3.3DNA的复制课件--高一下学期生物人教版必修2.pptx

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1、DNA的复制1.1.全保留复制：全保留复制：新复制出的分子直接形成，完新复制出的分子直接形成，完全没有旧的部分；全没有旧的部分；复制一次复制一次亲代亲代DNADNA子代子代DNADNA一一.对对DNADNA复制的推测复制的推测2.2.半保留复制：半保留复制：形成的分子一半是新的，形成的分子一半是新的，一半是旧的；一半是旧的；复制一次复制一次 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；复制一次复制一次沃森和克里克推测是沃森和克里克推测是半保留半保留复制模型复制模型1.1.如果你是科学家，你的假设是么

2、？如果你是科学家，你的假设是么？2 2.DNADNA是肉眼看不见的，如何才能分辨是肉眼看不见的，如何才能分辨DNADNA呢？呢？内容：内容：解旋：解旋：DNA分子复制时，DNA分子的双链解开，互补的碱基之间的氢键断裂复制：复制：以解开的两条单链为模板，游离的4种脱氧核糖核苷酸为原料，依据碱基互补配对的原则，通过形成氢键，结合到作为模板的单链上特点：特点：新和成的每个DNA分子中都保留了原来DNA分子中的一条链二二.对对DNADNA复制方式的探究复制方式的探究 问题问题1 1:如果如果DNADNA是半保留复制，是半保留复制，复制后得到的复制后得到的子一代子一代DNADNA和和子二代子二代DNAD

3、NA的组成的组成是怎样的是怎样的?亲代亲代DNADNA分子分子F1F2问题问题:如果要在实验中直观地区别、如果要在实验中直观地区别、“标识标识”母链母链或或子链子链,可以采取什么办法？可以采取什么办法？同位素同位素(具放射性具放射性)标记的方法标记的方法问题问题3:3:如果亲代如果亲代DNADNA是是1515N N的，放在的，放在1414N N的环境中进的环境中进行培养，则亲代、子一代、子二代行培养，则亲代、子一代、子二代DNADNA分别含有分别含有哪种哪种N N元素？元素？二二.对对DNADNA复制方式的探究复制方式的探究 亲代亲代DNADNA分子分子F1F21515N N1515N N15

4、15N N1515N N1515N N1515N N1414N N1414N N1414N N1414N N1414N N1414N N1414N N1414N N1515N N/1414N N-DNA-DNA(全部全部)1515N N/1414N N-DNA-DNA(1/2)(1/2)1414N N/1414N N-DNA-DNA(1/2)(1/2)子一代：子一代：子二代：子二代：亲亲 代：代：1515N/N/1515N N-DNA-DNA(全部全部)重链重链轻链轻链杂合链杂合链问题问题4:4:要验证上述预测要验证上述预测,就要分别观察亲代和子就要分别观察亲代和子代的情况代的情况,但实验中但

5、实验中,复制后的复制后的DNADNA分子混合在一起分子混合在一起的，不易的，不易分离分离。怎么解决这个问题？。怎么解决这个问题？密度梯度离心技术密度梯度离心技术(1515N N质量大于质量大于1414N)N)复制前复制前复制后复制后亲代亲代DNADNA分子分子问题问题5:5:如果对亲代、子一代、子二代的如果对亲代、子一代、子二代的DNADNA都都分别进行离心，结果会怎样分布？分别进行离心，结果会怎样分布？二二.对对DNADNA复制方式的探究复制方式的探究 实验结论：实验结论：DNADNA的复制是以的复制是以半保留半保留的方式进行的的方式进行的作出作出假设假设演绎演绎推理推理验证验证假设假设假假

