新课程DNA的复制

1、dna分子的结构特点分子的结构特点:（1）dna分子是由分子是由两条反两条反向平行向平行的脱氧核苷酸长链盘的脱氧核苷酸长链盘旋成旋成双螺旋结构双螺旋结构。 （2）dna分子中的分子中的脱氧核脱氧核糖和磷酸交替连接糖和磷酸交替连接排列在外排列在外侧，构成侧，构成基本骨架基本骨架；碱基在；碱基在内侧。内侧。 （3）两条链上的碱基通过）两条链上的碱基通过氢键氢键连结起来，形成碱基对，连结起来，形成碱基对，且遵循且遵循碱基互补配对原则碱基互补配对原则。 生物亲子代之间是通过遗传物质（生物亲子代之间是通过遗传物质（dna）传递信）传递信息的，那么亲代的遗传物质如何息的，那么亲代的遗传物质如何“多出一份多

2、出一份”来来传递给子代？传递给子代？阿信和小丸子阿信和小丸子陈强、陈佩斯父子陈强、陈佩斯父子dna的复制科学家对科学家对dna分子的复制作出了哪些推测？分子的复制作出了哪些推测？一一怎样证明怎样证明dna分子是半保留复制的？分子是半保留复制的？二二dna分子复制的过程是怎样的？分子复制的过程是怎样的？三三 所谓所谓dnadna的复制的复制就是指以就是指以亲代亲代dnadna为为模板合成子代模板合成子代dnadna的过程，的过程，1dna2dna1dna2dna有人认为有人认为dnadna复制就像复印材料一样，复制就像复印材料一样，一张材料复印一次也可以得到两张相同的材料。一张材料复印一次也可以

3、得到两张相同的材料。你同意这种说法吗？你同意这种说法吗？ 新产生的新产生的dna分子是怎样的？分子是怎样的？是不是一个全新的是不是一个全新的dna分子呢？分子呢？attcgataagctattcgataagcttaagctattcgaattcgataagct亲代亲代dna片段片段请将亲代请将亲代dna片段复制一个片段复制一个请写出互补链的碱基序列请写出互补链的碱基序列请写出互补链的碱基序列请写出互补链的碱基序列一、对一、对dna复制的推测复制的推测3、分散复制（弥散、分散复制（弥散复制）：复制）：新复制的分子中新复制的分子中新旧都有，但分配是随机组新旧都有，但分配是随机组合的；合的；亲代亲代d

4、na2个子代个子代dna复制复制一次一次1、全保留复制：、全保留复制： 2、半保留复制：、半保留复制： 一、对一、对dna复制的推测复制的推测亲代亲代dna2个子代个子代dna复制复制一次一次1、全保留复制：、全保留复制： 2、半保留复制：、半保留复制： 判断依据：判断依据：两个子代两个子代dna的两条链的两条链都是母链（旧）或者都是子链（新）都是母链（旧）或者都是子链（新）判断依据：判断依据：每一个每一个dna分子的两分子的两条链，一条是母链，一条是子链条链，一条是母链，一条是子链1、这些观点各有不同，如何来证明哪个观点是正确的？、这些观点各有不同，如何来证明哪个观点是正确的？设计实验设计实

5、验来证明。来证明。2、如果要你来设计实验，你认为最关键的是什么？、如果要你来设计实验，你认为最关键的是什么？区分：亲代区分：亲代（母链母链）与子代与子代dna(子链子链)一、对一、对dna复制的推测复制的推测3、分散复制（弥散、分散复制（弥散复制）：复制）：新复制的分子中新复制的分子中新旧都有，但分配是随机组新旧都有，但分配是随机组合的；合的；亲代亲代dna2个子代个子代dna复制复制一次一次1、全保留复制：、全保留复制： 2、半保留复制：、半保留复制： 判断依据：判断依据：两个子代两个子代dna的两条链的两条链都是母链（旧）或者都是子链（新）都是母链（旧）或者都是子链（新）判断依据：判断依据

6、：每一个每一个dna分子的两分子的两条链，一条是母链，一条是子链条链，一条是母链，一条是子链3、有什么办法能够区分母链和子链呢？、有什么办法能够区分母链和子链呢？同位素示踪法同位素示踪法15n（具有放射性）（具有放射性）14n15n密度大密度大14n密度小密度小密度梯度离心法密度梯度离心法15n/15n重带重带15n/14n中带中带14n/14n轻带轻带根据根据密度梯度离心法密度梯度离心法，我们可能得到，我们可能得到三条带三条带：（：（dna有两条链）有两条链）1.两条链两条链 dna分子位于最上层；分子位于最上层；2.两条链两条链 dna分子位于最下层；分子位于最下层；3.两条链两条链 dn

