DNA的復(fù)制課件高一下學(xué)期生物人教版必修2

DNA的復(fù)制（1）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(duì)方式，暗示著遺傳物質(zhì)進(jìn)行復(fù)制的一種可能的機(jī)制?！庇懻?.堿基互補(bǔ)配對(duì)原則暗示DNA的復(fù)制機(jī)制可能是怎樣的?2.這句話中為什么要用“可能”二字?這反映科學(xué)研究具有什么特點(diǎn)?目錄一、對(duì)DNA復(fù)制的推測(cè)二、DNA半復(fù)制的證據(jù)三、DNA的復(fù)制過程四、分裂過程中的染色體標(biāo)記情況一、對(duì)DNA復(fù)制的推測(cè)——DNA半保留復(fù)制假說1.提出者美國生物學(xué)家沃森和英國物理學(xué)家克里克。3.特點(diǎn)新合成的每個(gè)DNA分子中，都保留了原來DNA分子中的一條鏈，是半保留復(fù)制半保留復(fù)制全保留復(fù)制2.內(nèi)容(1)解旋:DNA復(fù)制時(shí)，DNA雙螺旋解開，互補(bǔ)的堿基之間的氫鍵斷裂。(2)復(fù)制:解開的兩條單鏈分別作為復(fù)制的模板，游離的脫氧核苷酸根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，通過形成氫鍵，結(jié)合到作為模板的單鏈上。全保留復(fù)制:復(fù)制完成后，母鏈全保留，子代DNA的雙鏈都是新合成的點(diǎn)石成金早期推測(cè)DNA復(fù)制的三種方式半保留復(fù)制：子代DNA雙鏈中含有親代的一條鏈分散復(fù)制:復(fù)制完成后，親代DNA會(huì)分散進(jìn)入子代復(fù)制品的每條鏈中親代DNA＋＋＋子代DNA?注意和染色體的畫法的區(qū)分二、DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證據(jù)1.實(shí)驗(yàn)者:美國生物學(xué)家梅塞爾森和斯塔爾。2.研究方法:假說-演繹法3.實(shí)驗(yàn)材料:大腸桿菌4.實(shí)驗(yàn)技術(shù):同位素標(biāo)記技術(shù)和密度梯度離心技術(shù)5.實(shí)驗(yàn)原理：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、另一條含15N的雙鏈DNA密度居中。6.實(shí)驗(yàn)假設(shè)：DNA以半保留的方式復(fù)制。7.實(shí)驗(yàn)過程(1)讓大腸桿菌在含15NH4C1的培養(yǎng)液中繁殖若干代，使其DNA雙鏈充分15N標(biāo)記。(2)將部分含15N標(biāo)記的大腸桿菌轉(zhuǎn)移到含14N的普通培養(yǎng)液中培養(yǎng)。(3)在不同時(shí)刻收集大腸桿菌并提取DNA。(4)將提取的DNA進(jìn)行密度梯度離心，記錄離心后試管中DNA的位置。（做出假說）（結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、繁殖速度快）演繹推理若是全保留復(fù)制子一代和子二代的離心結(jié)果應(yīng)該是怎樣的？子一代離心管內(nèi)出現(xiàn)重帶和輕帶子二代離心管內(nèi)出現(xiàn)重帶和輕帶若是分散復(fù)制子一代和子二代的離心結(jié)果應(yīng)該是怎樣的？子一代離心管內(nèi)出現(xiàn)中帶子二代離心管內(nèi)出現(xiàn)的一個(gè)元素帶位于中帶和輕帶之間

9.實(shí)驗(yàn)結(jié)果——與預(yù)期相符15N充分標(biāo)記后取出，提取DNA→離心→全部重帶(15N/15N-DNA)。大腸桿菌分裂一次(即繁殖一代)后取出，提取DNA→離心→全部中帶(15N/14N-DNA)大腸桿菌分裂兩次(即繁殖兩代)后取出，提取DNA→離心→1/2輕帶(14N/14N-DNA)、1/2中帶(15N/14N-DNA)。10.實(shí)驗(yàn)結(jié)論實(shí)驗(yàn)結(jié)果和預(yù)期結(jié)果一致，說明了DNA的復(fù)制是以半保留方式進(jìn)行的。（實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證）（得出結(jié)論）（能排除不是全保留復(fù)制，不能排除是分散復(fù)制）（排除分散復(fù)制）易錯(cuò)提醒1.沃森和克里克以大腸桿菌為材料，運(yùn)用同位素標(biāo)記技術(shù)證明DNA復(fù)和方式是半保留復(fù)制()2.證明DNA為半保留復(fù)制的研究過程中運(yùn)用了假說——演繹法()×√三、DN的復(fù)制過程1.概念以親代DNA為模板合成子代DNA的過程。DNA的復(fù)制實(shí)質(zhì)上是遺傳信息的復(fù)制。2.時(shí)間在真核生物中，DNA的復(fù)制在細(xì)胞分裂前的間期，隨著染色體的復(fù)制而完成。3.場(chǎng)所

