3.3 DNA的复制 课件 高一生物人教版必修二.pptx

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1、第3节 DNA的复制必修二（一一）提出问题：提出问题：DNADNA是怎样进行复制的？是怎样进行复制的？一、探究一、探究DNADNA的复制方式（假说的复制方式（假说演绎法）演绎法）（二二二二）提出假说提出假说:复制一次复制一次半保留复制半保留复制全保留复制全保留复制推测：推测：复制一次复制一次亲代亲代DNADNA子代子代DNADNA问题问题问题问题2:2:2:2:用什么方法用什么方法直观地区别直观地区别直观地区别直观地区别母链母链母链母链或或或或子链子链子链子链 问题问题问题问题3:3:3:3:可以用什么元素的同位素进行标记可以用什么元素的同位素进行标记可以用什么元素的同位素进行标记可以用什么元

2、素的同位素进行标记?同位素标记法同位素标记法C、H、O、N、P问题问题问题问题1:1:1:1:要区别这两种假说，要区别这两种假说，要区别这两种假说，要区别这两种假说，本实验设计的关键思路是什么？区分来自于模板DNA的母链和新合成的DNA子链问题问题问题问题4:4:4:4:如何测定子代如何测定子代如何测定子代如何测定子代DNADNADNADNA带有同位素情况？带有同位素情况？带有同位素情况？带有同位素情况？离心使其发生分层离心使其发生分层(1515N N质量大于质量大于1414N)N)试管中可能出现的试管中可能出现的DNADNA带带1414N/N/1414N N1515N/N/1414N N15

3、15N/N/1515N N轻轻中中重重1515N/N/1515N N-DNA-DNA(全部全部全部全部)子一代子一代子一代子一代 子二代子二代子二代子二代 亲亲亲亲 代代代代 1515N N/1414N N-DNA-DNA(全部全部全部全部)1515N N/1414N N-DNA-DNA(1/2)(1/2)(1/2)(1/2)1414N N/1414N N-DNA-DNA(1/2)(1/2)(1/2)(1/2)半保留复制1515N/N/1515N N-DNA-DNA(全部全部全部全部)1515N N/1515N N-DNA-DNA(1/2)(1/2)(1/2)(1/2)1515N N/1515

4、N N-DNADNA(1/4)(1/4)(1/4)(1/4)1414N N/1414N N-DNADNA(3/4)(3/4)(3/4)(3/4)全保留复制子一代子一代子一代子一代 子二代子二代子二代子二代 亲亲亲亲 代代代代 1414N N/1414N N-DNA-DNA(1/2)(1/2)(1/2)(1/2)（三）演绎推理（三）演绎推理（三）演绎推理（三）演绎推理:含含15NH4Cl的培养液的培养液（培养大肠杆菌）（培养大肠杆菌）提取提取DNA，离心，离心观察观察DNA在离心管在离心管中的位置中的位置密度密度低低高高全部全部DNA在底部在底部双双链链15N15N密度最大密度最大含含14NH4

5、Cl的培养液的培养液细胞分裂一次细胞分裂一次含含15NH4Cl的培养液的培养液（培养大肠杆菌）（培养大肠杆菌）全部全部DNA在中部在中部DNA双链双链15N15N密度居中密度居中若干代后，若干代后，转移大肠杆菌转移大肠杆菌提取提取DNA，离心，离心第一代第一代14N15N含含14NH4Cl的培养液的培养液细胞分裂一次细胞分裂一次含含15NH4Cl的培养液的培养液（培养大肠杆菌）（培养大肠杆菌）一半一半DNA在中部在中部DNA双链双链15N15N密度居中密度居中若干代后，若干代后，转移大肠杆菌转移大肠杆菌第一代第一代DNA双链双链14N15N第二代第二代细胞分裂两次细胞分裂两次提取提取DNA，离

6、心，离心密度最小密度最小一半一半DNA在上部在上部14N14N15N（四四）实验实验验证验证 科学家做的科学家做的大肠杆菌培养实验结果大肠杆菌培养实验结果 全重全重全中全中14N/14N15N/14N15N/15N 亲代亲代 子一代子一代 子二代子二代轻轻中中重重证明：证明：DNA的复制是以的复制是以_方式进行的方式进行的半保留半保留1、概念：、概念：2、场所：、场所：3、时期：、时期：4、条件、条件5、复制过程：、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：二、二、DNADNA分子复制的过程（分子复制的过程（P P5454）是指以亲

7、代是指以亲代DNADNA为模板合成子代为模板合成子代DNADNA的过程的过程真核生物：细胞核（主要）、线粒体、叶绿体、真核生物：细胞核（主要）、线粒体、叶绿体、原核生物：拟核原核生物：拟核细胞分裂前的间期细胞分裂前的间期模板：模板：原料：原料：能量：能量：酶酶 ：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（A A、G G、C C、T T）ATP;ATP;解旋酶，解旋酶，DNADNA聚合酶等。聚合酶等。模板模板母链（旧链）母链（旧链）子链（新链）子链（新链）形成两个子代形成两个子代DNA:组成组成形成子链形成子链：以解开的：以解开的每段链为模板，以游离每段链为模板

8、，以游离的脱氧核苷酸为原料的脱氧核苷酸为原料,在在DNADNA聚合酶作用下，聚合酶作用下，按照碱基互补配对原则按照碱基互补配对原则，合成与母链互补的子链。合成与母链互补的子链。复制的过程复制的过程解旋：解旋：利用细胞提供利用细胞提供的能量，在的能量，在解旋酶解旋酶的作的作用下，把两条螺旋的双用下，把两条螺旋的双链解开。链解开。螺旋化：螺旋化：在酶的作在酶的作用下，重新生成两个用下，重新生成两个双螺旋结构的双螺旋结构的DNADNA分子分子 氢键断裂氢键断裂以母链为以母链为模板进行模板进行碱基配对碱基配对解旋酶解旋酶解旋解旋同时进行同时进行(边解旋边复制）边解旋边复制）1、概念：、概念：2、场所：

