资源简介

(共38张PPT)
学习目标
01
通过对探究DNA复制方式实验的分析，学习分析实验的方法（科学探究）
02
基于科学史资料提供的实验证据，运用假说-演绎法，概述DNA通过半保留方式进行复制
（科学探究 生命观念）
03
通过分析DNA复制的图解，根据碱基互补配对原则，掌握DNA复制的条件、过程、特点和意义等（生命观念、科学思维）
课程标准：概述DNA分子通过半保留方式进行复制制
1.DNA分子中的每个磷酸均连接着一个脱氧核糖和一个碱基。(必修2 P50图
3-8) ( )
2.DNA分子一条链上的相邻碱基通过磷酸—脱氧核糖—磷酸相连。(必修2 P
50图3-8) ( )
3.将已被15N标记了DNA的大肠杆菌在含14N的培养基中培养繁殖一代,若子
代大肠杆菌的DNA分子中既含有14N,又含有15N,则可说明DNA的复制为半保
留复制。(必修2 P54思考·讨论) ( )
4.DNA分子复制时,解旋酶与DNA聚合酶不能同时发挥作用。(必修2 P55图3
-10) ( )




5.DNA复制遵循碱基互补配对原则,新合成的DNA分子中两条链均是新合成
的。(必修2 P55图3-10) ( )
6.单个脱氧核苷酸在DNA聚合酶的作用下连接合成新的子链。(必修2 P55图
3-10) ( )
7.分子大小相同、碱基含量相同的核酸分子所携带的遗传信息一定相同。
(必修2 P59正文) ( )
8.真核细胞基因中核糖核苷酸的排列顺序代表遗传信息。(必修2 P59正文)
( )
9.真核细胞的基因只存在于细胞核中,而核酸并非仅存在于细胞核中。(必修
2 P59正文) ( )






1.(必修2 P50图3-8拓展)DNA中的碱基是如何连接的
提示:双链DNA中,反向平行的两条链之间的碱基通过氢键连接成碱基对,而
同一条链上相邻碱基之间是通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”连接
的。
2.(必修2 P54思考·讨论拓展)若DNA的复制方式为如图所示的全保留方式或
分散方式,绘出连续繁殖两代(Ⅰ和Ⅱ)的实验结果中各条带的分布图像(重
带、中带和轻带)。

如图所示

1.DNA分子结构的解读

DNA的结构模式图
2.双链DNA分子中碱基的计算规律

(1)互补的两种碱基数量相等,即A=T,C=G。
(2)任意两种不互补的碱基数量之和占碱基总数的50%,即嘌呤之和=嘧啶之
和=总碱基数×50%,A+G=T+C=A+C=T+G=(A+T+C+G)×50%, = =
1。
(3)互补碱基之和所占比例在任意一条链及整个DNA分子中都相等。
设在双链DNA分子的一条链上A1+T1=n%,因为A1=T2,A2=T1,则:A1+T1=A2+T2=
n%。所以A+T= = =n%。
简记为“配对的两碱基之和在单、双链中所占比例相等”。
(4)非互补碱基之和的比值在两条互补链中互为倒数。
设双链DNA分子中,一条链上: =m,
则: = =m,即互补链上 = 。
简记为“DNA两互补链中,不配对两碱基之和的比值乘积为1”。
3.DNA复制过程中相关计算的规律方法
DNA分子复制为半保留复制,若将一个被15N标记的DNA转移到含14N的培养
基中培养(复制)若干代,其结果分析如下:

(1)第n代DNA分子数:2n
①无论复制多少次,含15N的DNA分子始终是2个。
②含14N的DNA分子有2n 个,只含14N的DNA分子有(2n-2)个,做题时应看准是
“含 ”还是“只含”。
(2)第n代DNA分子的总链数:2n×2=2n+1
①无论复制多少次,含15N的单链始终是2条。做题时应看准是“DNA分子
数”还是“单链数”。
②含14N的单链是(2n+1-2)条。
3.(2019浙江4月选考,20,2分)为研究R型肺炎双球菌转化为S型肺炎双球菌的
转化物质是DNA还是蛋白质,进行了肺炎双球菌体外转化实验,其基本过程
如图所示。

