第三章第三节DNA的复制

1、第第3章：基因的本质章：基因的本质第三节：第三节：DNADNA的复制的复制 温故知新温故知新1、DNA分子是由分子是由 条条 长长链盘旋而成的链盘旋而成的 结构。结构。2、DNA分子中分子中 交替连接，交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；排列在外侧，构成基本骨架； 在在 内侧。内侧。3、两条链上的碱基通过、两条链上的碱基通过 连接起连接起来，来，A与与 、G与与 配对形成碱基配对形成碱基对，遵循对，遵循 原则。原则。DNA分子的结构分子的结构2脱氧核苷酸脱氧核苷酸双螺旋双螺旋磷酸、脱氧核糖磷酸、脱氧核糖碱基对碱基对TC氢键氢键碱基互补配对碱基互补配对预习检测预习检测1、概念：概念：DNA的复制

2、是指以的复制是指以 为模为模板，以板，以 为原料合成子代为原料合成子代DNA的过程。的过程。2、时间：有丝分裂的、时间：有丝分裂的 和减数和减数 。3、场所：、场所：真核生物：主要是真核生物：主要是 ，还有，还有 。原核生物：原核生物： （拟核区）。（拟核区）。亲代亲代DNA4种游离脱氧核苷酸种游离脱氧核苷酸间期间期第一次分裂的间期第一次分裂的间期细胞核细胞核叶绿体叶绿体线粒体线粒体细胞质细胞质本节聚焦本节聚焦1、DNA半保留复制的实验证明半保留复制的实验证明2、DNA复制的过程复制的过程3、DNA复制的相关计算规律复制的相关计算规律一、一、DNADNA分子的复制方式分子的复制方式 用黑色笔在

3、草稿纸画出亲代用黑色笔在草稿纸画出亲代DNA的两条链；的两条链；这个这个DNA复制一次会得到复制一次会得到 个个DNA，两个，两个DNA共有共有 条条链。链。原来亲代原来亲代DNA有两条链，所以多出来的有两条链，所以多出来的2条链就是利条链就是利用游离脱氧核苷酸新合成的，请同学们用红笔画出用游离脱氧核苷酸新合成的，请同学们用红笔画出来。那么旧来。那么旧链和新合成链和新合成链形成链形成2 2个个DNADNA会出现哪些会出现哪些组组合方式？合方式？请在草稿纸上画出来请在草稿纸上画出来。24其实这两种组合方式就是早期科学家对其实这两种组合方式就是早期科学家对DNADNA复制的推测复制的推测1、全保留

4、复制：、全保留复制：新复制出的分子直接形成，完全新复制出的分子直接形成，完全 没有旧的部分；没有旧的部分；2、半保留复制：、半保留复制：形成的分子一半是新的，一半是形成的分子一半是新的，一半是旧的；旧的；请请继续继续在草稿纸上分别画出子一代到子二代的半保在草稿纸上分别画出子一代到子二代的半保留和全保留留和全保留DNA复制结果。复制结果。复制一次复制一次复制一次复制一次（沃森和克里克）（沃森和克里克）1、如何标记新合成的、如何标记新合成的DNA链和亲代的链和亲代的DNA链？链？二、二、DNADNA半保留复制的实验证明半保留复制的实验证明运用技术：运用技术：如果要大家来设计实验探究如果要大家来设计

5、实验探究DNA的的复制方式复制方式你认为最基本的思路是什么？你认为最基本的思路是什么？把新合成的把新合成的DNA链和亲代的链分别做上标记，链和亲代的链分别做上标记，然后观察它在子代然后观察它在子代DNA中出现的情况。中出现的情况。2 2、怎样把不一样的、怎样把不一样的DNADNA分开呢？分开呢？1515N N1414N N密度大密度大密度小密度小14N/14NDNA15N/14NDNA15N/15NDNA轻带轻带重带重带中带中带重带重带(下部下部)1515N/N/1515N N中带中带(中间中间)1515N/N/1414N N轻带轻带(上部上部)1414N/N/1414N N中带中带(中间中间

