【課件】DNA的復(fù)制課件2022-2023學(xué)年高一下學(xué)期生物人教版必修2

3.3DNA的復(fù)制圖中的泡狀結(jié)構(gòu)為DNA復(fù)制泡果蠅DNA正在復(fù)制的電鏡圖片DNA是怎樣復(fù)制的？【資料】1953年，沃森、克里克撰寫的《核酸的分子結(jié)構(gòu)》論文，在英國(guó)《自然》雜志上發(fā)表，并與莫里斯·威爾金斯共同獲得了1962年的諾貝爾生理及醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。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(duì)方式（A-T,G-C），暗示著遺傳物質(zhì)進(jìn)行復(fù)制的一種可能的機(jī)制”。沃森、克里克緊接著發(fā)表了第二篇論文，提出了遺傳物質(zhì)自我復(fù)制的假說。PART01對(duì)DNA分子復(fù)制的推測(cè)●對(duì)DNA分子復(fù)制的推測(cè)沃森和克里克的DNA半保留復(fù)制假說

DNA復(fù)制時(shí)，雙螺旋解開，氫鍵斷裂，解開的兩條單鏈作為復(fù)制的模板，游離的脫氧核苷酸按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則結(jié)合到模板鏈上形成兩條子鏈，新合成的DNA中，都保留原來DNA的一條鏈。對(duì)DNA分子復(fù)制的推測(cè)對(duì)DNA分子復(fù)制的推測(cè)半保留復(fù)制全保留復(fù)制分散復(fù)制PART02DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證據(jù)●DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證據(jù)DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證據(jù)

要分析DNA的復(fù)制究竟是半保留的還是全保留的還是分散的，就需要區(qū)分親代與子代的DNA。1958年，科學(xué)家以大腸桿菌為實(shí)驗(yàn)材料，運(yùn)用同位素示蹤技術(shù)和密度梯度離心技術(shù)，設(shè)計(jì)了一個(gè)巧妙的實(shí)驗(yàn)，證實(shí)了DNA的確是以半保留的方式復(fù)制的。思考與討論閱讀教材第54頁“思考與討論”，證明DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)。DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證據(jù)15N/15N-DNA大腸桿菌親代重帶(下部)15N/15N-DNADNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證據(jù)15N/

14N-DNA15N/15N-DNA14N/14N-DNA15N/14N-DNA半保留復(fù)制分散復(fù)制全保留復(fù)制第一代中帶(中間)15N/14N-DNADNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證據(jù)15N/

14N-DNA15N/14N-DNA分散復(fù)制14N/14N-DNA半保留復(fù)制第二代輕帶(上部)14N/14N-DNA中帶(中間)15N/14N-DNADNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證據(jù)半保留復(fù)制15N/

14N-DNA15N/

14N-DNA14N/14N-DNA15N/

14N-DNA14N/14N-DNA親代第一代第二代14N14N14N15N/15N-DNAQ1.這個(gè)實(shí)驗(yàn)是如何區(qū)分親代與子代的DNA分子的？思考與討論

提示：本實(shí)驗(yàn)是根據(jù)半保留復(fù)制原理和DNA密度的變化來設(shè)計(jì)的。在本實(shí)驗(yàn)中根據(jù)試管中DNA帶所在的位置就可以區(qū)分親代與子代的DNA了。PART03DNA分子復(fù)制的過程●DNA分子復(fù)制的過程解旋酶催化（氫鍵斷裂）解旋模板（在DNA聚合酶的催化下，利用游離的脫氧核苷酸進(jìn)行）復(fù)制以母鏈為模板進(jìn)行堿基配對(duì)母鏈（舊鏈）子鏈（新鏈）子代DNA同時(shí)進(jìn)行(邊解旋邊復(fù)制）組成DNA分子復(fù)制的過程P55以DNA的兩條鏈為模板DNA分子復(fù)制時(shí)需何條件？①酶：②能量：③原料：④原則：⑤場(chǎng)所：⑥模板：解旋酶，DNA聚合酶四種游離的脫氧核苷酸堿基互補(bǔ)配對(duì)原則主要在細(xì)胞核內(nèi)DNA的兩條單鏈ATP是直接的能源物質(zhì)線粒體、葉綠體2個(gè)相同的DNA分子DNA分子復(fù)制的過程結(jié)果：DNA分子復(fù)制的時(shí)期及結(jié)果？

時(shí)期：細(xì)胞有絲分裂的間期和減數(shù)第一次分裂前的間期DNA分子復(fù)制能夠準(zhǔn)確進(jìn)行的原因？

DNA分子獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)和堿基互補(bǔ)配對(duì)原則PART04關(guān)于半保留復(fù)制的有關(guān)計(jì)算規(guī)律●關(guān)于半保留復(fù)制的有關(guān)計(jì)算規(guī)律親代子一代子二代子三代[規(guī)律1]：親代DNA分子經(jīng)n次復(fù)制后，所合成的子代DNA分子總數(shù)為：2n，用公式表示：1DNA