7、a分子位于中层。分子位于中层。都是都是14n一条链是一条链是15n ，一条链是，一条链是14n都是都是15n 1、将大肠杆菌首先放在将大肠杆菌首先放在15nh4cl培养液生长的目的培养液生长的目的 是什么？是什么？ 2、然后转移到、然后转移到14nh4cl培养基中培养的目的又是什培养基中培养的目的又是什 么？分裂么？分裂1次和分裂次和分裂2次有什么意义？次有什么意义？ 3、可能观察到哪些实验现象？、可能观察到哪些实验现象？ 4、实验结论是什么？、实验结论是什么？（阅读教材（阅读教材52页页53页：思考下面的问题）页：思考下面的问题）沃森和克里克推测是沃森和克里克推测是半保留复制模型半保留复制模

8、型阅读教材，你认为他们的推测正确吗？阅读教材，你认为他们的推测正确吗？分裂一次分裂一次提取离心提取离心15n/14n-dna分裂两次分裂两次提取离心提取离心14n/14n-dna15n/14n-dna转移到含转移到含14nh4cl中中将大肠杆菌放在将大肠杆菌放在15nh4cl培养液生长培养液生长提取离心提取离心标记标记亲代亲代dna15n/15n-dna15n/14n-dnap15n/15n-dna15n/14n dna14n/14n dna14n/14n dna14n/15n dna第二代第二代第一代第一代含14n上中下上中下上中下上中下上中下上中下15n/15n-dna15n/14n-dn

9、a14n/14n-dna15n/14n-dna再再现现实实际际结结果果结论：结论：dna复制特点复制特点半保留复制半保留复制例题例题1：将：将 15n标记的标记的dna分子放在分子放在 14n 的培养基上的培养基上培养，培养， 经过经过3次复制，在所形成的子代次复制，在所形成的子代 dna中，含中，含15n 的的dna个数个数占总数的比例是（占总数的比例是（ ）脱氧核苷酸脱氧核苷酸链链占总链数的比例是（占总链数的比例是（ ）a1/16bl8c14d12子一代子一代子二代子二代亲代亲代子三代子三代cb请在草稿纸上作图：请在草稿纸上作图：15n的链用红笔画，的链用红笔画，14n的链用黑笔画的链用黑

10、笔画 子一代子一代子二代子二代亲代亲代子三代子三代连续复制连续复制n次次一个一个dna连续复制连续复制n次后次后:1.共有多少个共有多少个dna？2.多少条脱氧核苷酸链？多少条脱氧核苷酸链？3.母链多少条？母链多少条？4.子链多少条？子链多少条？dna分子数分子数= 2n脱氧核苷酸链数脱氧核苷酸链数=2n+1母链数母链数=子链数子链数=22n+1 2 友情提示：运用所学知识友情提示：运用所学知识“半保留半保留复制复制”和和“碱基互补配对原则碱基互补配对原则”变通：变通：一个一个dna连续复制连续复制n次后：含次后：含母链的母链的dna个数个数占总数的比例是占总数的比例是 。含母链的含母链的脱氧

11、核苷酸链脱氧核苷酸链占总链数的比例占总链数的比例是是 。 在观察和分析基础上在观察和分析基础上发现问题发现问题以后，通以后，通过推理和想象提出解释问题过推理和想象提出解释问题提出假说提出假说，根据假说进行演绎推理，再通过根据假说进行演绎推理，再通过实验检实验检验验演绎推理的结论。演绎推理的结论。 如果实验结果与预期相符，就证明假说如果实验结果与预期相符，就证明假说是正确的，反之，则说明假说是错误的。是正确的，反之，则说明假说是错误的。假说演绎法dna复制时复制时,dna分子的双螺旋将解开分子的双螺旋将解开互补的碱基间氢键断裂互补的碱基间氢键断裂解开的两条链作为模板解开的两条链作为模板,以碱基互

12、补配对的以碱基互补配对的原则合成新的一条链原则合成新的一条链dna复制的特点复制的特点半保留复制半保留复制沃森和克里克的推测是正确沃森和克里克的推测是正确三、三、dna的复制简介的复制简介阅读教材阅读教材54页填写下表：页填写下表：dna复制复制 时间时间场所场所条件条件原则原则特点特点 结果结果意义意义真核生物的真核生物的有丝分裂的间期；有丝分裂的间期；减数第一次分裂前的间期减数第一次分裂前的间期主要在细胞核（主要在细胞核（线粒体、叶绿体线粒体、叶绿体）模板、酶、原料、能量模板、酶、原料、能量等基本条件等基本条件碱基互补配对原则碱基互补配对原则半保留复制半保留复制子链与母链结合，复旋构成两个

