1、3.3 DNA3.3 DNA的复制的复制第三章 基因的本质新课导入 沃森和克里克在发表DNA双螺旋结构的那篇著名短文的结尾处写道：“值得注意的是，我们提出的这种碱基特异性配对儿方式暗示着遗传物质进行复制的一种可能的机制。”学习目标学习目标1、分析DNA半保留复制的实验证据。2、概述DNA分子复制的时期、过程和条件。3、说明DNA复制的特点。4、概述DNA复制的生物学意义。素养要求素养要求1、生命观念：准确理解DNA复制的特点，认识生命活动的规律。2、科学思维：总结科学研究的思路和规律学习重难点学习重难点1、概述DNA分子的复制过程和特点。2、DNA复制的有关计算。半保留复制半保留复制一、对一、
2、对DNADNA分子复制的推测分子复制的推测 沃森和克里克提出了遗传物质自我复沃森和克里克提出了遗传物质自我复制的假说。制的假说。全保留复制全保留复制一、对一、对DNADNA分子复制的推测分子复制的推测 有人持不同观点，提出全保留复制等不同假说。有人持不同观点，提出全保留复制等不同假说。半保留复制半保留复制全保留复制全保留复制？要证明DNA的复制方式，就需要通过实验去区分亲代和子代的DNA。亲代子一代子二代演绎推理重 轻中重中 轻 半半保保留留复复制制的的假假说说一、对一、对DNADNA分子复制的推测分子复制的推测全保留复制全保留复制一、对一、对DNADNA分子复制的推测分子复制的推测亲代15N
3、/15NDNA全部全部第一代15N/15NDNA1/214N/14NDNA1/2第二代15N/15NDNA1/414N/14NDNA3/4全全保保留留复复制制的的假假说说二、二、DNADNA半保留复制的实验半保留复制的实验19581958年，美国生物学家梅塞尔森和斯塔尔设计实验年，美国生物学家梅塞尔森和斯塔尔设计实验实验材料：实验材料：大肠杆菌大肠杆菌实验方法：实验方法：同位素标记法同位素标记法1515N N 1414N N 证实了DNA的半保留复制14N/14NDNA15N/14NDNA15N/15NDNA轻轻带带中中带带重重带带实验背景知识：实验背景知识：1515N N和和1414N N是
4、是N N元素的两种稳定同位素，这两种同位素的相对原子元素的两种稳定同位素，这两种同位素的相对原子质量不同，质量不同，含含1515N N的的DNADNA比含比含1414N N的的DNADNA密度大，密度大，因此，利用因此，利用离心技术离心技术可以在试管中区分含有不同可以在试管中区分含有不同N N元素的元素的DNADNA。二、二、DNADNA半保留式复制的实验证据：半保留式复制的实验证据：（1 1）用含有）用含有1515NHNH4 4ClCl的培养液培养大肠杆菌的培养液培养大肠杆菌若若干干代代（2 2）再用含）再用含1414NHNH4 4ClCl的普通培养大肠杆菌。的普通培养大肠杆菌。（3 3）在
5、在不同时刻不同时刻收集大肠杆菌并提取收集大肠杆菌并提取DNADNA，再将提取的再将提取的DNADNA进行离心，记录离心后试管中进行离心，记录离心后试管中DNADNA的位置。的位置。二、证明二、证明DNADNA半保留复制的实验过程半保留复制的实验过程实验过程实验过程（1 1）用含有）用含有1515NHNH4 4ClCl的培养液培养大肠杆菌的培养液培养大肠杆菌若若干干代代（2 2）再用含）再用含1414NHNH4 4ClCl的普通培养大肠杆菌。的普通培养大肠杆菌。（3 3）在在不同时刻不同时刻收集大肠杆菌并提取收集大肠杆菌并提取DNADNA，再将提取的再将提取的DNADNA进行离心，记录离心后试管
6、中进行离心，记录离心后试管中DNADNA的位置。的位置。亲代子一代子二代1号2号二、证明二、证明DNADNA半保留复制的实验半保留复制的实验3.3.实验结果：实验结果：亲代亲代试管中一条试管中一条DNADNA带位于底部带位于底部子一代子一代试管中一条试管中一条DNADNA带位于中部带位于中部子二代子二代试管中两条试管中两条DNADNA带一条位于中部，一条位于上部带一条位于中部，一条位于上部4.4.实验结论：实验结论：DNADNA的复制是半保留式复制。的复制是半保留式复制。练一练应用探究DNA复制过程中的数量关系半保留复制半保留复制 DNA复制的过程是怎样的？需要什么条件呢？细胞质细胞核 核孔三
