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(共19张PPT)
第3节 DNA通过复制传递遗传信息
1.DNA的立体结构是怎样的？
2.组成DNA的基本单位是什么？
有几种？
3.碱基配对遵循什么原则？
规则的双螺旋结构
脱氧核苷酸，有4种
碱基互补配对原则
A-T,G-C
复习回顾
G
A
G
G
C
C
C
T
A
T
C
C
T
G
G
A
DNA是大多数生物的遗传物质，里面的碱基序列就是遗传信息，那么亲代DNA中的遗传信息是如何传递给子代的呢？
DNA复制
是指以亲代DNA为模板，合成两个与亲代DNA完全相同的子代DNA的过程。
有丝分裂的间期和减数第一次分裂之前的间期
3.场所：
细胞核(主要)、线粒体、叶绿体
1.概念：
2.时间：
①真核细胞：
②原核细胞：
拟核
一、DNA的复制
探究DNA的复制过程
1、提出问题：探究DNA的复制方式（实验目的）
2、作出假设：
半保留复制
全保留复制
分散复制
科学家对于DNA复制的猜测，一共提出了三种模型。
如何区分亲代DNA链和子代DNA链？
从子代DNA两条链的组成看，DNA可能的复制方式？
观点聚焦
同位素标记法
观点聚焦
观点探索
梅赛尔森和斯塔尔实验：利用大肠杆菌探究DNA复制方式
半保留复制
全保留复制
弥散复制
构成子代DNA的两条链来源有区别
② 用什么方法可以区分子代DNA中两条链的来源？
③ 子代DNA常混在一起，怎样把它们分开？
密度梯度离心
① 三种方式子代DNA有什么区别？
Ｎ元素含有14N和15N两种质量不同的同位素
同位素示踪技术
探究DNA的复制过程
1、提出问题：探究DNA的复制方式（实验目的）
2、作出假设：
3、演绎推理：
1958 年，梅塞尔森和斯塔尔用实验证明DNA的复制确如沃森和克里克所描述的那样，是一种半保留的复制机制。
⑴实验方法：
⑵实验材料：
⑶实验原理:P65
同位素示踪技术和密度梯度离心技术
大肠杆菌
含15N的双链DNA密度较大, 离心后条带位于离心管的下部，称为重带;含14N的双链DNA密度较小,离心后条带位于离心管的上部，称为轻带;一条链含15N与一条链含14N的双链DNA密度介于双链均含15N的DNA和双链均含14N的DNA之间,离心后条带位于离心管的_______，称为_______。
14N/14N-DNA
15N/14N-DNA
15N/15N-DNA
轻带
中带
重带
中部
中带
①大肠杆菌放入以____________为唯一氮源的培养液中培养若干代，使大肠杆菌的DNA都被_____标记
②将含有15N-DNA的大肠杆菌转入只含____的普通培养液培养，进行__次细胞分裂，使新合成的DNA被14N标记
亲代
第一代
第二代
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半保留复制
全保留复制
分散复制
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阅读P64-P65，完善实验步骤
15NH4Cl
15N
14N
2
探究DNA的复制过程
半保留复制
全保留复制
分散复制
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分散复制
根据3种DNA复制方式，画出亲代、第一代、第二代的密度梯度离心结果
探究DNA的复制过程
4、实验验证：
5、得出结论：
第一代 第二代 第三代
1、提出问题：探究DNA的复制方式（实验目的）
2、作出假设：
3、演绎推理：
半保留复制
全保留复制
分散复制
DNA的复制方式是半保留复制
DNA复制的过程
1.解旋
2.添加脱氧核苷酸，碱基互补配对，合成子链
3.重新螺旋
解旋酶
DNA聚合酶
边解旋边复制
①从过程看：
半保留复制
即子代DNA双链=一条母链+一条新子链
边解旋边复制
②从结果看：
③多起点复制
一个DNA分子中，从多个点开始复制，
加快复制的速度，从而减小复制出错
的机会，减少突变
DNA复制的特点
DNA通过半保留方式进行复制
时间
场所
条件 模板
原料
酶
能量
遵循的原则
特点
产物
有丝分裂间期、减数分裂间期
真核：细胞核（主要）、线粒体、叶绿体
原核：拟核
DNA的两条链即模板链/母链
4种游离的脱氧核苷酸
解旋酶（断开氢键）、DNA聚合酶（形成磷酸二酯键）
ATP
碱基互补配对原则
边解旋边复制、半保留复制、多起点复制
完全相同的DNA
DNA母链 A G C T
DNA子链 T C G A
二、DNA复制有关计算
(1)子代DNA分子数：
①含有15N链的DNA分子数为_____个。
②只含15N链的DNA分子数为_____个。
③不含15N链的DNA分子数为_______个。
④含14N链的DNA分子数有_____个。
(2)子代脱氧核苷酸链数：
①亲代脱氧核苷酸链数为____条。
②新合成的脱氧核苷酸链数为________条。
DNA复制为半保留复制，若将亲代DNA分子(15N)复制n代，其结果分析如下：
亲代DNA分子
复制1次
复制2次
复制3次
15N
15N
14N
(3)消耗的脱氧核苷酸数：
①若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，连续n次复制，需要消耗该脱氧核苷酸数为___________个；
②第n次复制，所需该脱氧核苷酸数＝___________。
2
0
2n-2
2n
2
2n+1-2
m·(2n－1)
m·2n－1
三、染色体与DNA在复制后带有放射性的问题
阅读 必修二 P67小资料 来自染色体的证据
（2018.4浙江卷22）某研究小组进行“探究DNA的复制过程”的活动，结果如图所示。其中培养大肠杆菌的唯一氮源是14NH4Cl或15NH4Cl。a、b、c表示离心管编号，条带表示大肠杆菌DNA离心后在离心管中的分布位置。下列叙述错误的是
A．本活动运用了同位素示踪和密度梯度离心技术
B．a管的结果表明该管中的大肠杆菌是在含14NH4Cl的培养液中培养的
C．b管的结果表明该管中的大肠杆菌的DNA都是14N–15N-DNA
D．实验结果说明DNA分子的复制是半保留复制的
B
下图为科学家设计的DNA 合成的同位素示踪实验，利用大肠杆菌来探究DNA 的复制过程，下列说法正确的是(　　)
A.从获得试管①到试管③，细胞内的染色体复制了两次
B.用噬菌体代替大肠杆菌进行实验，提取DNA 更方便
C.试管③中含有14N 的DNA 占3/4
D.本实验是科学家对DNA 复制方式假设的验证
D
含有500个碱基对的一个DNA分子片段，内含200个胸腺嘧啶，如果连续复制3次，则需游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸（ ）
A. 600个 B. 1400个 C. 1800个 D. 2100个
D

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