2023學(xué)年完整公開課版DNA分子的復(fù)制

DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)構(gòu)成方式位置雙螺旋外側(cè)雙螺旋內(nèi)側(cè)堿基對(duì)主鏈(骨架)1）脫氧核糖與磷酸交替連接；2）兩條主鏈呈反向平行；3）盤繞成規(guī)則的雙螺旋。2）堿基互補(bǔ)配對(duì)（A—T，G—C）1）主鏈上對(duì)應(yīng)堿基以氫鍵連結(jié)成對(duì)；DNA分子的復(fù)制（一）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(duì)DNA復(fù)制的推測2、半保留復(fù)制：形成的分子一半是新的，一半是舊的。復(fù)制一次親代DNA子代DNA

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(jī)組合的。復(fù)制一次親代DNA子代DNA【作出假設(shè)】DNA復(fù)制是一種半保留式的復(fù)制（二）對(duì)DNA復(fù)制方式的探究

全保留復(fù)制半保留復(fù)制彌散復(fù)制半保留復(fù)制每個(gè)子代DNA均由1條母鏈和1條子鏈組成。沃森和克里克推測是半保留復(fù)制模型問題２:如果要在實(shí)驗(yàn)中直觀地區(qū)別、“標(biāo)識(shí)”母鏈或子鏈,可以采取什么辦法？問題1:如果DNA是半保留復(fù)制，復(fù)制后得到的子一代DNA和子二代DNA的組成是怎樣的?親代DNA分子同位素(具放射性)標(biāo)記的方法【演繹推理】親代DNA分子問題３:如果用同位素(放射性)進(jìn)行標(biāo)記,用什么元素?問題４:如果親代DNA是15N的，放在14N的環(huán)境中進(jìn)行培養(yǎng)，則親代、子一代、子二代DNA分別含有哪種N元素？可用C、H、O、N、P等元素親代DNA分子15N/14N-DNA(全部)15N/14N-DNA(1/2)14N/14N-DNA(1/2)子一代：子二代：親代：15N/15N-DNA(全部)復(fù)制前復(fù)制后問題５:要驗(yàn)證上述預(yù)測,就要分別觀察親代和子代的情況,但實(shí)驗(yàn)中,復(fù)制后的DNA分子混合在一起的，不易分離。怎么解決這個(gè)問題？通過離心使其發(fā)生分層(15N質(zhì)量大于14N)親代DNA分子問題６:如果對(duì)親代、子一代、子二代的DNA都分別進(jìn)行離心，結(jié)果會(huì)怎樣分布？【驗(yàn)證假設(shè)】實(shí)驗(yàn)結(jié)論：DNA的復(fù)制是以半保留的方式進(jìn)行的二、DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證據(jù)重帶(下部)15N/15N中帶(中間)15N/14N輕帶(上部)14N/14N中帶(中間)15N/14N作出假設(shè)演繹推理驗(yàn)證假設(shè)假說演繹【小結(jié)】

（1）DNA的復(fù)制是半保留復(fù)制（2）子代DNA可能的情況及如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證這種現(xiàn)象（3）通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證對(duì)DNA復(fù)制方式的探究

得出結(jié)論一個(gè)DNA分子復(fù)制幾代后的情況如何？拓展延伸親代DNA分子復(fù)制1次復(fù)制2次復(fù)制3次482=21=22=23【分析】15N14N無論DNA復(fù)制多少次，含有原來母鏈的DNA分子永遠(yuǎn)只有兩條思維拓展１)復(fù)制n次后DNA個(gè)數(shù):ⅠⅡⅢ2n（n=復(fù)制次數(shù)）2）含母鏈的DNA數(shù)量及比例22ｎ世代分子總數(shù)DNA分子在離心管中位置不同DNA分子占全部DNA分子之比15N/15N分子15N/14N分子14N/14N分子0123n拓展延伸根據(jù)上面實(shí)驗(yàn)過程,完成下列表格全在下部12482n全在中部?中+?上?中+?上2/2n中+(1-2/2n)上11??2/2n??（1-2/2n）與復(fù)制有關(guān)的計(jì)算①將一個(gè)全部被15N標(biāo)記的DNA分子轉(zhuǎn)移到含14N的培養(yǎng)基上培養(yǎng)n代：問：1.子代DNA分子多少個(gè)？