2nDNA；親代子一代子二代子三代[規(guī)律2]：并且還可以得知：含親代母鏈的DNA分子數(shù)=2，不含親代母鏈的DNA分子數(shù)=2n-2。=親代子一代子二代子三代[規(guī)律3]：變通：親代母鏈與子代DNA鏈數(shù)之比為：含親代母鏈的DNA分子數(shù)與子代DNA分子數(shù)之比為：[例題1].用15N標(biāo)記的一條雙鏈DNA分子，在14N標(biāo)記的培養(yǎng)液中連續(xù)復(fù)制兩次，其后代DNA單鏈中，含14N和15N的DNA鏈的比值為()A．1∶1B.2∶1C．3∶1D．4∶1[例題2].一個(gè)由15N標(biāo)記的DNA分子，放在沒有標(biāo)記的環(huán)境中培養(yǎng)，復(fù)制5次后標(biāo)記的DNA分子占DNA分子總數(shù)的()A．1／10B．1／5C．1／16D．1／25CC[規(guī)律4]：雙鏈DNA分子在復(fù)制時(shí)，周圍環(huán)境提供的某種堿基數(shù)，等于模板DNA分子中這種堿基(或互補(bǔ)堿基)數(shù)乘以(2n—1)其中n為復(fù)制的次數(shù)，如某DNA分子中C（胞嘧啶脫氧核苷酸數(shù)）為a個(gè)，連續(xù)復(fù)制3次，需周圍環(huán)境提供游離的胞嘧啶脫氧核苷酸數(shù)為(2n—1)×a=7a。變通：復(fù)制第n次所需的胞嘧啶脫氧核苷酸數(shù)=復(fù)制n次所需的胞嘧啶脫氧核苷酸數(shù)—復(fù)制（n-1）次所需的胞嘧啶脫氧核苷酸數(shù)=(2n—1)×a—(2n-1—1)×a=2n-1×a[例題3].某DNA分子有2000個(gè)脫氧核苷酸，已知它的一條單鏈上堿基A∶G∶T∶C＝1∶2∶3∶4,若該分子復(fù)制一次，則需要腺嘌呤脫氧核苷酸的數(shù)量是()A.200個(gè)B.300個(gè)C．400個(gè)D．800個(gè)[例題4].一個(gè)DNA分子中有堿基A20個(gè)，占全部堿基的20％，若DNA連續(xù)復(fù)制2次，需要堿基C()A.20個(gè)B．30個(gè)C.90個(gè)D.120個(gè)CC[例題5].某DNA分子共有a個(gè)堿基，其中含胞嘧啶m個(gè)，則該DNA分子復(fù)制3次，需要游離的胸腺嘧啶脫氧核苷酸數(shù)為（）

A．7(a—m)B．8(a—m)C．7(1/2a-m)

D．8(2a—m)CPART05課后練習(xí)●課后練習(xí)1．在DNA分子中，由于組成脫氧核苷酸的堿基有4種（A、G、C、T）因此，構(gòu)成DNA分子的脫氧核苷酸也有4種，它們的名稱是:_______________，________________，________________和__________________。2．從DNA分子的復(fù)制過程可以看出，DNA分子復(fù)制需要_____、_____、_____和_____等條件。DNA分子的___________結(jié)構(gòu)能夠?yàn)閺?fù)制提供精確的模板，通過________________保證了復(fù)制能夠正確地進(jìn)行。一、基礎(chǔ)題腺嘌呤脫氧核苷酸鳥嘌呤脫氧核苷酸胞嘧啶脫氧核苷酸胸腺嘧啶脫氧核苷酸模板原料能量酶雙螺旋堿基互補(bǔ)配對(duì)3．將單個(gè)的脫氧核苷酸連接成DNA分子的主要的酶是:（

）A.DNA連接酶B.DNA酶C.DNA解旋酶D.DNA聚合酶4．1條染色單體含有1個(gè)雙鏈的DNA分子，那么，四分體時(shí)期中的1條染色體含有:（

）A.4個(gè)雙鏈的DNA分子B.2個(gè)雙鏈的DNA分子C.2個(gè)單鏈的DNA分子D.1個(gè)雙鏈的DNA分子一、基礎(chǔ)題DB5．一個(gè)被放射性元素標(biāo)記的雙鏈DNA噬菌體侵染細(xì)菌，若此細(xì)菌破裂后釋放出n個(gè)噬菌體，則其中具有放射性元素的噬菌體占總數(shù)的()A．1／nB．1／2nC.2／nD．1／26.在一個(gè)密閉的容器里，用含