6、说说演演绎绎【小结小结】（2 2）DNADNA的复制是半保留复制的复制是半保留复制（3 3）子代）子代DNADNA可能的情况及如何设计可能的情况及如何设计实验验证这种现象实验验证这种现象 （1 1）DNADNA是如何复制的？是如何复制的？提出问题提出问题（4 4）通过实验进行验证）通过实验进行验证（4 4）通过实验进行验证）通过实验进行验证（5 5）得出结论）得出结论得出结论得出结论规律规律1：亲代亲代DNA分子经分子经 n 次复制后，所合成的次复制后，所合成的DNA分子中，分子中，DNA分子数、含亲代母链的分子数、含亲代母链的DNA分子数、分子数、不含亲代母链的不含亲代母链的DNA分子数依次

7、为分子数依次为：2n，2，2n-2，变通变通：复制复制n次后，母链与子链之比为：次后，母链与子链之比为：含亲代母链的含亲代母链的DNA分子数与子代分子数与子代DNA分子分子数之比为：数之比为：2/（2n22）2/2n规律总结规律总结规律规律2：亲代亲代DNADNA分子经分子经 n n 次复制后，所需游离次复制后，所需游离的脱氧核苷酸数为：的脱氧核苷酸数为：规律规律3：亲代亲代DNADNA分子第分子第 n n 次复制，所需游离的次复制，所需游离的脱氧核苷酸数为：脱氧核苷酸数为：R R游离的脱氧核苷酸数游离的脱氧核苷酸数=a(2=a(2 n n-1)-1),其中其中 a a 表示模板的碱基数，表示

8、模板的碱基数，n n 表示复制的次数。表示复制的次数。R R游离的脱氧核苷酸数游离的脱氧核苷酸数=a(2=a(2 n-1n-1),其中其中 a a 表示模板的碱基数，表示模板的碱基数，n n 表示复制的次数。表示复制的次数。DNADNA分子的复制具体是如何进行的分子的复制具体是如何进行的？三、三、DNADNA复制的过程复制的过程1.DNA1.DNA复制的定义？复制的定义？2.DNA2.DNA分子复制的时间与场所？分子复制的时间与场所？3.DNA3.DNA分子复制过程有何特点分子复制过程有何特点?4.DNA4.DNA分子复制过程需要哪些条件分子复制过程需要哪些条件?5.DNA5.DNA准确复制的

9、原因？准确复制的原因？6:DNA6:DNA分子复制有何生物学意义分子复制有何生物学意义?自学思考如下问题：自学思考如下问题：1.1.1.1.定义：定义：定义：定义：以亲代以亲代以亲代以亲代DNADNADNADNA为模板合成子代为模板合成子代为模板合成子代为模板合成子代DNADNADNADNA的过程的过程的过程的过程2.2.2.2.时间：时间：时间：时间：有丝分裂间期、减数第一次分裂前的间期有丝分裂间期、减数第一次分裂前的间期有丝分裂间期、减数第一次分裂前的间期有丝分裂间期、减数第一次分裂前的间期3.3.3.3.场所：场所：场所：场所：o真核生物真核生物真核生物真核生物：细胞核（主要）、叶绿体、

10、线粒：细胞核（主要）、叶绿体、线粒：细胞核（主要）、叶绿体、线粒：细胞核（主要）、叶绿体、线粒体体体体o原核生物原核生物原核生物原核生物：细胞质：细胞质：细胞质：细胞质三三.DNA.DNA分子复制的过程分子复制的过程4.DNA复制的过程解旋解旋：合成子链：合成子链：形成子代形成子代DNADNA：利用利用利用利用 提供的能量（提供的能量（提供的能量（提供的能量（ATPATPATPATP），在），在），在），在 _ _ _ _ _的作用下，把两条螺旋的双链解开的作用下，把两条螺旋的双链解开的作用下，把两条螺旋的双链解开的作用下，把两条螺旋的双链解开以解开的每一段母链为以解开的每一段母链为以解开的每