2.含15N的DNA分子多少個(gè)？

3.含14N的DNA分子多少個(gè)？

4.只含15N的DNA分子多少個(gè)？

5.只含14N的DNA分子多少個(gè)？

6.子代DNA分子中總共有多少條脫氧核苷酸鏈？

7.含15N的脫氧核苷酸鏈多少條？

8.含14N的脫氧核苷酸鏈多少條？2n22n02n-22n+122n+1-22---4---8-----2n2.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14N的DNA占總數(shù)是;只含14N的DNA占總數(shù)是()A.12.5%B.75%C.50%D.100%D1．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．1／2CB②一個(gè)DNA中腺嘌呤脫氧核苷酸有200個(gè)，連續(xù)復(fù)制3次后，共需要游離的腺嘌呤脫氧核苷酸多少個(gè)？1400③一個(gè)DNA中腺嘌呤脫氧核苷酸有200個(gè)，在第3次復(fù)制時(shí)，共需要游離的腺嘌呤脫氧核苷酸多少個(gè)？800（m）（n）（m）（n）m*(2n-1)m*2n-1１)DNA個(gè)數(shù):2n（n=復(fù)制次數(shù)）2）含母鏈的DNA數(shù)量及比例22ｎ

22n×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341.DNA分子復(fù)制時(shí)間是什么時(shí)候，主要場所在哪里？2.什么是DNA分子復(fù)制？3.DNA分子復(fù)制過程怎么進(jìn)行?4.DNA分子復(fù)制過程需要哪些條件?5.DNA分子復(fù)制過程有何特點(diǎn)?6.DNA分子復(fù)制有何生物學(xué)意義?三、DNA復(fù)制的過程思考如下問題：1、DNA分子復(fù)制發(fā)生時(shí)間、場所：有絲分裂間期減數(shù)第一次分裂的間期場所：真核生物主要在細(xì)胞核原核生物主要在擬核

DNA病毒在活的宿主細(xì)胞內(nèi)

2、什么是DNA分子的復(fù)制？指以親代DNA為模板合成子代DNA的過程。則1DNA→2DNA。由1DNA→2DNA3、DNA分子復(fù)制的過程DNA復(fù)制的過程1.解旋:在ATP供能、解旋酶的作用下，DNA兩條鏈解開的過程2.配對(duì)、聚合:分別以每條單鏈為模板,以四種游離的脫氧核苷酸為原料,在DNA聚合酶作用下，利用堿基互補(bǔ)配對(duì)原則合成兩條新的子鏈3.復(fù)旋：兩條子鏈分別與對(duì)應(yīng)的模板鏈繞成雙螺旋結(jié)構(gòu)，構(gòu)成兩個(gè)新的DNA分子以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－”A有人認(rèn)為DNA復(fù)制就像洗相片一樣，有一張底片就可以洗出許多相片來。這種說法對(duì)不對(duì)，為什么？

與洗相片不同，因?yàn)镈NA分子的復(fù)制結(jié)果并沒有形成一個(gè)完整的新的DNA分子，而是形成了一半新、一半舊的兩個(gè)DNA分子。4、DNA分子復(fù)制時(shí)需何條件？

①模板：親代DNA的兩條母鏈；

②原料：4種脫氧核苷酸：

③能量：ATP;④酶：DNA解旋酶，DNA聚合酶等。

6.DNA分子復(fù)制的特點(diǎn):邊解旋邊復(fù)制

半保留復(fù)制

7、DNA準(zhǔn)確復(fù)制的原因?？①DNA具有獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)，能為復(fù)制提精確的模板。②堿基具有互補(bǔ)配對(duì)，能夠使復(fù)制準(zhǔn)確無誤。8.DNA分子的復(fù)制實(shí)質(zhì)(意義)？

