DNA的复制第1课时高一下学期生物人教版必修2

亲代的遗传物质如何“多出一份”来传递给子代？瞧!我们爷俩长的，咋就这么像呢？小样!我们爷俩才是传奇！沃森和克里克在发表DNA双螺旋结构的那篇短文的结尾处写道：“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机制。”1.碱基互补配对原则暗示DNA的复制机制可能是怎样的？2.这句话中为什么要用“可能”二字？这反映科学研究具有什么特点?碱基互补配对原则是指DNA两条链的碱基之间有准确的一一对应关系，暗示DNA的复制可能需要先解开DNA双螺旋的两条链，然后通过碱基互补配对合成互补链。科学研究需要大胆的想象，但是得出结论必须建立在确凿的证据之上。1.提出问题：2.提出假说:DNA以什么方式复制？沃森和克里克提出了遗传物质自我复制的假说：（1）DNA复制，DNA双螺旋

，互补的碱基之间的

断裂。（2）解开的两条单链分别作为复制的

，游离的脱氧核苷酸根据

原则，通过形成氢键，结合到作为模板的单链上。（3）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

。解开氢键模板碱基互补配对半保留复制1.提出问题：2.提出假说:DNA以什么方式复制？（1）半保留复制（2）全保留复制（3）分散复制亲代DNA双链被切成片段后合成子链，然后子、母双链聚集成“杂种链”。子代DNA的双链都是新合成的子代DNA中保留了亲代DNA分子中的一条链问题1：左图的母链和子链如何区分？问题3：如果要在实验中直观地区别母链与

子链，可以采取什么办法？问题4：如果用同位素（放射性）进行标记，

用什么元素？（1）半保留复制（2）全保留复制（3）分散复制问题2：现实中DNA有颜色吗？问题5：放射性同位素能否将母链与子链区分开？问题6：若将15N-DNA放在14N的环境中进行培养，

则P、F1、F2的DNA分别含有哪种N元素？

氯化铯离心分离时,盐离子由于受到强大的离心力而被拉向离心管底部,同时溶液中存在的扩散作用与离心力相对抗,使Cs+与Cl-分散在整个溶液中,CsCl经过离心后,溶液达到一个平衡状态,扩散和沉淀的两种相对力量保持平衡,形成一个连续的CsCl浓度梯度,溶液的密度在离心管底部最大,顶部最小。

如果DNA分子溶解在CsCl中,它们会逐渐集中在一条狭窄的带上,则DNA分子的密度恰好与那一点的CsCl密度相等.若用同位素标记DNA分子,则使DNA的密度不同,然后利用DNA能吸收紫外线的特点,用光源照射在照相底板上就出现了DNA的不同位置。全保留复制假说分散复制假说半保留复制假说15N14N14N14N15N14NP:F1:F2:15N15N14N14N15N14N14N14NP:F1:F2:15N15N15N15N14N14N15N15N14N14N14N14NP:F1:F2:15N15N15N14N15N14N15N14N15N14N15N14N15N14N15N14N问题6：若将15N-DNA放在14N的环境中进行培养，则P、F1、F2的DNA分别含

有哪种N元素？

氯化铯离心分离时,盐离子由于受到强大的离心力而被拉向离心管底部,同时溶液中存在的扩散作用与离心力相对抗,使Cs+与Cl-分散在整个溶液中,CsCl经过离心后,溶液达到一个平衡状态,扩散和沉淀的两种相对力量保持平衡,形成一个连续的CsCl浓度梯度,溶液的密度在离心管底部最大,顶部最小。

如果DNA分子溶解在CsCl中,它们会逐渐集中在一条狭窄的带上,则DNA分子的密度恰好与那一点的CsCl密度相等.若用同位素标记DNA分子,则使DNA的密度不同,然后利用DNA能吸收紫外线的特点,用光源照射在照相底板上就出现了DNA的不同位置。全保留复制假说分散复制假说半保留复制假说15N14N14N14N15N14NP:F1:F2:15N15N14N14N15N14N14N14NP:F1:F2:15N15N15N15N14N14N15N15N14N14N14N14NP:F1:F2:15N15N15N14N15N14N15N14N15N14N15N14N15N14N15N14N问题7：这些DNA有什么区别？有什么办法把它们区分开来？密度居中密度最大密度最小密度居中1.提出问题：2.提出假说:DNA以什么方式复制？①半保留复制②全保留复制③分散复制3.演绎推理：离心后的结果1.若DNA两条链的N都是______，DNA位于试管最上层3.若DNA两条链的N