6、)1515N /N /1414N N如果全保留复制，会出现什么样如果全保留复制，会出现什么样的结果呢？的结果呢？无中间条带无中间条带结果证明：结果证明：DNADNA的复制是以的复制是以半保留半保留复制复制的方式进行的的方式进行的2 2、细菌在、细菌在15N N培养基中繁殖数代后，使细菌培养基中繁殖数代后，使细菌DNADNA的含氮碱的含氮碱基皆含有基皆含有15N N，然后再移入，然后再移入14N N培养基中培养，抽取其子代培养基中培养，抽取其子代的的DNADNA经高速离心分离，下图为可能的结果，下列经高速离心分离，下图为可能的结果，下列叙述错误的是叙述错误的是（ ）A A第一次分裂的子代第一次分

7、裂的子代DNADNA应为应为 B B第二次分裂的子代第二次分裂的子代DNADNA应为应为C C第三次分裂的子代第三次分裂的子代DNADNA应为应为 D D亲代的亲代的DNADNA应为应为A现学现用现学现用：自主自主P40课堂演练课堂演练2n 合成的子代合成的子代DNA分子总数分子总数：n 含含15N的的DNA分子数：分子数：n 只含只含14N的的DNA分子数：分子数：n 含含14N的的DNA分子数：分子数：n 只含只含15N的的DNA分子数：分子数：DNA分子数分子数2 2n n2 22 2n n-2-2DNADNA连续复制有关计算规律连续复制有关计算规律规律规律1：一个完全被：一个完全被15

8、N标记的亲代标记的亲代DNA分子转到分子转到14N的培养基中的培养基中 n 次复制后，结果如下次复制后，结果如下2 2n n0 0n DNA单链总数：单链总数：n 含含15N的链：的链：n 含含14N的链：的链：DNA分子复制分子复制n次后脱氧核苷酸链数：次后脱氧核苷酸链数：2 2n+1n+12 22 2n+1n+1-2-2现学现用现学现用一个完全标记一个完全标记15N的亲代的亲代DNA分子放在分子放在14N的的环境中培养环境中培养,复制复制5次后，子代次后，子代DNA分子中：分子中：含含15N的的DNA分子占分子占DNA分子总数的分子总数的 。含含14N的的DNA分子有分子有 个，个， 只含

9、只含14N的的DNA分子有分子有 个，只含个，只含15N的的DNA分子分子有有 个。个。 1/1632300变式变式3、已知一个完全标记、已知一个完全标记15N的的DNA分子在只含分子在只含14N的培养基中经的培养基中经n次复制后，仅含次复制后，仅含14N的分子的分子总数与含总数与含15N的的DNA分子总数之比为分子总数之比为7:1，则，则n是（是（ ）A、2 B、3 C、4 D、5 C活页练活页练P129第第3题题 2、DNA复制的过程？复制的过程？3、DNA复制需要什么酶？复制需要什么酶？4、DNA复制的结果？复制的结果？5、DNA复制的意义？复制的意义？1、DNA复制的基本原料？复制的基

10、本原料？三、三、DNADNA复制的过程复制的过程 自主学习自主学习P54页页DNA复制的过程并思考：复制的过程并思考：6、DNA准确复制的原因？准确复制的原因？试一试：试一试：D DNANA复制相关知识总结复制相关知识总结复制发生的场所复制发生的场所复制发生的时期复制发生的时期 复制所需复制所需条件条件模板模板原料原料能量能量酶酶复制遵循的原则复制遵循的原则复制的特点复制的特点复制的意义复制的意义能准确复制的原因能准确复制的原因有丝分裂间期、减数第一次分裂间期有丝分裂间期、减数第一次分裂间期真核生物：细胞核（主要）、叶绿体、线粒体真核生物：细胞核（主要）、叶绿体、线粒体原核生物：细胞质原核生物

