A T T T G G G G C C C AT C DNA 平 面 模 式 图 DNA 复 制 过 程 思考：1、DNA复制需要哪些基本条件？ 2、复制过程有何主要特点？ 3、复制形成的子代DNA和亲代DNA 有何关系？ A A A T T T G G G G C C C AT C A G C T C G T 游离的 脱氧核苷酸 与复制 有关的酶 注意，此处 氢键将被打开！ A A A T T T G G G G C C C AT C C A G T C G T 在酶的催化下 氢键已被打开 DNA分子利用细胞提供的能量能量，在解旋酶解旋酶的作用下， 把两条扭成螺旋的双链解开，这个过程叫解旋。 A A A T T T G G G G C C C AT C C A G T C G T 亲代DNA的 一条链作为模板 A A A T T T G G G G C C C AT C C T A G T C G 还未解旋 刚解旋 所以DNA复制特点之一是: 通过碱基互补 配对脱氧核苷酸 结合到母链上正在复制 边解旋边复制 A A A T T T G G G G C C C AT C A A A T T T G G G G C C C AT C 一条子代 DNA 另一条 子代DNA 形成两条完全相同的子代DNA 三、DNA复制的过程 14DNA/14DNA 15DNA/14DNA 15DNA/15DNA 轻链 中链 重链 DNA