，DNA位于试管中层2.若DNA两条链的N都是______，DNA位于试管最下层14N15N一条链15N，一条链14N低密度带（轻带）高密度带（重带）中密度带（中带）密度梯度离心如果是……复制，第一代和第二代离心后试管中DNA的位置如何？1.提出问题：2.提出假说:DNA以什么方式复制？①半保留复制②全保留复制③分散复制3.演绎推理：4.实验验证：5.得出结论：15NH4Cl14N/14N-DNA繁殖若干代15N/15N-DNA目的？得到的大肠杆菌DNA几乎都是15N标记的1.提出问题：2.提出假说:DNA以什么方式复制？①半保留复制②全保留复制③分散复制3.演绎推理：4.实验验证：15N14N14N14N15N14NP:F1:F2:细胞再分裂一次15N15N转移到含14NH4Cl的培养液中提出DNA离心提出DNA离心排除DNA的复制是全保留复制排除DNA复制是分散复制5.得出结论：细胞分裂一次提出DNA离心作出假说演绎推理实验验证2、推测可能的复制方式3、推理、探究几种复制模式下得到子代DNA的可能情况，预测可能实验结果5、结论：DNA复制是半保留复制1、DNA是如何复制的?提出问题假说——演绎法4、证明DNA半保留复制的实验得出结论2、推测可能的复制方式3、推理、探究几种复制模式下得到子代DNA的可能情况，预测可能实验结果5、结论：DNA复制是半保留复制1、DNA是如何复制的?半保留复制全保留复制分散复制4、证明DNA半保留复制的实验密度梯度离心模拟实验三、DNA复制的过程指以

为模板合成

的过程。真核细胞：

主要在

中，但在线粒体、叶绿体也有DNA的复制；原核细胞：主要在

中，在质粒处也有DNA的复制。细胞分裂前的

，随着染色体的复制而完成。(

的间期、

的间期)亲代DNA子代DNA细胞核拟核1、概念：2、DNA复制场所3、发生时期（真核生物）间期有丝分裂前减数分裂前病毒：

。

在宿主细胞（1）解旋：利用能量，在解旋酶作用下，氢键断裂，DNA的两条链解开。CGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATACGTATACGGCTAGCCGTA3'5'CCGTAGTATACGGCTAGCCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATA3'5'ATP解旋酶4.过程：打开氢键P54（2）碱基配对：游离的4种脱氧核苷酸，按照碱基互补配对原则，与两条母链脱氧核苷酸进行配对CCGTAGTATACGGCTAGCCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATA3'5'ACGCAAGCTAGTCATTATATGCATGATCGAGCTT形成氢键4.过程：（不需酶）P544.过程：P54（3）合成子链：在DNA聚合酶的催化下从子链的5'端把子链的脱氧核苷酸聚合成脱氧核苷酸链。CCGTAGTATACGGCTAGCCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATA3'5'ACGCAAGCTAGTCATTATATGCATGATCGAGCTTACGCAAGCTAGTCATTADNA聚合酶5'3'TATGCATGATCGAGCTT5'3'ATPATP合成方向：子链的5’端→3’端形成磷酸二酯键方向：子链5’到3’双向复制（4）重新螺旋：每条新链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构。CCGTAGTATACGGCTAGCCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATAA3'5'ACGCAAGCTAGTCATTATATGCATGATCGAGCTT5'3'TAGCCGTATAGCCGATAT3'5'TTACGCGTATATATA5'3'4.过程：TCTTGCTCAGAACGAGAGAACGAGTCTTGCTCAGAACGAGTCTTGCTC+①2条母链碱基顺序是什么关系？②2条子链碱基顺序是什么关系？③新的2个DNA碱基顺序是什么关系？互补互补相同1个DNA分子形成2个完全相同的DNA分子5.结果：（1）模板：亲代DNA的两条链（4）酶：解旋酶，DNA聚合酶等（3）能量：ATP（2）原料：4种游离的脱氧核苷酸解旋酶（使氢键断裂）;氢键的形成不需要能量和酶;DNA聚合酶（形成磷酸二酯键）6.DNA复制的条件解旋酶5’3’3’5’DNA聚合酶5’3’前导链5’3’冈崎片段DNA连接酶DNA聚合酶的底物：脱氧核苷酸DNA连接酶的底物：DNA片段后随链子链延伸方向：5’→3’延伸拓展半不连续复制DNA聚合酶特点（了解）只能将游离的核苷酸加到3’端只能延伸核苷酸链原核生物DNA复制单起点双向复制多起点双向复制真核生物和原核生物DNA复制的区别使得复制能在较短时间内完成真核生物DNA复制复制泡7.DNA复制的特点新合成的子链DNA聚合酶DNA聚合酶游离的脱氧核苷酸（1）边解旋边复制（过程）（2）半保留复制（结果）DNA解旋酶DNA复制的方向：模

板

链：3’→5’子链合成方向：5’→3’（3）多起点双向复制5′3′5′3′5′3′引物DNA聚合酶原因：DNA聚合酶只能从引物3′端延伸DNA子链子链合成方向：5’→3’前导链引物DNA聚合酶5′利用酶将引物切除DNA聚合酶将“缺口”补齐用DNA连接酶连接DNA片段5′3′5′3′5′3′5′5′特点（3）：半不连续复制后随链冈崎片段端粒DNA……5′……3′3′…………5′…………5′3′正常情况下无法补齐，随着复制次数增加，端粒DNA越来越短。干细胞中存在端粒酶，也可以补齐端粒DNA……3′5′……8.DNA精确复制的原因（1）DNA独特的双螺旋结构,为复制提供了精确的模板。（2）通过碱基互补配对,保证了复制能够准确地进行。9.DNA复制的意义DNA通过复制，将遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞,从而