高中生物必修二DNA的复制(课堂PPT).ppt
第三节：第三节：DNADNA的复制的复制第三章第三章 基因的本质基因的本质1 何谓何谓DNADNA的复制？的复制？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 新产生的新产生的DNA分子是一个全新分子是一个全新的的DNA分子吗？分子吗？2最早提出的DNA复制模型有三种；1 1、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；复制一次复制一次亲代亲代DNA子代子代DNA一、对一、对DNADNA复制的推测复制的推测32 2、半保留复制：、半保留复制：形成的分子一半是新的，一半形成的分子一半是新的，一半是旧的；是旧的；复制一次复制一次4 3 3、分散复制（弥散复制）：、分散复制（弥散复制）：新复制的分子中新复制的分子中新旧都有，但分配是随机组合的；新旧都有，但分配是随机组合的；复制一次复制一次562、如果要你来设计实验，你认为最基本的思路是什么？、如果要你来设计实验，你认为最基本的思路是什么？把复制的单链和原来的链做上标记，然后观察它把复制的单链和原来的链做上标记，然后观察它在新在新DNA中出现的情况。中出现的情况。1、这些观点各有不同，如何来证明那个观点是正确的？、这些观点各有不同，如何来证明那个观点是正确的？只能用实验来证明。只能用实验来证明。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复制一次复制一次7探究探究DNADNA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别亲子代区别亲子代DNADNA实验方法实验方法同位素示踪法同位素示踪法1515N N1414N N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NHNH4 4ClCl培养液培养生长培养液培养生长密度梯度离心法密度梯度离心法81、大肠杆菌首先放在什么培养基中培养？2、然后转移到什么培养基中培养的？3、可能观察到哪些实验现象？4、实验结论是什么？9二、二、DNADNA分子半保留复制的实验证据分子半保留复制的实验证据我们采用假设方法：我们采用假设方法：1.1.假设是半保留复制假设是半保留复制2.2.假设是全保留复制假设是全保留复制3.3.假设是弥散复制假设是弥散复制小组讨论：每一种复制方式的亲代、每一种复制方式的亲代、子一代、子二代离心后子一代、子二代离心后会出现几条会出现几条DNADNA带，它们带，它们分别位于离心管的什么分别位于离心管的什么位置？位置？10实际实验结果是实际实验结果是分析：分析：1 1、离心处理后，为什么子一代、离心处理后，为什么子一代DNADNA只有杂和链带？只有杂和链带？2 2、子二代、子二代DNADNA出现了轻链带和杂出现了轻链带和杂和链带，说明了什么？和链带，说明了什么？DNA半保留复制半保留复制此种探究方法被称为假说演绎法11有人认为有人认为DNADNA复制就复印材料一样，复制就复印材料一样，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得到两张相同的材料。这种说法对不对，为什么？这种说法对不对，为什么？1DNA2DNA单链（母）单链（母）（母十子）（母十子）（母十子）（母十子）子子 DNA 子子DNA2DNA 与复印材料不同，因为与复印材料不同，因为DNADNA分子的复制结果并没有形分子的复制结果并没有形成一个完整的新的成一个完整的新的DNADNA分子，而是形成了一半新、一半旧分子，而是形成了一半新、一半旧的两个的两个DNADNA分子，并且原来的旧的分子，并且原来的旧的DNADNA也不存在。也不存在。12三、三、DNADNA分子复制的过程及其特点分子复制的过程及其特点13AAATTTGGGGCCCATCDNA平面模式图DNA复制过程思考：1、DNA复制需要哪些基本条件？2、复制过程有何主要特点？3、复制形成的子代DNA和亲代DNA 有何关系？14AAATTTGGGGCCCATCAGCTCGT游离的游离的脱氧核苷酸脱氧核苷酸与复制与复制有关的酶有关的酶注意，此处注意，此处氢键将被打开！氢键将被打开！15AAATTTGGGGCCCATCCAGTCGT在酶的催化下在酶的催化下氢键已被打开氢键已被打开DNA分子利用细胞提供的能量能量，在解旋酶解旋酶的作用下，把两条扭成螺旋的双链解开，这个过程叫解旋解旋。16AAATTTGGGGCCCATCCAGTCGT亲代亲代DNA的的一条链作为模板一条链作为模板17AAATTTGGGGCCCATCCTAGTCG还未解旋刚解旋所以所以DNADNA复制特点之一是复制特点之一是:通过碱基互补通过碱基互补配对脱氧核苷酸配对脱氧核苷酸结合到母链上结合到母链上正在复制边解旋边复制边解旋边复制18AAATTTGGGGCCCATCAAATTTGGGGCCCATC一条子代DNA另一条子代DNA形成两条完全相同的子代DNA19三、三、DNADNA分子复制的过程及其特点分子复制的过程及其特点1.1.场所：场所：2.2.时间：时间：3.3.条件条件:细胞核细胞核(主主)、线粒体、叶绿体、线粒体、叶绿体细胞分裂间期细胞分裂间期(有丝分裂、减数分裂有丝分裂、减数分裂)(1)(1)模板：解旋的模板：解旋的DNADNA两条单链两条单链(2)(2)原料：脱氧核苷酸原料：脱氧核苷酸(3)(3)能量：能量：ATPATP(4)(4)酶：解旋酶、酶：解旋酶、DNADNA聚合酶聚合酶20三、三、DNADNA分子复制的过程及其特点分子复制的过程及其特点4.特点:(1)(1)边解旋边复制边解旋边复制 (2)(2)半保留复制半保留复制加快复制速度，减少加快复制速度，减少DNADNA突变可能突变可能保证了复制的准确进行保证了复制的准确进行5.