人教版必修2第三章第三节DNA分子的复制(共36张PPT)

1、DNA的双螺旋结构的双螺旋结构构构成成方方式式位置位置双螺旋双螺旋外外侧侧双螺旋双螺旋内内侧侧碱基对碱基对主链主链( (骨架骨架) )1)1)脱氧核糖脱氧核糖与与磷酸磷酸 交替排列；交替排列；2)2)两条主链两条主链反向平行反向平行; ;3)3)盘绕成盘绕成规则的双螺规则的双螺旋旋。1)1)主链上对应碱基主链上对应碱基以以氢键氢键连结成对；连结成对；2)2)碱基互补配对碱基互补配对(A T(A T，G C)G C)要点回顾：要点回顾：亲代亲代DNA复制复制后传递给了子代。后传递给了子代。什么是什么是DNA的复制？的复制？DNA分子的复制是指以亲代分子的复制是指以亲代DNA分分子为模板合成子代子

2、为模板合成子代DNA分子的过程分子的过程.DNADNA分子是如何复制的分子是如何复制的？最早提出的最早提出的DNA复制模型有三种：复制模型有三种：2、全保留复制：、全保留复制：新复制出的分子直接形成，新复制出的分子直接形成，完全没有旧的部分；完全没有旧的部分；1、半保留复制：、半保留复制：形成的分子一半是新形成的分子一半是新的，一半是旧的；的，一半是旧的； 3、分散复制：、分散复制：新复制新复制的分子中新旧都有，但的分子中新旧都有，但分配是随机组合的；分配是随机组合的；一、对一、对DNA分子复制的推测分子复制的推测沃森和克里克推测是半保留复制模型沃森和克里克推测是半保留复制模型 如果要设计实验

3、如果要设计实验证明哪个观点是正确的证明哪个观点是正确的，你认为最基本的思路是什么？你认为最基本的思路是什么？ 把复制的把复制的子链子链和原来的和原来的母链母链做上做上标记标记，然后观察它们在新然后观察它们在新DNA中出现的情况。中出现的情况。一、对一、对DNADNA复制的推测复制的推测( (续续) )探究探究DNA分子复制方式分子复制方式实验设计实验设计关键关键: 区分区分亲、子代亲、子代DNA实验方法实验方法: 同位素示踪法同位素示踪法15N14N密度大密度大密度小密度小实验材料实验材料:大肠杆菌大肠杆菌将大肠杆菌放在将大肠杆菌放在NH4Cl培养液培养生长培养液培养生长二、二、DNA半保留复

4、制的实验证据半保留复制的实验证据1958年年,科学家以大肠杆菌为实验材料。科学家以大肠杆菌为实验材料。 运用运用同位素示踪同位素示踪技术技术想一想想一想: : 怎样把不同的怎样把不同的DNA分开呢？分开呢？密度梯度密度梯度离心技术离心技术中带中带(中间中间)重带重带(下部下部)15N/15N15N/14N轻带轻带(上部上部)14N/14N实验结果分析实验结果分析DNA的的两条两条链链都被都被15N标记标记结论：结论：将大肠杆菌将大肠杆菌放在放在15NH4Cl培养液生长培养液生长繁殖繁殖若干代若干代分裂一次分裂一次分裂两次分裂两次提取提取离心离心提取提取离心离心15N/14N-DNA提取提取离心

5、离心15N/15N-DNA14N/14N-DNA15N/14N-DNA半保留复制半保留复制预期结果预期结果:结果分析：结果分析：1.离心处理后，为什么子一离心处理后，为什么子一代代DNA只有杂和链带？只有杂和链带？2.子二代子二代DNA出现了轻链带出现了轻链带和杂和链带，说明了什么？和杂和链带，说明了什么？将大肠杆菌将大肠杆菌放在放在15NH4Cl培养液生长培养液生长繁殖繁殖若干代若干代分裂一次分裂一次分裂两次分裂两次提取提取离心离心提取提取离心离心15N/14N-DNA提取提取离心离心15N/15N-DNA14N/14N-DNA15N/14N-DNA实际实验结果：实际实验结果：DNA复制方式

6、复制方式:半保留复制半保留复制1) 复制复制n次后次后DNA个数个数:思维拓展思维拓展2n(n=复制次数复制次数)2) 含母链的含母链的DNA数量比例数量比例22无论无论DNA复制多少次复制多少次,含有母链的含有母链的DNA分子只有两条分子只有两条例：将例：将 15N标记的标记的DNA分子放在分子放在 14N 的培养基上培的培养基上培养，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占总数的比例和含占总数的比例和含15N的的脱氧核苷酸链脱氧核苷酸链占总数的比例各为（占总数的比例各为（ ）和（）和（ ）A1/16Bl8C14D12子一代子一代子

