3.3DNA的复制课件高一下学期生物人教版必修22

DNA是遗传物质肺炎双球菌转化实验噬菌体侵染细菌的实验DNA呈双螺旋结构DNA结构模型的构建DNA作为绝大多数生物的遗传物质，能够在亲子代之间延续，保证物种的稳定性和连续性，其复制方式是？准确复制的奥秘又在于哪里呢？DNA的复制第三章第3节作者：彭娣娣1.怎样证明DNA是半保留复制的？2.DNA的复制过程是怎样的？3.DNA的半保留复制对遗传信息的稳定传递有什么意义？本节聚焦问题探讨沃森和克里克在发表DNA双螺旋结构的那篇著名短文的结尾处写道：“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的机制。”《核酸的分子结构》论文节选inthefollowingcommunications.Wewerenotawareofthedetailsoftheresultspresentedtherewhenwedevisedourstructure,whichrestsmainlythoughnotentirelyonpublishedexperimentaldataandstereo-chemicalarguments.

Ithasnotescapedournoticethatthespecificpairingwehavepostulatedimmediatelysuggestsapossiblecopyingmechanismforthegengticmaterial.Fulldetailsofthestructure,includingthecon-ditionsassumedinbuildingit,togetherwithasetofco-ordinatesfortheatoms,willbepublishedelsewhere.讨论：碱基互补配对原则暗示DNA的复制机制可能是怎样的？讨论：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？科学研究需要大胆的想象，但得出结论必须建立在确凿的证据之上。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。半保留复制对DNA复制的推测假说一：提出者：假说内容：DNA复制时，DNA双链螺旋解开，互补的碱基之间的氢键断裂；解开的2条单链分别作为复制的模板，游离的脱氧核苷酸根据碱

基互补配对原则，通过形成氢键，结合到作为模板的单链上。特点：新合成的每个DNA分子，都保留了原来DNA分子中的一条链。沃森（J.D.Watson）和克里克（F.Crick）对DNA复制的推测全保留复制其他假说：分散复制内容：内容：DNA复制以DNA双链为模板，子代DNA的双链都是新合成的；DNA复制以DNA双链为模板，子代DNA双链中新旧都有，随机分配；DNA半保留复制的实验证据区分亲代和子代的DNA，标记亲代DNA链，然后观察它们在子代DNA中如何分布。提出的假说：DNA的复制方式：半保留复制、

提出的问题：DNA的复制方式是什么？已着手待解决全保留复制、分散复制；实验的关键思路？DNA半保留复制的实验证据科学家：梅塞尔森和斯塔尔实验材料：大肠杆菌实验方法：（稳定性）同位素标记技术；密度梯度离心；知识科普通过超离心机对某一介质（氯化铯等）

长时间加一个离心力，使其在离心管内从液面到底部出现一定的密度梯度。密度梯度离心重密度带（重带）15N/15N-DNA中密度带（中带）15N/14N-DNA14N/14N-DNA呈现结果解读：轻密度带（轻带）实验过程提取DNA离心15N/15N-DNA

（重带）密度低高转移到含有含有14NH4Cl的培养液细胞分裂一次提取DNA离心？细胞再分裂一次提取DNA离心？？第一代第二代演绎推理提供教具：不同色彩的小棍代表含不同N的DNA分子中的单链红色小棍代表含15N的DNA单链；

蓝色小棍代表含14N的DNA单链学生分组：前后四名同学自动组成一个小组；协作完成DNA复制方式模拟实验15N－DNA单链14N－DNA单链15N/15N－DNA14N/14N－DNA15N/14N－DNA学生活动实验预期：演绎推理学生模拟实验预期结果：半保留复制演示结果学生活动全保留复制演示结果亲代子一代子二代亲代子一代子二代学生活动根据模拟结果填写以下表格：小组交流讨论后进行汇报展示；复制方式亲、子代DNA半保留复制分散复制（略）全保留复制亲代大肠杆菌子一代子二代15N/15N－DNA（重带）15N/15N－DNA（重带）15N/15N－DNA（重带）实验验证提取DNA离心15N/15N-DNA

（重带）密度低高转移到含有含有14NH4Cl的培养液细胞分裂一次提取DNA离心细胞再分裂一次提取DNA离心亲代子一代DNA复制一次子二代DNA复制一次15N/15N-DNA15N/