主要在真核生物的細(xì)胞核中●在真核生物中，DNA的復(fù)制主要在細(xì)胞核中，也能發(fā)生在線粒體或葉綠體中

在原核生物中，DNA復(fù)制主要在擬核中，也可以發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中。Ⅰ解旋①需要細(xì)胞提供能量②需要解旋酶的作用③結(jié)果：將DNA雙螺旋的兩條鏈解開4.過程Ⅱ合成子鏈①模板:解開后的每一條母鏈②酶:DNA聚合酶等③原料:游離的4種脫氧核苷酸④原則:堿基互補(bǔ)配對(duì)原則⑤方向:5’→3’（子鏈的延伸方向）Ⅲ重新螺旋每條新鏈與其對(duì)應(yīng)的模板鏈盤繞成雙螺旋結(jié)構(gòu)。生物體外解旋不需解旋酶，通過加熱解旋5.結(jié)果

一個(gè)DNA分子形成兩個(gè)完全相同的DNA分子。6.DNA復(fù)制的特點(diǎn)

(1)半保留復(fù)制(2)邊解旋邊復(fù)制（3）半不連續(xù)復(fù)制7.DNA分子準(zhǔn)確復(fù)制的原因DNA獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)，為復(fù)制提供了精確的復(fù)制模板。DNA通過堿基互補(bǔ)配對(duì)，保證了復(fù)制能夠準(zhǔn)確的進(jìn)行。8.意義DNA通過復(fù)制，將遺傳信息從親代細(xì)胞傳遞給子代細(xì)胞，從而保持了信息的連續(xù)性。DNA復(fù)制的起點(diǎn)和方向（1）原核生物：?jiǎn)纹瘘c(diǎn)雙向復(fù)制（2）真核生物：多起點(diǎn)雙向復(fù)制點(diǎn)石成金(1)第n代中DNA分子數(shù)①子代DNA分子總數(shù)為（）個(gè)。②含15N的DNA分子數(shù)為（）個(gè)。③含14N的DNA分子數(shù)為（）個(gè)。④只含15N的DNA分子數(shù)為（）個(gè)。⑤只含14N的DNA分子數(shù)為()個(gè)。點(diǎn)石成金DNA復(fù)制的相關(guān)計(jì)算規(guī)律假設(shè)將一個(gè)全部被15N標(biāo)記的雙鏈DNA分子(親代)轉(zhuǎn)移到含14N的培養(yǎng)液中培養(yǎng)n代，結(jié)果如下：………親代第1代第2代第n代………15N15N15N14N14N15N2n22n02n-2(2)第n代中脫氧核苷酸鏈數(shù)①子代DNA中脫氧核苷酸鏈數(shù)=（）條。②親代脫氧核苷酸鏈數(shù)=（）條。③新合成的脫氧核苷酸鏈數(shù)=()條。點(diǎn)石成金………親代第1代第2代第n代………15N15N15N14N14N15N2n+12n+1-22(3)消耗某脫氧核苷酸數(shù)①若一親代DNA分子含有某種脫氧核苷酸m個(gè)，經(jīng)過n次復(fù)制需消耗游離的該脫氧核苷酸數(shù)為（）個(gè)。②若一親代DNA分子含有某種脫氧核苷酸m個(gè)，在第n次復(fù)制時(shí)，需消耗游離的該脫氧核苷酸數(shù)為（）個(gè)。點(diǎn)石成金………親代第1代第2代第n代………15N15N15N14N14N15N第n-1代第n代………………m×(2n-1)m×2n-1易錯(cuò)提醒1.DNA復(fù)制時(shí)新合成的兩條鏈堿基排列順序相同()2.DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)全部解旋后，開始DNA的復(fù)制()3.單個(gè)脫氧核苷酸在DNA酶的作用下連接合成新的子鏈()4.真核細(xì)胞的DNA復(fù)制只發(fā)生在細(xì)胞核中()5.解旋酶和DNA聚合酶的作用部位均為氫鍵()×××××即學(xué)即練1.DNA復(fù)制是在為細(xì)胞分裂進(jìn)行必要的物質(zhì)準(zhǔn)備。據(jù)此判斷下列相關(guān)表述是否正確。(1)DNA復(fù)制與染色體復(fù)制是分別獨(dú)立進(jìn)行的。()(2)在細(xì)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(fù)制也是在這個(gè)時(shí)期完成的。()2.DNA復(fù)制保證了親子代間遺傳信息的連續(xù)性。下列關(guān)于DNA復(fù)制的敘述，正確的是()A.復(fù)制均在細(xì)胞核內(nèi)進(jìn)行B.堿基互補(bǔ)配對(duì)原則保證了復(fù)制的準(zhǔn)確性C.1個(gè)DNA分子復(fù)制1次產(chǎn)生4個(gè)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即學(xué)即練3.將DNA雙鏈都被15N標(biāo)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15N的大腸桿菌占全部大腸桿菌的比例為1/4D.含有15N的DNA分子占全部DNA分子的比例為1/8C總了個(gè)結(jié)DNA的復(fù)制（2）T2噬菌體侵染大腸桿菌的實(shí)驗(yàn)一、有絲分裂中染色體的標(biāo)記情況