7、、DNA复制的过程：TG C AC T A A T ACGTG A TTADNA部分双螺旋结构DNA解解旋酶旋酶三、DNA复制的过程：TG C AC T A A T DNA 双螺旋部分 解旋ACGTG A TTADNA解解旋酶旋酶破坏了碱基对之间的氢键AGCTGACGTTTTG C AC T A A T ACGTG A TTADNA解解旋酶旋酶AGCTGACGTTTTG C AC T A A T ACGTG A TTADNA聚合酶DNA聚合酶DNA解解旋酶旋酶AGCTGACGTTTTG C AC T A A T ACGTG A TTADNA解解旋酶旋酶C生成磷酸二酯键AGCTGACGTTTTG
8、 C AC T A A T ACGTG A TTADNA解解旋酶旋酶TGAAATG复制的方向：5 3人教版高一生物必修二课件：3.3 DNA的复制(共44张PPT)人教版高一生物必修二课件：3.3 DNA的复制(共44张PPT)AGCTGACGTTTTG C AC T A A T ACGTG A TTADNA解解旋酶旋酶TTGGAAA人教版高一生物必修二课件：3.3 DNA的复制(共44张PPT)人教版高一生物必修二课件：3.3 DNA的复制(共44张PPT)AGCTGACGTTTTG C AC T A A T ACGTG A TTADNA解解旋酶旋酶TTGGAAA人教版高一生物必修二课件：3
9、.3 DNA的复制(共44张PPT)人教版高一生物必修二课件：3.3 DNA的复制(共44张PPT)AGCTGACGTTTTG C AC T A A T ACGTG A TTADNA解解旋酶旋酶TTGGAAA人教版高一生物必修二课件：3.3 DNA的复制(共44张PPT)人教版高一生物必修二课件：3.3 DNA的复制(共44张PPT)AGCTGACCTTTTG C AC T A A T ACGTG A TTADNA解解旋酶旋酶TTGG AAAAA人教版高一生物必修二课件：3.3 DNA的复制(共44张PPT)人教版高一生物必修二课件：3.3 DNA的复制(共44张PPT)TG C AC T A
10、 A T ACGTG A TTATG C AC T A A T ACGTG A TTA再去解旋其他部位重复上述过程，最终得到两条与原来相同的DNA分子，亲代DNA的链参与新DNA的构成。人教版高一生物必修二课件：3.3 DNA的复制(共44张PPT)人教版高一生物必修二课件：3.3 DNA的复制(共44张PPT)解旋酶解旋酶三、三、DNA的复制过程的复制过程1.解旋解旋 DNA分子利用细胞提供的分子利用细胞提供的能量能量，在，在解旋酶解旋酶的作用下，的作用下，把两条螺旋的把两条螺旋的双链解开双链解开。能量：能量：ATP 酶：酶：DNA解旋解旋酶酶 （作用的化学键：碱基对间的（作用的化学键：碱基
11、对间的氢氢键）键）结果：结果：得到得到两两条脱氧核苷酸条脱氧核苷酸链链 解旋酶解旋酶人教版高一生物必修二课件：3.3 DNA的复制(共44张PPT)人教版高一生物必修二课件：3.3 DNA的复制(共44张PPT)2.合成子链合成子链 模板：模板：原料：原料：能量：能量：酶：酶：条件：条件：特点：特点：边解旋边复制边解旋边复制原则：原则：碱基互补配对碱基互补配对 DNA的的两两条链条链游离游离的四种脱氧核苷酸的四种脱氧核苷酸ATPDNA聚合聚合酶酶（作用部位：磷酸二酯键）（作用部位：磷酸二酯键）解旋酶解旋酶DNA聚合酶聚合酶2DNA聚合酶聚合酶复制的方向：从复制的方向：从5 3人教版高一生物必修
12、二课件：3.3 DNA的复制(共44张PPT)人教版高一生物必修二课件：3.3 DNA的复制(共44张PPT)3.形成子代形成子代DNA分子分子 子代子代DNA特点：特点：复制方式：复制方式：半保留复制半保留复制结果：结果：得到两条得到两条DNA分子分子子代子代DNA分子由一条母链，一条子链构成分子由一条母链，一条子链构成母链母链 子链子链(注意：原来注意：原来DNA的两条链参与新的两条链参与新DNA分子的分子的构成构成)人教版高一生物必修二课件：3.3 DNA的复制(共44张PPT)人教版高一生物必修二课件：3.3 DNA的复制(共44张PPT)人教版高一生物必修二课件：3.3 DNA的复制