11、：细胞质亲代亲代DNA分子的两条链分子的两条链游离的游离的4种脱氧核苷酸（种脱氧核苷酸（A、G、C、T） ATP （呼吸作用提供）（呼吸作用提供） 解旋酶解旋酶碱基互补配对原则碱基互补配对原则 边解旋边复制边解旋边复制, ,半保留复制半保留复制独特的双螺旋结构，提供了精确的模板；通过碱独特的双螺旋结构，提供了精确的模板；通过碱基互补配对，保证了复制准确无误基互补配对，保证了复制准确无误DNADNA分子通过复制，将遗传信息从亲代传给了子代，分子通过复制，将遗传信息从亲代传给了子代，保持了遗传信息的连续性。保持了遗传信息的连续性。DNA聚合酶等聚合酶等1 1、下列关于、下列关于DNADNA复制的叙

12、述中，不正确的是（复制的叙述中，不正确的是（ ）A A、DNADNA的复制过程是边解旋边复制的复制过程是边解旋边复制B B、在叶肉细胞中、在叶肉细胞中DNADNA的复制发生在细胞核、叶绿的复制发生在细胞核、叶绿体和线粒体中体和线粒体中C C、DNADNA的复制过程中要消耗的复制过程中要消耗ATPATP且需要酶的催化且需要酶的催化D D、DNADNA复制需要的原料是脱氧核糖核酸复制需要的原料是脱氧核糖核酸D现学现用现学现用：自主自主P39对点训练对点训练1 规律规律2：经经 n 次复制后次复制后，所需游离的脱，所需游离的脱氧核苷酸数为：氧核苷酸数为：消耗的某种脱氧核苷酸数：消耗的某种脱氧核苷酸数

13、：设亲代设亲代DNA分子中含某种脱氧核苷酸分子中含某种脱氧核苷酸m个个DNADNA连续复制有关计算规律连续复制有关计算规律m (2n-1)具有具有100100个碱基对的一个个碱基对的一个DNADNA分子区分子区段，内含段，内含4040个胸腺嘧啶，如果连续个胸腺嘧啶，如果连续复制两次，需要游离的胞嘧啶脱氧复制两次，需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸为核苷酸为A. 60 B. 80 C. 120 D. 180A. 60 B. 80 C. 120 D. 180现学现用现学现用：变式变式2、某一、某一DNA分子含有分子含有800个碱基对，其中含个碱基对，其中含A 600个。该个。该DNA分子连续复制了数次后，

14、分子连续复制了数次后，消耗周围环境中的含消耗周围环境中的含G的脱氧核苷酸的脱氧核苷酸6200个，个，则该则该DNA分子已经复制了分子已经复制了（ ）A、4次次 B、5次次 C、6次次 D、7次次 B活页练活页练P129第第2题题 消耗的某种脱氧核苷酸数：消耗的某种脱氧核苷酸数：设亲代设亲代DNA分子中含某种脱氧核苷酸分子中含某种脱氧核苷酸m个个DNADNA连续复制有关计算规律连续复制有关计算规律m (2n-1)规律规律3：第第 n 次复制时次复制时，所需游离的脱，所需游离的脱氧核苷酸数为：氧核苷酸数为：某个某个DNADNA片段由片段由500500对碱基组成，对碱基组成，T T占碱占碱基总数的基

15、总数的3 33 3% %，若该，若该DNADNA片段连续复制片段连续复制3 3次，第三次复制时，共需游离的胸腺次，第三次复制时，共需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸分子个数为嘧啶脱氧核苷酸分子个数为 A A1155 B1155 B13201320 C C2310 D2310 D26402640现学现用现学现用：变式变式4、某个、某个DNA片段由片段由500对对碱基组成，碱基组成，GC占碱基总数的占碱基总数的34%，若该，若该DNA片段连续复制片段连续复制3次，第三次复制时，需游离的腺嘌呤脱氧核次，第三次复制时，需游离的腺嘌呤脱氧核苷酸分子个数为苷酸分子个数为（ ）A、1155 B、1320 C、2310 D、2640 B自主自主P40课堂演练第课堂演练第4题题 染色体染色体DNA基因基因脱氧核苷酸脱