11、一段母链为以解开的每一段母链为 ，以以以以_ _ _ _ _ _为原料，遵为原料，遵为原料，遵为原料，遵循循循循_原则在原则在原则在原则在 的的的的作用下，合成与母链互补的子链作用下，合成与母链互补的子链作用下，合成与母链互补的子链作用下，合成与母链互补的子链每条子链与其对应的每条子链与其对应的每条子链与其对应的每条子链与其对应的 盘旋成盘旋成盘旋成盘旋成双螺旋结构，形成双螺旋结构，形成双螺旋结构，形成双螺旋结构，形成 个与亲代个与亲代个与亲代个与亲代_ _ _ _ 的的的的DNADNADNADNA细胞呼吸细胞呼吸解旋酶解旋酶模板模板碱基互补配对碱基互补配对DNA聚合酶聚合酶 四种游离的脱氧核

12、苷酸四种游离的脱氧核苷酸模板链模板链两两完全相同完全相同AAATTTGGGGCCCATCAGCTCGTA A A AA A A AA A A AT T T TT T T TT T T TG G G GG G G GG G G GG G G GC C C CC C C CC C C CA A A AT T T TC C C CC C C CA A A AG G G GT T T TC C C CG G G GT T T TDNA分子利用细胞提供的能量分子利用细胞提供的能量(ATP)，在，在解旋酶的作用下，把两条扭成螺旋的双链解解旋酶的作用下，把两条扭成螺旋的双链解开，这个过程叫解旋。开，这个过程

13、叫解旋。A A A AA A A AA A A AT T T TT T T TT T T TG G G GG G G GG G G GG G G GC C C CC C C CC C C CA A A AT T T TC C C CC C C CA A A AG G G GT T T TC C C CG G G GT T T TA A A AA A A AA A A AT T T TT T T TT T T TG G G GG G G GG G G GG G G GC C C CC C C CC C C CA A A AT T T TC C C CC C C CT T T TA A A AG

14、G G GT T T TC C C CG G G G所以所以DNADNA复制特点之一是复制特点之一是:边解旋边复制边解旋边复制以解开的每一段母链为模板，在以解开的每一段母链为模板，在DNADNA聚合酶的作用下，聚合酶的作用下，利用细胞中游离的四种脱氧核苷酸为原料，按照碱基利用细胞中游离的四种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对的原则，各自合成与母链互补的一段子链互补配对的原则，各自合成与母链互补的一段子链A A A AA A A AA A A AT T T TT T T TT T T TG G G GG G G GG G G GG G G GC C C CC C C CC C C CA A A

15、AT T T TC C C CA A A AA A A AA A A AT T T TT T T TT T T TG G G GG G G GG G G GG G G GC C C CC C C CC C C CA A A AT T T TC C C C形成两条完全相同的子代形成两条完全相同的子代DNADNAT TT TT TG GG GC CT TC CA AA AA AT TT TT TG GG GG GG GC CC CC CA AT TC CA AA AA AG GG GC CC CA A原亲代原亲代DNADNA的一条链的一条链新合成的新合成的另一条链另一条链所以所以DNADNA复制特

16、点之二是复制特点之二是:半保留复制半保留复制复制过程复制过程:5 5.DNADNA复制的特点、原则复制的特点、原则o是一个是一个_的过程的过程 边解旋边复制边解旋边复制由于新合成的由于新合成的DNADNA分子中，都保留了原分子中，都保留了原DNADNA的一条链，因此叫的一条链，因此叫_半保留复制半保留复制原则：原则：碱基互补配对碱基互补配对原则原则模板模板：亲代亲代DNA分子的两条链分子的两条链条件条件原料原料：游离的游离的4种脱氧核苷酸（种脱氧核苷酸（A、G、C、T）能量能量：ATP （呼吸作用提供）（呼吸作用提供）酶酶：解旋酶、解旋酶、DNA聚合酶等聚合酶等6.DNA6.DNA分子复制的条