用15N標(biāo)記細(xì)胞的DNA分子，然后將其放到含14N的培養(yǎng)液中進(jìn)行兩次有絲分裂，情況如圖所示(以一對(duì)同源染色體為例):①第一次有絲分裂過程中以及形成的兩個(gè)子細(xì)胞中所有的DNA分子都為15N/14N-DNA;②第二次有絲分裂過程中（復(fù)制完成后著絲粒分裂之前）每個(gè)染色體所含DNA分子有一半被15N標(biāo)記；復(fù)制完成之后，細(xì)胞分裂之前每個(gè)細(xì)胞中有一半被15N標(biāo)記；③第二次有絲分裂形成的子細(xì)胞可能所有染色體都含15N，也可能子細(xì)胞的所有染色體都不含15N。即子細(xì)胞含有15N的染色體為0~2n條(體細(xì)胞染色體為2n條)。這個(gè)細(xì)胞兩次有絲分裂產(chǎn)生的子細(xì)胞中含15N標(biāo)記的細(xì)胞可能占幾分之幾？?、3/4、1即學(xué)即練例1.1個(gè)不含15N的洋蔥根尖分生區(qū)細(xì)胞在含15N標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的培養(yǎng)液中完成一個(gè)細(xì)胞周期，然后轉(zhuǎn)入不含15N標(biāo)記的培養(yǎng)液中繼續(xù)培養(yǎng)至第二個(gè)細(xì)胞周期的分裂中期，下圖能正確表示該細(xì)胞分裂中期的是(只考慮其中一條染色體上的DNA分子)()D即學(xué)即練例2.用32P標(biāo)記了某玉米體細(xì)胞(正常體細(xì)胞含20條染色體)的DNA分子雙鏈，再將這些細(xì)胞轉(zhuǎn)入不含32P的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，完成了兩次細(xì)胞分裂。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A.在第一次細(xì)胞分裂的中期，一個(gè)細(xì)胞中的染色體總數(shù)和被32P標(biāo)記的染色體數(shù)分別是20和20B.在第二次細(xì)胞分裂的后期，一個(gè)細(xì)胞中的染色體總數(shù)和被32P標(biāo)記的染色體數(shù)分別是40和40C.在第一次分裂完成后，形成的兩個(gè)子細(xì)胞中染色體上的DNA都是有一條鏈含32P，另一條鏈不含32PD.在第二次分裂完成后，形成的四個(gè)子細(xì)胞中含32P的染色體從0到20都有可能B二、減數(shù)分裂中染色體的標(biāo)記情況用15N標(biāo)記細(xì)胞的DNA分子，然后將其放到含14N的培養(yǎng)液中進(jìn)行正常減數(shù)分裂，情況如圖所示(以一對(duì)同源染色體為例):在減數(shù)分裂過程中細(xì)胞連續(xù)分裂兩次，DNA只復(fù)制一次，所以四個(gè)子細(xì)胞中所有的DNA分子都為15N/14N-DNA，子細(xì)胞的所有染色體都含15N。減Ⅱ后期的一個(gè)次級(jí)性母細(xì)胞中含15N的染色體有多少條（體細(xì)胞有2n條）2n大思考：先有絲分裂一次后減數(shù)分裂，每個(gè)細(xì)胞中減Ⅱ后期含15N標(biāo)記的染色體數(shù)有多少條？（體細(xì)胞內(nèi)有2n條染色體）三、先有絲分裂一次再減數(shù)分裂一次用15N標(biāo)記細(xì)胞的DNA分子，然后將其放到含14N的培養(yǎng)液中先進(jìn)行一次有絲分裂再進(jìn)行一次減數(shù)分裂，情況如圖所示(以一對(duì)同源染色體為例):①第一次有絲分裂過程中以及形成的細(xì)胞中所有的DNA分子都為15N/14N-DNA;②減數(shù)分裂過程中（復(fù)制完成后分裂成子細(xì)胞之前）一個(gè)染色體上有一半的DNA分子被15N標(biāo)記；③最終減數(shù)分裂形成8個(gè)子細(xì)胞，每個(gè)子細(xì)胞可能所有染色體都含15N，也可能都不含15N。即每個(gè)子細(xì)胞含有15N的染色體為0—n條(體細(xì)胞染色體為2n條)。即學(xué)即練例3.假設(shè)某果蠅的一個(gè)精原細(xì)胞的全部染色體DNA分子均用15N標(biāo)記，然后培養(yǎng)在含14N的培養(yǎng)基中，則該精原細(xì)胞經(jīng)過減數(shù)分裂產(chǎn)生的4個(gè)精子中，含15N標(biāo)記的精子數(shù)目為()A.0B.2C.4D.3例4.將全部DNA分子雙鏈經(jīng)32