高中生物必修二DNA的復(fù)制

節(jié)：DNA的復(fù)制章基因的本質(zhì)2021/5/91

何謂DNA的復(fù)制？

所謂DNA的復(fù)制就是指以親代DNA為模板合成子代DNA的過程，1DNA→2DNA

新產(chǎn)生的DNA分子是一個全新的DNA分子嗎？2021/5/92最早提出的DNA復(fù)制模型有三種；1、全保留復(fù)制：新復(fù)制出的分子直接形成，完全沒有舊的部分；復(fù)制一次親代DNA子代DNA一、對DNA復(fù)制的推測2021/5/932、半保留復(fù)制：形成的分子一半是新的，一半是舊的；復(fù)制一次2021/5/94

3、分散復(fù)制（彌散復(fù)制）：新復(fù)制的分子中新舊都有，但分配是隨機組合的；復(fù)制一次2021/5/952021/5/962、如果要你來設(shè)計實驗，你認(rèn)為最基本的思路是什么？

把復(fù)制的單鏈和原來的鏈做上標(biāo)記，然后觀察它在新DNA中出現(xiàn)的情況。1、這些觀點各有不同，如何來證明那個觀點是正確的？只能用實驗來證明。沃森和克里克推測是半保留復(fù)制模型復(fù)制一次2021/5/97探究DNA分子復(fù)制方式實驗設(shè)計關(guān)鍵區(qū)別親子代DNA實驗方法同位素示蹤法15N14N——密度大——密度小實驗材料大腸桿菌將大腸桿菌放在NH4Cl培養(yǎng)液培養(yǎng)生長密度梯度離心法2021/5/98積極思維：1、大腸桿菌首先放在什么培養(yǎng)基中培養(yǎng)？2、然后轉(zhuǎn)移到什么培養(yǎng)基中培養(yǎng)的？3、可能觀察到哪些實驗現(xiàn)象？4、實驗結(jié)論是什么？2021/5/99二、DNA分子半保留復(fù)制的實驗證據(jù)我們采用假設(shè)方法：1.假設(shè)是半保留復(fù)制2.假設(shè)是全保留復(fù)制3.假設(shè)是彌散復(fù)制小組討論：每一種復(fù)制方式的親代、子一代、子二代離心后會出現(xiàn)幾條DNA帶，它們分別位于離心管的什么位置？2021/5/910實際實驗結(jié)果是分析：1、離心處理后，為什么子一代DNA只有雜和鏈帶？2、子二代DNA出現(xiàn)了輕鏈帶和雜和鏈帶，說明了什么？DNA半保留復(fù)制此種探究方法被稱為——假說演繹法2021/5/911有人認(rèn)為DNA復(fù)制就復(fù)印材料一樣，一張材料復(fù)印一次也可以得到兩張相同的材料。這種說法對不對，為什么？1DNA→2DNA單鏈（母）→（母十子）＋（母十子）→子DNA＋子DNA→2DNA

與復(fù)印材料不同，因為DNA分子的復(fù)制結(jié)果并沒有形成一個完整的新的DNA分子，而是形成了一半新、一半舊的兩個DNA分子，并且原來的舊的DNA也不存在。2021/5/912三、DNA分子復(fù)制的過程及其特點2021/5/913AAATTTGGGGCCCATCDNA平面模式圖DNA復(fù)制過程思考：1、DNA復(fù)制需要哪些基本條件？

2、復(fù)制過程有何主要特點？

3、復(fù)制形成的子代DNA和親代DNA

有何關(guān)系？2021/5/914AAATTTGGGGCCCATCAGCTCGT游離的脫氧核苷酸與復(fù)制有關(guān)的酶注意，此處氫鍵將被打開！2021/5/915AAATTTGGGGCCCATCCAGTCGT在酶的催化下氫鍵已被打開DNA分子利用細(xì)胞提供的能量，在解旋酶的作用下，把兩條扭成螺旋的雙鏈解開，這個過程叫解旋。2021/5/916AAATTTGGGGCCCATCCAGTCGT親代DNA的一條鏈作為模板2021/5/917AAATTTGGGGCCCATCCTAGTCG還未解旋剛解旋所以DNA復(fù)制特點之一是:通過堿基互補配對脫氧核苷酸結(jié)合到母鏈上正在復(fù)制邊解旋邊復(fù)制2021/5/918AAATTTGGGGCCCATCAAATTTGGGGCCCATC一條子代DNA另一條子代DNA形成兩條完全相同的子代DNA2021/5/919三、DNA分子復(fù)制的過程及其特點1.場所：2.時間：3.條件:細(xì)胞核(主)、線粒體、葉綠體細(xì)胞分裂間期(有絲分裂、減數(shù)分裂)(1)模板：解旋的DNA兩條單鏈(2)原料：脫氧核苷酸(3)能量：ATP(4)酶：解旋酶、DNA聚合酶2021/5/920三、DNA分子復(fù)制的過程及其特點4.特點:(1)邊解旋邊復(fù)制