9、、场所：3、时期：、时期：4、条件、条件5、复制过程：、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：三、三、DNADNA分子复制的过程（分子复制的过程（P P5454）是指以亲代是指以亲代DNADNA为模板合成子代为模板合成子代DNADNA的过程的过程真核生物：细胞核（主要）、线粒体、叶绿体、真核生物：细胞核（主要）、线粒体、叶绿体、原核生物：拟核原核生物：拟核有丝分裂的间期和减数第一次分裂的间期（真核生物）有丝分裂的间期和减数第一次分裂的间期（真核生物）无丝分裂之前无丝分裂之前模板：模板：原料：原料：能量：能量：酶酶 ：亲代亲代DN

10、ADNA的两条母链；的两条母链；4 4种脱氧核苷酸种脱氧核苷酸（A A、G G、C C、T T）ATP;ATP;DNADNA解旋酶，解旋酶，DNADNA聚合酶等。聚合酶等。解旋解旋合成互补子链合成互补子链形成子代形成子代DNADNA（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分子数分子数之比为：之比为：规律规律1 1：亲代亲代DNADNA复制复制n n代后，代后，DNADNA分子数分子数为，含亲代母链的为，含亲代母链的DNA

11、DNA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1/2n2/2n2n2个个2n2解释【智慧眼智慧眼寻找规律寻找规律】规律规律2 2：亲代亲代DNADNA分子经分子经 n n 次复制后，次复制后，所需某种游离的脱氧核苷酸数为：所需某种游离的脱氧核苷酸数为：R a(2 n1)其中其中 a a 表示亲代表示亲代DNADNA含有的某种碱含有的某种碱基数，基数，n n 表示复制的次数。表示复制的次数。【智慧眼智慧眼寻找规律寻找规律】解旋酶AGCTCTCGGAGCC GDNA复制解旋酶CTGAGAGCTCGCC G解旋酶TCGAGAGCTCGCC G解旋酶TCGAGAGC

12、TCGCC G解旋酶TCGAGAGCTCGCC GTCGAGAGCTCGCCG解旋酶TCGAGAGCTCGCCG解旋酶TCGAGAGCTCGCCG解旋酶TCGAGAGCTCGCCG解旋酶聚合酶A聚合酶TCGAGAGCTCGCCG解旋酶A解旋酶TCGAGAGCTCGCCG聚合酶GA解旋酶TCGAGAGCTCGCCG聚合酶GAC解旋酶TCGAGAGCTCGCCG聚合酶GAC解旋酶TCGAGAGCTCGCCG聚合酶GACTCGAGAGCTCGCCG解旋酶聚合酶GACTCGAGAGCTCGCCG解旋酶聚合酶GACTTCGAGAGCTCGCCG解旋酶聚合酶GACTTCGAGAGCTCGCCG解旋酶聚合酶

13、GACTTCGAGAGCTCGCCG解旋酶聚合酶GACTTCGAGAGCTCGCCG解旋酶聚合酶GACTCTCGAGAGCTCGCCG解旋酶聚合酶GACTCTCGAGAGCTCGCCG解旋酶聚合酶GACTCTCGAGAGCTCGCCG解旋酶聚合酶GACTCTCGAGAGCTCGCCG解旋酶聚合酶GACTCCTCGAGAGCTCGCCG解旋酶聚合酶GACTCCTCGAGAGCTCGCCG解旋酶聚合酶GACTCCTCGAGAGCTCGCCG解旋酶聚合酶C聚合酶GACTCCTCGAGAGCTCGCCGG聚合酶GACTCC聚合酶CTCGAGAGCTCGCCGCG聚合酶GACTCC聚合酶CG聚合酶TCG

14、AGAGCTCGCCGGGACTCC聚合酶CG聚合酶TCGAGAGCTCGCCGGGACTCC聚合酶CG聚合酶TCGAGAGCTCGCCGGGGACTCC聚合酶CG聚合酶TCGAGCGAGCTCGCG聚合酶GACTCCGCGCGTCGAGGCAGCTCGGACTCC聚合酶GCGCGGCCTCGAGAGCTGCAGCTC聚合酶GCGACGGCCTCGAGAGCTGCAGCTC聚合酶GCGACGGCCTCGAGAGCTGCAGCTCG聚合酶GCGA聚合酶CGGCCTCGAGAGCTGCCAGCTCGAGG聚合酶CGGCCTCGAGAGCTGCCAGCTCGAGGC聚合酶CGGCCTCGAGAGCTGCCAGCTCGAGGC聚合酶CGGCCTCGAGAGCTGCCAGCTCGAGGCT聚合酶CGGCCTCGAGAGCTGCCAGCTCGAGGCT聚合酶CGGCCTCGAGAGCTGCCAGCTCGAGGCT聚合酶CGGCCTCGAGAGCTGCCAGCTCGAGGCT聚合酶CGGCCTCGAGAGCTGCCAGCTCGAGGCT聚合酶CGGCCTCGAGAGCTGCCAGCTCGAGGCT聚合酶CGGCCTCGAGAGCTGCCAGCTCGAGGCT聚合酶CGGCCTCGAGAGCTGCCAGCTCGAGGCT