【課件】DNA的復制課件高一下學期生物人教版必修2

第3節(jié)DNA的復制第3章基因的本質DNA聚合酶DNA聚合酶子鏈解旋酶問題探討

沃森和克里克在發(fā)表DNA雙螺旋結構的那篇著名短文的結尾處寫道：“值得注意的是，我們提出的這種堿基特異性配對方式，暗示著遺傳物質進行復制的一種可能的機制”。

1.堿基互補配對原則暗示DNA的復制機制可能是怎樣的？

暗示DNA的復制可能需要先解開DNA雙螺旋的兩條鏈，然后通過堿基互補配對合成互補鏈。問題探討

沃森和克里克在發(fā)表DNA雙螺旋結構的那篇著名短文的結尾處寫道：“值得注意的是，我們提出的這種堿基特異性配對方式，暗示著遺傳物質進行復制的一種可能的機制”。

2.這句話中為什么要用“可能”二字？這反應科學研究具有什么特點？

科學研究需要大膽的想象，但是得出結論必須建立在確鑿的證據之上。2.推測可能的復制方式。3.根據復制模式，預測實驗結果。1.DNA的復制方式是什么？演繹推理實驗驗證得出結論提出問題提出假說4.實驗、得出結論、驗證假說?？茖W方法假說——演繹法

提出問題：DNA的復制方式是什么？一、對DNA復制的推測（提出假說）半保留復制全保留復制（1）從親代DNA（母鏈）去向來看，半保留復制和全保留復制有什么不同？（2）實驗的關鍵是什么？一、對DNA復制的推測半保留復制

全保留復制追蹤母鏈在子代DNA中的分布同位素標記法二、DNA半保留復制的實驗證據（1）應該怎么樣檢測子代DNA的標記情況？（2）全保留復制的子代DNA有沒有放射性？（3）半保留復制的子代DNA有沒有放射性？檢測子代DNA的放射性一半有放射性，一半沒有都具有放射性半保留復制

全保留復制能否檢測出DNA一條鏈的放射性？二、DNA半保留復制的實驗證據（4）大腸桿菌在培養(yǎng)液中分裂，DNA復制產生的子代DNA在子代大腸桿菌體內，都在同一培養(yǎng)液中，而檢測的是溶液體系總體的放射性，那這兩種培養(yǎng)液哪種可以檢測到放射性嗎？檢測放射性可以區(qū)分兩種復制方式嗎？都能檢測到放射性；不能區(qū)分。半保留復制

全保留復制能否檢測出DNA一條鏈的放射性？

要驗證上述預測，就要分別觀察親代和子代的情況，但復制后的DNA分子混合在一起，不易分離。怎么解決？二、DNA半保留復制的實驗證據半保留復制

全保留復制能否檢測出DNA一條鏈的放射性？密度梯度離心密度梯度離心科學方法DNA就會懸停在與其等密度的部位連續(xù)的CsCl濃度梯度（密度上小下大）利用DNA能吸收紫外線的特點，顯示DNA的分布二、DNA半保留復制的實驗證據（演繹推理）15N/14NDNA親代子一代子二代15N/14NDNA15N/15NDNA

14N/14NDNA14N/14NDNA15N/14NDNA

15N/14NDNA

1條重帶1條中帶1條輕帶1條中帶若DNA采用半保留復制：二、DNA半保留復制的實驗證據若DNA采用全保留復制：14N/14NDNA親代子一代子二代14N/14NDNA15N/15NDNA

15N/15NDNA14N/14NDNA15N/15NDNA

14N/14NDNA

1條重帶1條輕帶1條重帶1條輕帶1條重帶（演繹推理）科學方法在密度梯度離心中，DNA密度能自然發(fā)生改變嗎？

不能。密度變化，DNA的位置也會發(fā)生改變。

放射性同位素會自發(fā)衰變，宜選用穩(wěn)定同位素，如14N、15N。二、DNA半保留復制的實驗證據（實驗驗證）大腸桿菌在含15NH4Cl的培養(yǎng)液中培養(yǎng)若干代提取DNA，離心轉移到14NH4Cl的培養(yǎng)液中細胞分裂一次細胞分裂兩次第一代第二代提取DNA，離心提取DNA，離心1條重帶1條中帶1條輕帶1條中帶二、DNA半保留復制的實驗證據（得出結論）

DNA是以半保留的方式進行的。課前回顧

在美國生物學家梅塞爾森和斯塔爾關于DNA復制的研究中：1.研究方法：2.實驗材料：3.實驗技術：4.實驗原理：5.實驗結論：假說—演繹法大腸桿菌同位素標記技術和密度梯度離心技術只含15N的雙鏈DNA密度大，只含14N的雙鏈DNA密度小，一條鏈含14N、另一條鏈含15N的雙鏈DNA密度居中。DNA是以半保留的方式進行的。已知一條全部N原子被15N標記的DNA分子（親代），轉移到含14N的培養(yǎng)基上培養(yǎng)n代，其結果如下，回答下列問題：親代子一代子二代DNA數：________