4.(2019浙江4月选考,25,2分)在含有BrdU的培养液中进行DNA复制时,BrdU
会取代胸苷掺入新合成的链中,形成BrdU标记链。当用某种荧光染料对复制
后的染色体进行染色,发现含半标记DNA(一条链被标记)的染色单体发出明
亮荧光,含全标记DNA(两条链均被标记)的染色单体荧光被抑制(无明亮荧
光)。若将一个细胞置于含BrdU的培养液中,培养到第三个细胞周期的中期
进行染色并观察。下列推测错误的是(　　)
A.1/2的染色体荧光被抑制
B.1/4的染色单体发出明亮荧光
C.全部DNA分子被BrdU标记
D.3/4的DNA单链被BrdU标记
D
归纳 夯实必备知识
1.DNA双螺旋结构模型的构建
(1)构建者： 。
(2)构建过程
沃森和克里克
氧核苷酸
A＝T，G＝C
T
C
相反的
脱
2.DNA的结构
C、H、O、N、P
脱氧核苷酸
磷酸
脱氧核糖
碱基
A与T配对，
G与C配对
多样性 若DNA含有n个碱基对，则其可能有4n种碱基排列顺序
特异性 每个DNA分子都有特定的______________
稳定性 两条主链上 交替排列的顺序不变，_______
_______不变等
3.DNA结构特点
碱基排列顺序
磷酸与脱氧核糖
碱基配
对方式
源于必修2 P50图3－8：DNA的一条单链具有两个末端，一端有一个游离的磷酸基团，称作___________，另一端有一个羟基(—OH)，称作_________，两条单链走向______，一条单链是从5′－端到3′－端的，另一条单链是从3′－端到5′－端的。
5′－端
3′－端
相反
DNA双螺旋结构的热考点
归纳
总结
DNA双螺旋结构的热考点
归纳
总结
4.DNA中的碱基数量的计算规律
设DNA一条链为1链，互补链为2链。根据碱基互补配对原则可知，A1＝T2，A2＝T1，G1＝C2，G2＝C1。
(1)A1＋A2＝_______；G1＋G2＝_______。
即：双链中A＝ ，G＝ ，A＋G＝ ＝ ＝ ＝
T＋C)。
规律一：双链DNA中嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数，任意两个不互补碱基之和为碱基总数的一半。
T1＋T2
C1＋C2
T
C
T＋C
A＋C
T＋G
(2)A1＋T1＝_______；G1＋C1＝_______。
规律二：互补碱基之和所占比例在任意一条链及整个DNA分子中都相等，简记为“补则等”。
A2＋T2
G2＋C2
规律三：非互补碱基之和的比值在两条互补链中互为倒数，简记为“不补则倒”。
互为倒数
规律四：某种碱基在双链中所占的比例等于它在每一条单链中所占比例和的一半。
根据DNA分子结构图像分析回答下列问题：
(1)图中④能表示胞嘧啶脱氧核苷酸吗？
拓展 提升科学思维
提示　不能。①磷酸基团属于胸腺嘧啶脱氧核苷酸。
(2)解旋酶作用于图中哪个部位？限制性内切核酸酶和DNA连接酶作用于图中哪个部位？
提示　解旋酶作用于⑨，限制性内切核酸酶和DNA连接酶作用于⑩。
(3)DNA初步水解的产物和彻底水解的产物分别是什么？
提示　DNA初步水解的产物是4种脱氧核苷酸；彻底水解的产物是磷酸、脱氧核糖和4种含氮碱基。
(4)“A＋T与G＋C的比值一定相等吗？”由此可概括出什么结论？此值的大小体现了什么呢？
提示　不一定。不同DNA分子中的互补碱基之和的比值不一定相同。体现DNA分子的特异性。
一、对DNA复制的推测
提出问题
作出假设
演绎推理
史料验证
得出结论
DNA是怎样复制的？
史料1:保留复制(1953年沃森和克里克提出)
DNA分子复制时，DNA分子的双螺旋将解开，互补的碱基之间的氢键断裂，解开的两条单链作为复制的模板，游离的脱氧核苷酸依据碱基互补配对原则，通过形成氢键，结合到作为模板的单链上。
由于新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链，因此，这种复制方式被称做半保留复制。
一、对DNA复制的推测
提出问题
作出假设
演绎推理
史料验证
得出结论
当时研究人员对半保留复制模型是持怀疑态 度的， 因双螺旋模型中存在的最大问题是双链如 何打开的 其所需的能量从何而来 Watson 和 Crick 也承认这是“最大的问题”。 研究者为了避开 “如何打开双链”这个难题，又提出了全保留复制 (conservative replication model)和弥散复制(disp- ersive model)2 个模型。
一、对DNA复制的推测
提出问题
作出假设
演绎推理
史料验证
得出结论
任务一：
用黑色代表母链，红色表示新合成的链，在学案上画出各种假说下亲代，子一代和子二代DNA状态
任务二：如果原DNA是15N的,原料是14N的,那请推演复制后的第1代DNA与第2代DNA中N 的情况如何
思考
1. 利用所学知识，要在实验中直观地标识母链和子链，可采取怎样的方法？
同位素标记法
2. 如果用同位素进行标记,可标记什么元素
可标记C、H、O、N、P等元素
提出问题
作出假设
演绎推理
史料验证
得出结论
二、DNA半保留复制的实验证据
实验方法：
1958年，美国生物学家梅塞尔森和斯塔尔设计实验
实验材料：大肠杆菌
同位素标记法15N 14N
提出问题
作出假设
演绎推理
史料验证
得出结论
阅读课本P54证明DNA半保留复制的实验过程，分析实验结果并思考下列问题（3min）
思考

