2022-2023學(xué)年蘇教版（2019）必修二 2.2.2 DNA分子的復(fù)制 課件（23張）

生物學(xué)（新蘇教版）第二章遺傳的分子基礎(chǔ)第2節(jié)DNA分子的結(jié)構(gòu)和復(fù)制

沃森和克里克在發(fā)表DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的那篇著名短文的結(jié)尾處寫道：“值得注意的是，我們提出的這種堿基特異性配對方式，暗示著遺傳物質(zhì)進行復(fù)制的一種可能的機制?！薄逗怂岬姆肿咏Y(jié)構(gòu)》論文節(jié)選問題探討DNA的復(fù)制發(fā)生在什么時期？DNA分子是怎樣進行復(fù)制的呢?對DNA復(fù)制的推測01DNA分子復(fù)制時，DNA分子的雙螺旋_____，互補的堿基之間的氫鍵_____，________________分別作為復(fù)制的模板，游離的____________根據(jù)____________原則，通過形成_____，結(jié)合到作為模板的單鏈上。由于新合成的每個DNA分子中，都保留了原來的DNA分子中的一條鏈，因此，這種復(fù)制方式稱__________。堿基互補配對斷裂解開的兩條單鏈脫氧核苷酸氫鍵半保留復(fù)制解開沃森和克里克緊接著發(fā)表第二篇論文，提出了遺傳物質(zhì)自我復(fù)制的假說：對DNA復(fù)制的推測全保留復(fù)制：是指DNA復(fù)制以DNA雙鏈為模板，子代DNA的雙鏈都是________的新合成有人持不同的觀點，提出了全保留復(fù)制模型對DNA復(fù)制的推測分散復(fù)制：是親代DNA復(fù)制會分散進入子代復(fù)制品的每條鏈中，親代和子代的DNA都是______________________。分配是隨機組合的也有人持不同的觀點，提出了分散（彌散）復(fù)制模型舊DNA和新DNA的混合體全保留復(fù)制分散(彌散)復(fù)制半保留復(fù)制全保留復(fù)制需要通過實驗驗證首要問題，如何區(qū)分開親代與子代的DNA？分散復(fù)制DNA半保留復(fù)制的實驗證據(jù)021.實驗者：2.實驗材料：3.實驗方法：美國生物學(xué)家梅塞爾森（米希爾森）和斯塔爾5.背景知識：大腸桿菌（繁殖快，20min一代）同位素標(biāo)記法