7、二代子二代亲代亲代子三代子三代CB例例. .如果细菌体内的如果细菌体内的DNADNA和蛋白质分别含有和蛋白质分别含有3131P P和和3232S S，噬菌体中的，噬菌体中的DNADNA和蛋白质分别含有和蛋白质分别含有3232P P和和3535S S，2 2个噬菌体在细菌体内增殖，那么从细菌个噬菌体在细菌体内增殖，那么从细菌体内释放出的体内释放出的n n个个 子代噬菌体中含有子代噬菌体中含有3232P P的噬的噬菌体和含有菌体和含有3535S S的噬菌体分别占有的噬菌体分别占有_个个4和和0 三、三、DNA复制的过程复制的过程1.DNA分子复制的时间分子复制的时间?2.DNA分子复制过程是怎样的

8、分子复制过程是怎样的?3.DNA分子复制需要哪些条件分子复制需要哪些条件?4.DNA分子复制有何特点分子复制有何特点?5.DNA分子复制有何生物学意义分子复制有何生物学意义?1、DNA分子复制发生在什么时间分子复制发生在什么时间? 有丝分裂间期有丝分裂间期 减数第一次分裂的间期减数第一次分裂的间期 无丝分裂之前无丝分裂之前 1.概念：概念：2.时间：时间：三、三、DNA分子复制的过程分子复制的过程是指以亲代是指以亲代DNA为模板为模板合成子代合成子代DNA的过程的过程.细胞有丝分裂的间期和细胞有丝分裂的间期和减数第一次分裂的间期减数第一次分裂的间期（真核生物）（真核生物）3.场所：场所：细胞核

9、细胞核(主要主要)解旋酶催化解旋酶催化1)解旋解旋模板模板2)合成互补子链合成互补子链 以母链为模板进行以母链为模板进行碱基配对碱基配对(在在DNA聚合酶的催化聚合酶的催化下下,利用游离的脱氧核苷酸进行利用游离的脱氧核苷酸进行)母链（旧链）母链（旧链）子链子链（新链）（新链）子代子代DNA:同时进行同时进行(边解旋边复制边解旋边复制)组成组成3)螺旋化螺旋化: 在在ATP供能、供能、解旋酶解旋酶的作用下，的作用下，DNA分子的分子的两条脱氧核苷酸链配对的碱基从氢键处断裂，两条脱氧核苷酸链配对的碱基从氢键处断裂，双螺旋的两条链解开的过程。双螺旋的两条链解开的过程。 目的：为复制提供准确的模板，解

10、开的两目的：为复制提供准确的模板，解开的两条单链叫母链。条单链叫母链。解旋酶的作用位点？解旋酶的作用位点？碱基对之间的氢键碱基对之间的氢键什么叫解旋？解旋的目的是什么？什么叫解旋？解旋的目的是什么？模板模板：原料原料：能量能量：酶酶 ：5、DNA分子复制时需要哪些分子复制时需要哪些条件条件？ 亲代亲代DNADNA的两条母链；的两条母链；4 4种脱氧核苷酸：种脱氧核苷酸：ATP;ATP;DNADNA解旋酶，解旋酶，DNADNA聚合酶等。聚合酶等。6.DNA分子复制的特点分子复制的特点:边解旋边复制边解旋边复制 半保留复制方式半保留复制方式 7.DNA准确复准确复制的原因制的原因?DNADNA分子

11、具有独特的双螺旋结分子具有独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板；构，为复制提供了精确的模板；碱基遵循互补配对原则，使复碱基遵循互补配对原则，使复制准确无误。制准确无误。DNA的复制是否一定准确无误？的复制是否一定准确无误？8.DNA分子的复制实质分子的复制实质(意义意义)？ DNA分子通过复制，使分子通过复制，使遗传信息遗传信息从亲代从亲代传递传递给了子代，从而保持给了子代，从而保持了遗传信息的连续性，保证了物了遗传信息的连续性，保证了物种的相对稳定性。种的相对稳定性。规律规律1 1：亲代亲代DNADNA复制复制n n代后，代后，DNADNA分子数为分子数为，含亲代母链的，含亲代母链的DN

12、ADNA分子数为，分子数为，不含亲代母链的不含亲代母链的DNADNA分子数为分子数为变通：变通：亲代母链与子代亲代母链与子代DNADNA链数之比为：链数之比为： 含亲代母链的含亲代母链的DNADNA分子数与子代分子数与子代DNADNA分子分子数之比为：数之比为：1/2n2/ 2n2n22n-2所需所需某种游离的脱氧核苷酸数某种游离的脱氧核苷酸数=规律规律2：亲代亲代DNA分子经分子经 n 次复制，次复制，例如：一个例如：一个DNA分子片段，经水分解消耗分子片段，经水分解消耗88个个水分子，得到多少个脱氧核苷酸？水分子，得到多少个脱氧核苷酸？规律规律3：碱基总数失去碱基总数失去H2O数数290a