13、(共44张PPT)人教版高一生物必修二课件：3.3 DNA的复制(共44张PPT)人教版高一生物必修二课件：3.3 DNA的复制(共44张PPT)人教版高一生物必修二课件：3.3 DNA的复制(共44张PPT)人教版高一生物必修二课件：3.3 DNA的复制(共44张PPT)人教版高一生物必修二课件：3.3 DNA的复制(共44张PPT)人教版高一生物必修二课件：3.3 DNA的复制(共44张PPT)人教版高一生物必修二课件：3.3 DNA的复制(共44张PPT)计算应用人教版高一生物必修二课件：3.3 DNA的复制(共44张PPT)人教版高一生物必修二课件：3.3 DNA的复制(共44张PPT
14、)1.1.概念概念:以亲代以亲代DNA分子为模板合成子代分子为模板合成子代DNA分子的过程。分子的过程。3.3.准确复制的原准确复制的原因因双螺旋结构双螺旋结构碱基互补配对碱基互补配对提供精确模板提供精确模板保证正确复制保证正确复制2 2.结果结果:合成两条与原来合成两条与原来碱基排列顺序相同碱基排列顺序相同的的DNA分子分子四.总结人教版高一生物必修二课件：3.3 DNA的复制(共44张PPT)人教版高一生物必修二课件：3.3 DNA的复制(共44张PPT)4.发生时期：发生时期：细胞分裂前的间期细胞分裂前的间期5.场所场所主要在细胞核，少数在线粒体、叶绿体中主要在细胞核，少数在线粒体、叶绿
15、体中 将遗传信息从亲代传给子代，保证了遗传信息的连续性将遗传信息从亲代传给子代，保证了遗传信息的连续性 6.复制的意义复制的意义人教版高一生物必修二课件：3.3 DNA的复制(共44张PPT)人教版高一生物必修二课件：3.3 DNA的复制(共44张PPT)1.将一条被将一条被15N标记的标记的DNA分子，转移到含分子，转移到含14N的培养基上复制的培养基上复制n次，请分析回答：次，请分析回答：(1)DNA分子总数分子总数_2n(2)只含只含15N的的DNA分子分子_0(3)同时含有同时含有15N 和和14N的的DNA分子分子_2(4)只含只含14N的的DNA分子分子_2n-2(5)脱氧核苷酸链
16、总数脱氧核苷酸链总数_2n+1(6)含含15N的单链的单链_2(7)含含14N的单链的单链_2n+1-2课后巩固与提升人教版高一生物必修二课件：3.3 DNA的复制(共44张PPT)人教版高一生物必修二课件：3.3 DNA的复制(共44张PPT)2.具有100个碱基对的一个DNA分子片段，内含40个胸腺嘧啶，如果连续复制两次，则需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸为（）A.60个 B.80个 C.120个 D.180个D人教版高一生物必修二课件：3.3 DNA的复制(共44张PPT)人教版高一生物必修二课件：3.3 DNA的复制(共44张PPT)3.某个DNA片段由500对碱基组成,G+C占碱基总数的34
17、%,若DNA复制3次，第三次复制需A分子个数为A.2640 B.330C.660 D.1320D复制复制n次需要游离次需要游离A的个数是：的个数是：第第n次复制需要游离次复制需要游离A的个数是：的个数是：A数数X(2n1)A数数X(2n1)A数数X(2n11)=A数数X2n1人教版高一生物必修二课件：3.3 DNA的复制(共44张PPT)人教版高一生物必修二课件：3.3 DNA的复制(共44张PPT)A.a和c的碱基序列互补，b和c的碱基序列相同B.a链中(AG)/(CT)的比值与d链中同项比值相同C.a链中(AT)/(GC)的比值与b链中同项比值相同D.a链中(GT)/(AC)的比值与c链中同项比值不同4.右图表示DNA分子复制的片段，图中a、b、c、d表示各条脱氧核苷酸链。一般地说，下列各项中正确的是 C人教版高一生物必修二课件：3.3 DNA的复制(共44张PPT)人教版高一生物必修二课件：3.3 DNA的复制(共44张PPT)