只含15N的DNA數：________

含15N、14N的DNA數：________

只含14N的DNA數：________

含14N的DNA數：________2n022n-22n已知一條全部N原子被15N標記的DNA分子（親代），轉移到含14N的培養(yǎng)基上培養(yǎng)n代，其結果如下，回答下列問題：親代子一代子二代脫氧核苷酸鏈總數：________含15N的單鏈為：________含14N的單鏈為：________2n+122n+1-2無論DNA復制多少次，含有原來母鏈的DNA分子永遠只有兩條。1.若某一親代DNA分子含有胞嘧啶m個，①經過n次復制需要消耗的胞嘧啶數目？②第n次復制，消耗的胞嘧啶數目？2.一個具有a個堿基對的DNA，含有b個A，該DNA完成n次復制，需要游離的胞嘧啶脫氧核苷酸多少個？m（2n-1）個m·2n-1個（2n-1）（a-b）個以親代DNA為模板合成子代DNA的過程。1.DNA復制的概念：2.DNA復制的時期：3.DNA復制的場所：細胞分裂前的間期真核生物：

。原核生物：

。細胞質（擬核、質粒）細胞核(主要）、線粒體、葉綠體三、DNA復制的過程三、DNA復制的過程4.DNA復制的特點：①半保留復制②邊解旋邊復制三、DNA復制的過程4.DNA復制的特點：③多起點復制復制泡加快DNA復制的速率，為細胞分裂做好物質準備。意義/原因三、DNA復制的過程DNA聚合酶DNA聚合酶子鏈解旋酶解旋——在

驅動下，

將DNA雙螺旋解開。能量解旋酶三、DNA復制的過程DNA聚合酶DNA聚合酶子鏈解旋酶合成子鏈——

等以解開的

為模板，以游離的________________為原料，按照______________原則，各自合成與母鏈互補的一條子鏈。DNA聚合酶每一條母鏈4種脫氧核苷酸

堿基互補配對三、DNA復制的過程DNA聚合酶DNA聚合酶子鏈解旋酶復旋——每條新子鏈與其對應的模板鏈盤繞成

結構雙螺旋三、DNA復制的過程5.DNA復制的條件：①模板：②原料：③能量：④酶：親代DNA的兩條鏈4種游離的脫氧核苷酸解旋酶，DNA聚合酶等ATP三、DNA復制的過程5.DNA復制的結果：1個DNA→2個DNA復制15N14N15N

15N15N復制置于14N中1.DNA為什么要準確地自我復制？2.如何保證DNA復制的準確性？四、DNA復制的意義

DNA通過復制，將遺傳信息從親代細胞傳遞給子代細胞，從而保持了遺傳信息的連續(xù)性。DNA獨特的雙螺旋結構，為復制提供了精確的模板，通過堿基互補配對，保證了復制能夠準確地進行。對于DNA復制的研究還在繼續(xù)……美國科學家首次拍攝DNA動態(tài)復制過程對于DNA復制的研究還在繼續(xù)……傳統觀念：

在遵循堿基互補配對原則、半保留復制與半不連續(xù)復制等規(guī)則的條件下，解旋酶、DNA聚合酶與連接酶等物質分別作用于鏈狀結構，使得新產生的遺傳物質與母體完全匹配。最新進展：

每條單鏈高度獨立復制，充滿隨機性，最后卻能夠完美與母鏈相匹配！一、概念檢測1.DNA復制是在為細胞分裂進行必要的物質準備。據此判斷下列相關表述是否正確。（1）DNA復制與染色體復制是分別獨立進行的。（）（2）在細胞有絲分裂的中期，每條染色體是由兩條染色單體組成的，所以DNA的復制也是在這個時期完成的。

（）××一、概念檢測2.DNA復制保證了親子代間遺傳信息的連續(xù)性。下列關于DNA復制的敘述，正確的是（）A.復制均在細胞核內進行B.堿基互補配對原則保證了復制的準確性C.1個DNA分子復制1次產生4個DNA分子D.游離的脫氧核苷酸在解旋酶的作用下合成子鏈B一、概念檢測3.將DNA雙鏈都被15N標記的大腸桿菌放在含有14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，使其分裂3次，下列敘述正確的是（）A.所有的大腸桿菌都含有15NB.含有15N的大腸桿菌占全部大腸桿菌的比例為1/2C.含有15