13、 (2 n1)其中其中 a 表示亲代表示亲代DNA含有的某种碱基数含有的某种碱基数因为复制n次后 得到2n个DNA分子一个DNA分子里含有a个腺嘌呤 所以2n个DNA含有a*2n个腺嘌呤又因为第一个DNA分子是合成好了的 所以要-a 即a*(2n -1)个 例例3：具有：具有100个碱基个碱基对对的的1个个DNA分子片断，内分子片断，内含含40个胸腺嘧啶，如果连续复制两次，则需要游个胸腺嘧啶，如果连续复制两次，则需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸的数目为离的胞嘧啶脱氧核苷酸的数目为_个。个。180练习：练习：某某DNA分子共含有含氮碱基分子共含有含氮碱基1400个，其个，其中一条链上中一条链上A+T/

14、C+G= 2 : 5，问该，问该DNA分子连分子连续复制续复制2次，共需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的次，共需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目是数目是_个个.6001、概念：、概念：2、场所：、场所：3、时期：、时期：4、条件：、条件：DNADNA分子的复制小结：分子的复制小结：有丝分裂间期、减数分裂第一次分裂间期有丝分裂间期、减数分裂第一次分裂间期模板：模板： 原料：原料： 能量：能量： 酶：酶： DNA的两条母链的两条母链游离的脱氧核苷酸（游离的脱氧核苷酸（A、G、C、T） ATPDNA解旋酶、解旋酶、DNA聚合酶等聚合酶等 细胞核（主要）、线粒体、叶绿体细胞核（主要）、线粒体、叶绿体5、复制过

15、程：、复制过程：6、复制特点：、复制特点：7、准确复制原因：、准确复制原因：8、复制的生物学意义：、复制的生物学意义：DNADNA分子的复制小结：分子的复制小结：DNADNA双链提供精确的模板双链提供精确的模板（1）边解旋边复制）边解旋边复制（2）半保留复制）半保留复制解旋解旋合成互补子链合成互补子链形成子代形成子代DNA碱基互补配对原则碱基互补配对原则P54DNA分子通过复制，使分子通过复制，使遗传信息从遗传信息从亲代亲代传递传递给了子代给了子代,从从而保持了遗传信息的连续性，保证了物种的相对稳定性。而保持了遗传信息的连续性，保证了物种的相对稳定性。G0、G1、G2三代三代DNA离心后的试管

16、分离心后的试管分别是图中的：别是图中的：G0 、G1 、G2 。ABDG2代在代在、三条带中三条带中DNA数的比例数的比例是是 。图中图中、两条带中两条带中DNA分子所含的同位素磷分子所含的同位素磷分别是：分别是： ， 。.上述实验结果证明了上述实验结果证明了DNA复制方式是复制方式是 。0:2:231P31P 和和32P半保留复制半保留复制例例. 以含有以含有31P标志的大肠杆菌放入标志的大肠杆菌放入32P的培的培养液中，培养养液中，培养2代。离心结果如右：代。离心结果如右：1下列关于下列关于DNA复制过程的正确顺序是（复制过程的正确顺序是（ ）互补碱基对之间氢键断裂互补碱基对之间氢键断裂.

17、互补碱基对之间形成氢键互补碱基对之间形成氢键.DNA分子分子在解旋酶的作用下在解旋酶的作用下解旋解旋.以解旋后的母链为模板进行碱基互补配对以解旋后的母链为模板进行碱基互补配对.子链与母链盘子链与母链盘 旋成双螺旋状结构旋成双螺旋状结构.课堂练习课堂练习2DNA分子复制能准确无误地进行原因是分子复制能准确无误地进行原因是( ) A碱基之间由氢键相连碱基之间由氢键相连 BDNA分子独特的双螺旋结构分子独特的双螺旋结构 CDNA的半保留复制的半保留复制 DDNA的边解旋边复制特点的边解旋边复制特点B课堂练习课堂练习3将将 标记的标记的DNA分子放在分子放在 的培养基上的培养基上培养，培养， 经过经过

18、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 的的DNA占总数是（占总数是（ ） A1/16 B1/8 C1/4 D1/2C 4.由由15N标记细菌的标记细菌的DNA，然后又将，然后又将14N来供给来供给这种细菌，于是该细菌便用这种细菌，于是该细菌便用14N来合成来合成DNA，假，假设细菌连续分裂三次产生了八个新个体，它们设细菌连续分裂三次产生了八个新个体，它们DNA中的含中的含14N的链与的链与15N的链的比例是的链的比例是 ( ) A、4：1 B、3：1 C、2：1 D、7：1 D归纳：归纳：DNA分子的相关计算分子的相关计算1DNA分子中，脱氧核苷酸的数目脱氧核糖的数目分子中，脱氧核苷酸的