14N14N/15N14N/14N14N/14N15N/

14N14N/15N15N/14N-DNA（中带）15N/14N-DNA（中带）排除分散复制14N/14N-DNA（轻带）排除全保留复制实验结果：实验结论DNA的复制方式为：半保留复制半保留复制全保留复制分散复制DNA复制方式（假说－演绎法）提出问题提出假说演绎推理实验验证DNA的复制方式的什么？①半保留复制；②全保留复制；③分散复制；预测三种复制方式对应的结果：大肠杆菌子代DNA经离心后分布情况；进行大肠杆菌的培养及DNA提取离心实验；得出结论DNA的复制是以半保留的方式进行的。小结与梳理经典例题在氮源为14N和15N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子分别为14N-DNA（相对分子质量为a）和15N-DNA（相对分子质量为b）。将含15N-DNA的亲代大肠杆菌转移到含14N的培养基上，再连续繁殖两代（Ⅰ和Ⅱ），用某种离心方法分离得到的结果如图所示。下列对此实验的叙述不正确的是（）A．Ⅰ代细菌DNA分子中一条链是14N，另一条链是15NB．Ⅱ代细菌含15N的DNA分子占全部DNA分子的1/4C．预计Ⅲ代细菌DNA分子的平均相对分子质量为（7a+b）/8D．上述实验结果证明DNA复制方式为半保留复制1.DNA的概念？场所？时间？2.DNA的复制过程是怎样的？分几个阶段？3.DNA复制的条件？自主阅读DNA复制的过程DNA复制的过程概念场所时间条件以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程主要是细胞核（线粒体、叶绿体、原核生物的拟核）有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期模板：DNA的两条链原料：细胞中游离的4种脱氧核苷酸酶：解旋酶、DNA聚合酶等能量：ATPDNA复制的过程1.解旋：在细胞提供的能量的驱动下，解旋酶将DNA双螺旋的两条链解开。氢键断裂CGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATACGTATACGGCTAGCCGTA3'5'CCGTAGTATACGGCTAGCCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATA3'5'ATP解旋酶DNA复制的过程2.合成子链：DNA聚合酶等以解开的每一条母链为模板，以游离的4种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，各自合成与母链互补的一条子链。CCGTAGTATACGGCTAGCCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATA3'5'ACGCAAGCTAGTCATTATATGCATGATCGAGCTTDNA复制的过程2.合成子链：DNA聚合酶等以解开的每一条母链为模板，以游离的4种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，各自合成与母链互补的一条子链。催化形成磷酸二酯键CCGTAGTATACGGCTAGCCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATA3'5'ACGCAAGCTAGTCATTATATGCATGATCGAGCTTACGCAAGCTAGTCATTADNA聚合酶5'3'TATGCATGATCGAGCTT5'3'ATPATPDNA复制的过程3.复旋：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'DNA复制的过程播放视频DNA复制的过程原则方向结果特点准确复制的原因意义碱基互补配对原则从子链的5'端向3'端延伸形成两个完全相同的DNA分子半保留复制；边解旋边复制①独特的双螺旋结为复构制提供了精确的模板；②通过碱基互补配对保证了复制的准确进行将遗传信息从亲代细胞传给子代细胞，从而保证了遗传信息的连续性知识拓展真核生物原核生物多起点不同时双向复制，使得复制能在较短时间内完成单起点双向复制相关计算1个DNA分子复制n次，产生子代DNA数为

，其中：2n含15N的DNA分子_____个；含14N的DNA分子_____个；只含15N的DNA分子_____个；只含14N的DNA分子______个。22n02n-2将15N标记的DNA分子转移到含14N的培养基上培养n代；子代DNA中脱氧核苷酸链________条；15N标记的脱氧核苷酸链________条；14N标记的脱氧核苷酸链________条。相关计算将15N标记的DNA分子转移到含14N的培养基上培养n代；22n+12n+1-2若亲代DNA分子中含有某种碱基m个，经过n次复制需要游离的碱基为：

若亲代DNA分子中含有某种碱基m个，第n次复制需要游离的碱基为：（2n-1）×m2n-1×m相关计算经典例题某双链DNA分子共有1800个碱基，其中一条单链上的（A+T）∶（C+G）＝4∶5