①15N和14N是氮元素的兩種穩(wěn)定同位素，這兩種同位素的相對原子質(zhì)量不同，含15N的DNA比含14N的DNA密度大；②利用離心技術(shù)可以在盛有氯化銫溶液的試管中區(qū)分含有不同氮元素的DNA；14N/14N—DNA15N/14N—DNA15N/15N—DNA輕鏈中鏈重鏈積極思維：DNA分子是如何復(fù)制的？密度梯度離心技術(shù)4.科研方法：假說-演繹法高密度帶中密度帶低密度帶15N14N15N15N14N14N密度梯度離心法15N14N14N14N15N14N親代子一代子二代細(xì)胞再分裂一次15N15N轉(zhuǎn)移到含14NH4Cl的培養(yǎng)液中細(xì)胞分裂一次提出DNA離心提出DNA離心提出DNA離心假設(shè)DNA的復(fù)制是半保留復(fù)制演繹推理親代子一代子二代細(xì)胞再分裂一次15N15N轉(zhuǎn)移到含14NH4Cl的培養(yǎng)液中細(xì)胞分裂一次提出DNA離心提出DNA離心提出DNA離心假設(shè)DNA的復(fù)制是全保留復(fù)制15N15N14N14N14N14N15N15N演繹推理子一代子二代親代細(xì)胞再分裂一次15N15N轉(zhuǎn)移到含14NH4Cl的培養(yǎng)液中細(xì)胞分裂一次提出DNA離心提出DNA離心提出DNA離心假設(shè)DNA的復(fù)制是分散復(fù)制15N14N15N14N演繹推理證明DNA的復(fù)制是半保留復(fù)制排除DNA的復(fù)制是全保留復(fù)制排除DNA的復(fù)制是分散型復(fù)制親代子一代子二代細(xì)胞再分裂一次15N14N15N15N14N14N轉(zhuǎn)移到含14NH4Cl的培養(yǎng)液中細(xì)胞分裂一次15N14N提出DNA離心提出DNA離心提出DNA離心實驗驗證作出假設(shè)演繹推理驗證假設(shè)假說—演繹【小結(jié)】（1）DNA的復(fù)制方式是半保留復(fù)制（2）子代DNA可能的情況及如何設(shè)計實驗驗證這種現(xiàn)象（3）通過實驗進行驗證得出結(jié)論三、DNA復(fù)制的過程1.概念：以親代DNA為模板合成子代DNA的過程。DNA→DNA。2.場所：真核細(xì)胞：細(xì)胞核（主要）、葉綠體、線粒體。原核細(xì)胞：細(xì)胞質(zhì)DNA病毒：宿主細(xì)胞內(nèi)3.時間：細(xì)胞分裂的間期。(有絲分裂間期，減數(shù)分裂前間期）A、解旋B、合成子鏈C、螺旋化①在解旋酶的作用下，氫鍵斷裂，部分DNA雙螺旋的兩條鏈解開。②DNA聚合酶等以解開的每一條母鏈為模板，一游離的4種脫氧核苷酸為原料，按照堿基互補配對原則，合成與母鏈互補的一條子鏈。4.復(fù)制的過程③每條新鏈與其對應(yīng)的模板鏈盤繞成雙螺旋結(jié)構(gòu)。解旋酶DNA聚合酶母鏈(模板鏈)子鏈(新合成的鏈)四種脫氧核苷酸3’3’5’3’5’5’3’5’1.解旋2.合成3.復(fù)旋C.酶：解旋酶、DNA聚合酶等B.原料：四種脫氧核苷酸A.模板：親代DNA的兩條母鏈D.能量：ATP5.復(fù)制的條件：7.復(fù)制的結(jié)果：半保留復(fù)制（結(jié)果），邊解旋邊復(fù)制（過程），多起點復(fù)制6.復(fù)制的特點：1個DNA→2個DNA思考：1.DNA為什么能準(zhǔn)確復(fù)制？⑴因為它具有獨特的雙螺旋結(jié)構(gòu)，能為復(fù)制提供模板；⑵因為它的堿基互補配對能力，能夠使復(fù)制準(zhǔn)確無誤。2.復(fù)制后的兩個DNA是如何平均分配到兩個細(xì)胞中的？隨染色單體的分離進入兩個細(xì)胞中3.復(fù)制的意義是什么？DNA通過復(fù)制，將遺傳信息從親代傳給了子代，保持親代和子代遺傳信息的連續(xù)性多起點雙向復(fù)制單起點雙向復(fù)制4.真核細(xì)胞與原核細(xì)胞DNA復(fù)制有什么區(qū)別？將含有

15N的DNA分子放在含有14N的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，復(fù)制n次，則：(1)DNA分子數(shù)：①子代DNA(含14N)分子數(shù)＝②含有親代DNA鏈的子代DNA(15N)分子數(shù)＝③不含親代鏈的子代DNA(只含14N)分子數(shù)＝2n個2個(2n－2)個(2)脫氧核苷酸鏈數(shù)：①子代DNA分子中脫氧核苷酸鏈數(shù)＝②親代脫氧核苷酸鏈數(shù)(15N)＝③新合成的脫氧核苷酸鏈數(shù)(14N)＝2n＋1條2條(2n＋1－2)條DNA復(fù)制的相關(guān)計算①若一親代DNA分子含有某種脫氧核苷酸m個，經(jīng)過n次復(fù)制需要消耗該脫氧核苷酸？②第n次復(fù)制，消耗該脫氧核苷酸數(shù)？(3)消耗的脫氧核苷酸數(shù)：m(2n－