“准确”复制的原理：（1 1）DNADNA分子独特的双螺旋结构，为复制分子独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板；提供了精确的模板；（2 2）碱基互补配对原则，保证了复制能够）碱基互补配对原则，保证了复制能够准确地进行。准确地进行。6.意义：将遗传信息从亲代传给子代，从而保持遗传将遗传信息从亲代传给子代，从而保持遗传信息的连续性。信息的连续性。211、下列关于DNA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B.DNA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D.DNA 复制过程中两条母链均可作模板2、以DNA的一条链“ATC”为模板，经复制后的子链是（）A.“TAG”B.“UAG”C.“TAC”D.“TUG”BA小试牛刀22思维拓展思维拓展)复制复制n n次后次后DNADNA个数个数:2n（n=复制次数）复制次数）2 2）含母链的）含母链的DNADNA数量及比例数量及比例2223)DNA)DNA个数个数:2n（n=复制次数）复制次数）2 2）含母链的）含母链的DNADNA数量及比例数量及比例2222n23 3）含母链的脱氧核苷酸链数）含母链的脱氧核苷酸链数占总链数比占总链数比4 4）复制）复制n n次次消耗原料的量：消耗原料的量：a（）5 5）复制）复制第第n n次次消耗原料的量：消耗原料的量：a思维拓展思维拓展3 34 4 24、G0、G1、G2三代三代DNADNA离心后的试管分别是离心后的试管分别是图中的：图中的：G0 、G1 、G2 。ABD、G2代在代在、三条带中三条带中DNADNA数数的比例是的比例是 。0:1:1 以含有以含有31P标志的大肠杆标志的大肠杆菌放入菌放入32P的培养液中，培养的培养液中，培养2代。离心结果如右：代。离心结果如右：能力提升25、上述实验结果证明了、上述实验结果证明了DNADNA的复制方式是的复制方式是 。31P31P 和和32P、图中、图中 两条带中两条带中DNADNA分子所含的同位素分子所含的同位素磷分别是：磷分别是：，。半保留复制半保留复制26时间：时间：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：解旋解旋合成子链合成子链模板：模板：亲代亲代DNADNA提供提供原料：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：边解旋边复制边解旋边复制半保留复制半保留复制意义：意义：保持前后代遗传信息的连续性保持前后代遗传信息的连续性复旋复旋DNADNA的复制课堂小结的复制课堂小结ATP解旋酶、解旋酶、DNADNA聚合酶聚合酶27实验结果分析实验结果分析如果如果说明说明28实验结果分析实验结果分析如果如果说明说明29实验结果分析实验结果分析如果如果说明说明30将大肠杆菌放在将大肠杆菌放在将大肠杆菌放在将大肠杆菌放在15151515NHNHNHNH4 4 4 4ClClClCl培养液生长培养液生长培养液生长培养液生长转移到含转移到含14NH4Cl中中分裂一次分裂一次分裂两次分裂两次15N/15N-DNA15N/14N-DNA14N/14N-DNA15N/14N-DNA提取离心提取离心提取离心提取离心提取离心提取离心15N/15N-DNA15N/15N-DNA15N/15N-DNA14N/14N-DNA15N/15N-DNA14N/14N-DNA15N/14N-DNA15N/14N-DNA实验结果预测实验结果预测31第一代第一代第二代第二代第三代第三代第四代第四代无论无论DNA复制多少次，含有原来母链的复制多少次，含有原来母链的DNA分子分子永远只有两条永远只有两条32例题：将例题：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占总数是（占总数是（）A1/16Bl8C14D12子一代子一代子二代子二代亲代亲代子三代子三代C33AAATTTGGGGCCCATCDNA平面模式图DNA复制过程思考：1、DNA复制需要哪些基本条件？2、复制过程有何主要特点？3、复制形成的子代DNA和亲代DNA 有何关系？34AAATTTGGGGCCCATCAGCTCGT游离的游离的脱氧核苷酸脱氧核苷酸与复制与复制有关的酶有关的酶注意，此处注意，此处氢键将被打开！氢键将被打开！35AAATTTGGGGCCCATCCAGTCGT在酶的催化下在酶的催化下氢键已被打开氢键已被打开DNA分子利用细胞提供的能量能量，在解旋酶解旋酶的作用下，把两条扭成螺旋的双链解开，这个过程叫解旋解旋。36AAATTTGGGGCCCATCCAGTCGT亲代亲代DNA的的一条链作为模板一条链作为模板37AAATTTGGGGCCCATCCTAGTCG还未解旋刚解旋所以所以DNADNA复制特点之一是复制特点之一是:通过碱基互补通过碱基互补配对脱氧核苷酸配对脱氧核苷酸结合到母链上结合到母链上正在复制边解旋边复制边解旋边复制38AAATTTGGGGCCCATCAAATTTGGGGCCCATC一条子代DNA另一条子代DNA形成两条完全相同的子代DNA39 三、三、DNADNA复制的过程复制的过程404114DNA/14DNA15DNA/14DNA15DNA/15DNA轻链轻链中链中链重链重链42DNADNA分子是在什么时间进行复制的？分子是在什么时间进行复制的？在减数第一次分裂前的间期进行复制在减数第一次分裂前的间期进行复制有丝分裂在间期进行复制有丝分裂在间期进行复制新复制两个子代新复制两个子代DNADNA分子是在什么时间分离的？分子是在什么时间分离的？在减数第二次分裂的后期在减数第二次分裂的后期有丝分裂在后期有丝分裂在后期43例题：具有100个碱基对的一个DNA分子区段,内含40个胸腺嘧啶,如果连续复制2次,需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸（）A、60个 B、80个 C、120个 D、180个D44