17、件分子复制的条件7 7.准确复制的原因、意义准确复制的原因、意义意义：意义：将遗传信息从亲代传给子代，保持了将遗传信息从亲代传给子代，保持了遗传信息的稳定性、连续性遗传信息的稳定性、连续性原因：原因：DNADNA分子的分子的提供精确的模板提供精确的模板通过通过保证了复制准确无误。保证了复制准确无误。双螺旋结构双螺旋结构碱基互补配对碱基互补配对DNA 半保留复制半保留复制优点优点 人类基因组共有人类基因组共有碱基碱基31.631.6亿对亿对,经经过体内复制后只有过体内复制后只有1010-9-9的错误率。的错误率。资料资料课堂练习课堂练习1 1.1 1个个DNADNA分子经过分子经过4 4次复制，

18、形成次复制，形成1616个个DNADNA分子，分子，其中含有最初其中含有最初DNADNA分子长链的分子长链的DNADNA分子有（分子有（）A.2A.2个个 B.8B.8个个 C.16C.16个个 D.32D.32个个2 2.DNADNA分子的复制发生在细胞有丝分裂的（分子的复制发生在细胞有丝分裂的（）A A、分裂前期、分裂前期 B.B.分裂中期分裂中期 C.C.分裂后期分裂后期 D.D.分裂间期分裂间期3.3.一个一个DNADNA分子连续复制分子连续复制4 4次，可得到几个子代次，可得到几个子代DNADNA？其中有几个？其中有几个DNADNA分子含有原来的分子含有原来的DNADNA链？链？16

19、16个个2 2个个4.4.一个由一个由1515N N标记的标记的DNADNA分子，放在没有标记的环境分子，放在没有标记的环境中培养，复制中培养，复制5 5次后，标记的次后，标记的DNADNA分子占分子占DNADNA分子总分子总数的：数的：A A、1/10 1/10 B B、1/51/5C C、1/161/16 D D、1/251/25C C5.5.下列关于下列关于DNADNA复制的说法，其中不正确的是（复制的说法，其中不正确的是（）A.DNAA.DNA复制过程中需要酶的催化复制过程中需要酶的催化B.DNAB.DNA复制过程中需要的能量直接由糖类提供复制过程中需要的能量直接由糖类提供C.DNA

20、C.DNA 分子是边解旋复制的分子是边解旋复制的D.DNA D.DNA 复制过程中两条母链均可作模板复制过程中两条母链均可作模板6.6.以以DNADNA的一条链的一条链“A AT TC C”为模板，经复为模板，经复制后的子链是（制后的子链是（）A.“A.“T TA AG G”B.“B.“U UA AG G”C.“C.“T TA AC C”D.“D.“T TU UG G”7 7.由由1515N N标标记记细细菌菌的的DNADNA，然然后后又又将将1414N N来来供供给给这这种种细细菌菌，于于是是该该细细菌菌便便用用1414N N来来合合成成DNADNA，假假设设细细菌菌连连续续分分裂裂三三次次

21、产产生生了了八八个个新新个个体体，在在它它们们中中含含1414N N的的DNADNA与与1515N N的的DNADNA的比例是（的比例是（）A A、7 7：1 B1 B、2 2：1 1 C C、4 4：1 D1 D、3 3：1 1 8 8.由由1515N N标标记记细细菌菌的的DNADNA，然然后后又又将将1414N N来来供供给给这这种种细细菌菌，于于是是该该细细菌菌便便用用1414N N来来合合成成DNADNA，假假设设细细菌菌连连续续分分裂裂三三次次产产生生了了八八个个新新个个体体，它它们们DNADNA中中的的含含1414N N的的链与链与1515N N的链的比例是（的链的比例是（）A A、7 7：1 B1 B、2 2：1 1 C C、4 4：1 D1 D、3 3：1 1 小结小结v一一.对对DNA DNA 分子复制的推测分子复制的推测 半保留复制半保留复制 v二二.DNA.DNA半保留复制的实验证据半保留复制的实验证据v三三.DNA.DNA分子复制的过程分子复制的过程 1.1.定义、时间、场所定义、时间、场所 2.2.复制的过程及特点复制的过程及特点 3.3.复制的条件复制的条件 4.4.准确复制的原因准确复制的原因 5.5.复制的生物学意义复制的生物学意义