问 题2:第 3 步实验结果足以否定弥散复制模型吗 为什么 实验结果支持 3 个模型中的哪一个
问题 3:如果实验继续进行，在 14N 培养基上得到子三 代，提取 DNA 离心后，离心管内会出现几条带 该 结果和第 3 步实验结果完全一样吗
问题1:第 2 步实验结果足以否定“全保留模 型”吗 足以否定“弥散复制模型”吗 为什么
实验结果与半保留推理结果相同。
生物材料：大肠杆菌（特点：单细胞原核生物，每20分钟繁殖一代）
实验验证：
提出问题
作出假设
演绎推理
史料验证
得出结论
温故知新

什么是DNA的复制
DNA复制发生的场所
DNA复制发生的时期
以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。
真核生物：主要在细胞核（线粒体、叶绿体）
原核生物：主要在拟核
细胞分裂前的间期（有丝分裂间期、减数第一次分裂前的间期）
归纳总结1.
条件 模板
原料
能量
酶
原则
特点
碱基互补配对
4种游离的脱氧核苷酸
ATP
解旋酶、DNA聚合酶等
半保留复制；边解旋边复制
亲代DNA的两条链
DNA复制的推测
课堂小结
DNA半保留复制的实验证据
DNA复制的过程
DNA能准确复制的原因
提出问题→作出假设→演绎推理→实验验证→得出结论
方法：同位素标记法、密度梯度离心
（2）碱基互补配对原则保证复制准确无误
（1）DNA分子独特的双螺旋结构提供精确的模板
半保留复制和全保留复制
场所、时间、模板、原料、能量、酶、碱基互补配对、特点
(2)过程
解旋酶
解开
双螺旋
母链
脱氧核苷酸
DNA聚合酶
碱基互补配对
结构
(3)结果：一个DNA分子形成了两个 的DNA分子。
(4)特点
_____________
_______复制
(5)DNA准确复制的原因
DNA具有独特的 结构，为复制提供精确的模板， 原则，保证了复制能准确地进行。
(6)DNA复制的意义：DNA通过复制，将 从亲代细胞传递给子代细胞，从而保持了 的连续性。
完全相同
边解旋边复制
半保留
双螺旋
碱基互补配对
遗传信息
遗传信息

展开更多......

收起↑