13、子链与母链结合，复旋构成两个碱碱基排列顺序完全相同基排列顺序完全相同的的dna分子分子保持了遗传信息的保持了遗传信息的连续性连续性解旋解旋解旋酶解旋酶利用利用，在在的催化下的催化下氢键断氢键断裂裂，把两条螺旋的双链解开，把两条螺旋的双链解开模板模板复制复制以以每一条母链为模板每一条母链为模板进行进行碱基互补碱基互补配对配对（在（在dna聚合酶聚合酶的催化下，利的催化下，利用用4种游离的脱氧核苷酸种游离的脱氧核苷酸进行）进行）同时进行（边解旋边复制）同时进行（边解旋边复制）子代子代dna一条母链（一条母链（旧链旧链）一条子链（一条子链（新链新链）dna复制的特点复制的特点:(1)边解旋边复制；边

14、解旋边复制；(2)半保留复制半保留复制;(3)多起点复制多起点复制游游离离的的脱脱氧氧核核糖糖核核苷苷酸酸四、四、dna的复制过程分析的复制过程分析（2个）个）具有具有100个个碱基对碱基对的一个的一个dna分子区段分子区段,内含内含40个胸腺嘧个胸腺嘧啶啶,如果连续复制如果连续复制2次次,需游离的需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸（胞嘧啶脱氧核苷酸（ ） a、60个个 b、80个个 c、120个个 d、180个个亲代亲代dna分子片段中：分子片段中：碱基总数碱基总数（a+t+g+c）=200 提示：提示：t=40，由于，由于a=t，a+t=80那么那么g+c=120， g=c，所以一个，所以一个dna

15、中中 c=60dna复制复制2次后数目，即：次后数目，即：22=4 个个子代子代dna中：中：c=604=240子代子代dna中需要中需要游离的游离的t,需要减去亲代需要减去亲代dna含有含有的：即的：即240-60=180时间：时间： 真核生物真核生物有丝分裂分裂间期、减数第一次分裂前的间期有丝分裂分裂间期、减数第一次分裂前的间期过程：过程：解旋解旋合成互补合成互补子链子链模板：模板： 亲代亲代dna的两条链的两条链原料：原料：原则：原则：条件：条件：游离的脱氧核苷酸游离的脱氧核苷酸（atcg）碱基互补配对原则碱基互补配对原则能量能量:酶酶:特点：特点： (1)边解旋边复制边解旋边复制(2)

16、半保留复制半保留复制意义：意义： 保持前后代遗传信息的保持前后代遗传信息的连续性连续性形成形成2个的子代个的子代dna：atp解旋酶、解旋酶、dna聚合酶等聚合酶等（1）dna分子独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板；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。）碱基互补配对原则，保证了复制能够准确地进行。场所：场所： 主要在细胞核（线粒体、叶绿体）主要在细胞核（线粒体、叶绿体）“准确准确”复制的原理：复制的原理：遗传信息（碱基排序）完全相同遗传信息（碱基排序）完全相同课堂反馈课堂反馈o 1、dna分子的复制是指以（分子的复制是指以（ ）

17、为）为模板来合成（模板来合成（ ）的过程。）的过程。o 2、从、从dna分子的复制过程可以看出，分子的复制过程可以看出，dna分分子的（子的（ ）结构能够为复制）结构能够为复制dna提供精提供精确的模板；它的（确的模板；它的（ ）保证）保证了复制准确无误地进行。了复制准确无误地进行。o 3、dna复制的意义就在于复制过程使亲代的复制的意义就在于复制过程使亲代的（ ）传递给子代，从而使前后代保）传递给子代，从而使前后代保持了一定的连续性。持了一定的连续性。亲代亲代dna子代子代dna双螺旋双螺旋碱基互补配对原则碱基互补配对原则遗传信息遗传信息1、下列关于、下列关于dna复制的说法，其中不正确的是

18、（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复制过程中两条母链均可作模板2、以、以dna的一条链的一条链“atc”为模板，经复制后的子链是为模板，经复制后的子链是 a. “tag” b. “uag” c. “tac” d. “tug”3、dna分子能自我复制的根本原因（分子基础）是（分子能自我复制的根本原因（分子基础）是（ ） dna具有独特的双螺旋结构具有独特的双螺旋结构 连接两条链的碱基有互补配对连接两条链的碱基有互补配对能力能力 磷酸和脱氧核糖交互排列磷酸和脱氧核糖交互排列 dna有特异性和多样性有特异性和多样性 a. b. c. d.小试牛刀4.某dna分子片断含有100