DNA通過復(fù)制，使遺傳信息從親代傳給了子代，從而保證了物種的相對(duì)穩(wěn)定性，保持了遺傳信息的連續(xù)性，使得種族得以延續(xù)。？DNA復(fù)制時(shí)間場所條件原則特點(diǎn)

結(jié)果意義有絲分裂的間期減數(shù)第一次分裂前的間期主要在細(xì)胞核模板、酶、原料、能量等堿基互補(bǔ)配對(duì)原則半保留復(fù)制子鏈與母鏈結(jié)合，構(gòu)成兩個(gè)新的DNA分子保持了遺傳信息的連續(xù)性邊解旋邊復(fù)制【小結(jié)】

3.復(fù)制的條件2.復(fù)制的過程4.復(fù)制的特點(diǎn)DNA分子的復(fù)制

1.復(fù)制的概念5.復(fù)制的意義知識(shí)小結(jié)一、對(duì)DNA復(fù)制的推測三、DNA復(fù)制的過程二、DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證據(jù)例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：

、

、

、

。

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例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。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DB課后練習(xí)基礎(chǔ)題1.腺嘌呤脫氧核苷酸，鳥嘌呤脫氧核苷酸，胞嘧啶脫氧核苷酸和胸腺嘧啶脫氧核苷酸。2.模板、原料、能量、酶，雙螺旋，堿基互補(bǔ)配對(duì)。3.D。4.B。拓展題可能有6個(gè)堿基會(huì)發(fā)生錯(cuò)誤。產(chǎn)生的影響可能很大，也可能沒有影響。聚焦三：DNA復(fù)制中的變異堿基互補(bǔ)配對(duì)差錯(cuò)導(dǎo)致基因突變DNA分子是在什么時(shí)間進(jìn)行復(fù)制的？在減數(shù)第一次分裂前的間期進(jìn)行復(fù)制有絲分裂在間期進(jìn)行復(fù)制新復(fù)制兩個(gè)子代DNA分子是在什么時(shí)間分離的？在減數(shù)第二次分裂的后期有絲分裂在后期聚焦四：DNA復(fù)制中的有關(guān)計(jì)算⑴、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

。⑶、圖中①

、②兩條帶中DNA分子所含的同位素磷分別是：

，

。⑷、上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了DNA的復(fù)制方式是

。0:1:131P31P和32P半保留復(fù)制以含有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：1．下列關(guān)于DNA復(fù)制過程的正確順序是 （）①互補(bǔ)堿基對(duì)之間氫鍵斷裂//②互補(bǔ)堿基對(duì)之間形成氫鍵//③DNA分子在解旋酶的作用下解旋//④以解旋后的母鏈為模板進(jìn)行堿基互補(bǔ)配對(duì)//⑤子鏈與母鏈盤旋成雙螺旋狀結(jié)構(gòu)。A.①③④②⑤B.①④②⑤③C.①③⑤④②D.③①④②⑤D2．DNA分子的雙鏈在復(fù)制時(shí)解旋，這時(shí)下述哪一對(duì)堿基從氫鍵連接處分開（）A．G與C

B．A與C

C．G與A

D．G與TA3．DNA復(fù)制的基本條件是（）A．模板，原料，能量和酶

B．模板，溫度，能量和酶C．模板，原料，溫度和酶

D．模板，原料，溫度和能量A4．DNA分子復(fù)制能準(zhǔn)確無誤地進(jìn)行原因是（）

A．堿基之間由氫鍵相連

B．DNA分子獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)

C．DNA的半保留復(fù)制

D．DNA的邊解旋邊復(fù)制特點(diǎn)5、1個(gè)DNA分子經(jīng)過4次復(fù)制，形成16個(gè)DNA分子，其中含有最初DNA分子長鏈的DNA分子有（）A.2個(gè)B.8個(gè)C.16個(gè)D.32個(gè)6、DNA分子的復(fù)制發(fā)生在細(xì)胞有絲分裂的（

）A.分裂前期B.分裂中期C.分裂后期D.分裂間期BAD6、DNA的復(fù)制是在細(xì)胞的

分裂和

第一次分裂前的