(2)半保留復(fù)制加快復(fù)制速度，減少DNA突變可能保證了復(fù)制的準(zhǔn)確進(jìn)行5.“準(zhǔn)確”復(fù)制的原理：

（1）DNA分子獨特的雙螺旋結(jié)構(gòu)，為復(fù)制提供了精確的模板； （2）堿基互補配對原則，保證了復(fù)制能夠準(zhǔn)確地進(jìn)行。6.意義：

將遺傳信息從親代傳給子代，從而保持遺傳信息的連續(xù)性。2021/5/9211、下列關(guān)于DNA復(fù)制的說法，其中不正確的是（）A.DNA復(fù)制過程中需要酶的催化B.DNA復(fù)制過程中需要的能量直接由糖類提供C.DNA分子是邊解旋復(fù)制的D.DNA復(fù)制過程中兩條母鏈均可作模板2、以DNA的一條鏈“－A－T－C－”為模板，經(jīng)復(fù)制后的子鏈?zhǔn)牵ǎ〢.“－T－A－G－”

B.“－U－A－G－”C.“－T－A－C－”

D.“－T－U－G－”BA小試牛刀2021/5/922思維拓展１)復(fù)制n次后DNA個數(shù):ⅠⅡⅢ2n（n=復(fù)制次數(shù)）2）含母鏈的DNA數(shù)量及比例22ｎ2021/5/923１)DNA個數(shù):2n（n=復(fù)制次數(shù)）2）含母鏈的DNA數(shù)量及比例22ｎ22n×23）含母鏈的脫氧核苷酸鏈數(shù)占總鏈數(shù)比4）復(fù)制n次消耗原料的量：a（２ｎ－１）5）復(fù)制第n次消耗原料的量：a２ｎ－１思維拓展342021/5/924⑴、G0、G1、G2三代DNA離心后的試管分別是圖中的：G0

、G1

、G2

。

ABD⑵、G2代在①、②、③三條帶中DNA數(shù)的比例是

。0:1:1

以含有31P標(biāo)志的大腸桿菌放入32P的培養(yǎng)液中，培養(yǎng)2代。離心結(jié)果如右：能力提升2021/5/925⑷、上述實驗結(jié)果證明了DNA的復(fù)制方式是

。31P31P和32P⑶、圖中①

②兩條帶中DNA分子所含的同位素磷分別是：

，

。半保留復(fù)制2021/5/926★時間：有絲分裂分裂間期、減數(shù)第一次分裂前的間期★過程：解旋合成子鏈模板：親代DNA提供原料：原則：條件：游離的脫氧核苷酸堿基互補配對原則能量:酶:★特點：邊解旋邊復(fù)制半保留復(fù)制★意義：保持前后代遺傳信息的連續(xù)性復(fù)旋DNA的復(fù)制課堂小結(jié)ATP解旋酶、DNA聚合酶2021/5/927實驗結(jié)果分析如果說明2021/5/928實驗結(jié)果分析如果說明2021/5/929實驗結(jié)果分析如果說明2021/5/930將大腸桿菌放在15NH4Cl培養(yǎng)液生長轉(zhuǎn)移到含14NH4Cl中分裂一次分裂兩次15N/15N-DNA15N/14N-DNA14N/14N-DNA15N/14N-DNA提取離心提取離心提取離心15N/15N-DNA15N/15N-DNA15N/15N-DNA14N/14N-DNA15N/15N-DNA14N/14N-DNA15N/14N-DNA15N/14N-DNA實驗結(jié)果預(yù)測2021/5/931第一代第二代第三代第四代無論DNA復(fù)制多少次，含有原來母鏈的DNA分子永遠(yuǎn)只有兩條2021/5/932例題：將15N標(biāo)記的DNA分子放在14N的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，經(jīng)過3次復(fù)制，在所形成的子代DNA中，含15N的DNA占總數(shù)是（

）

A．1/16

B．l／8

C．1／4

D．1／2①子一代②子二代親代①③子三代C2021/5/933AAATTTGGGGCCCATCDNA平面模式圖DNA復(fù)制過程思考：1、DNA復(fù)制需要哪些基本條件？

2、復(fù)制過程有何主要特點？

3、復(fù)制形成的子代DNA和親代DNA

有何關(guān)系？2021/5/934AAATTTGGGGCCCATCAGCTCGT游離的脫氧核苷酸與復(fù)制有關(guān)的酶注意，此處氫鍵將被打開！2021/5/935AAATTTGGGGCCCATCCAGTCGT在酶的催化下氫鍵已被打開DNA分子利用細(xì)胞提供的能量，在解旋酶的作用下，把兩條扭成螺旋的雙鏈解開，這個過程叫解旋。2021/5/936AAATTTGGGGCCCATCCAGTCGT親代DNA的一條鏈作為模板2021/5/937AAATTTGGGGCCCATCCTAGTCG還未解旋剛解旋所以DNA復(fù)制特點之一是:通過堿基互補配對脫氧核苷酸結(jié)合到母鏈上正在復(fù)制邊解旋邊復(fù)制2021/5/938AAATTTGGGGCCCATCAAATTTGGGGCCCATC一條子代DNA另一條子代DNA形成兩