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(共20张PPT)
第3章 基因的本质
第3节 DNA的复制
学习目标
1.运用假说一演绎法探究DNA的复制方式，概述DNA通过半保留方式进行复制
2.通过对DNA半保留复制方式的学习，理解DNA的准确复制是遗传信息稳定遗传的基础
3.概述DNA复制的条件、过程和特点。
问题探讨引新课
沃森和克里克1953年发表在Nature上的揭示DNA为双螺旋结构的文章
in the following communications. We were not aware of the details of the results presented there when we devised our structure, which rests mainly though not entirely on published experimental data and stereo-chemical arguments.
It has not escaped our notice that the specific pairing we have postulated immediately suggests a possible copying mechanism for the gengtic material.
Full details of the structure, including the con-ditions assumed in building it , together with a set of co-ordinates for the atoms, will be published elsewhere.
“值得注意的是，我们提出的这种碱基特异性配对方式，暗示着遗传物质进行复制的一种可能的机制“
1.碱基互补配对原则暗示DNA的复制机制可能是怎样的？
2.这句话中为什么要用“可能”二字？这反映科学研究具有什么特点？
碱基互补配对原则是指DNA两条链的碱基之间有准确的一一对应关系， 暗示DNA的复制可能需要先解开DNA双螺旋的两条链，然后通过碱基互补配对合成互补链。
科学研究需要大胆的想象，但得出结论必须建立在确凿的证据之上。
实施实验
得出结论
提出假说
假说
演
绎
法
提出问题
演绎推理
DNA的复制方式？
假说一：全保留复制模型
假说二
半保留复制(沃森和克里克提出）
一：对DNA复制的推测
回归课本探新知
任务一：小组合作，用红色表示亲代DNA的两条链，用蓝色表示新合成的DNA链，
分别画出半保留复制和全保留复制后预期得到的子二代DNA的组成。
亲代DNA分子
子一代DNA分子
子二代DNA分子
提出假说
假说演绎法之
回归课本探新知
任务二、阅读课本53页与55页第一段，小组交流，回答下列问题
1. 要设计实验证明DNA的复制方式是半保留，关键思路是什么？
2. 用什么实验方法区分母链和子链？
3. 如何检测这种差异？
关键点：区分母链和新合成的链追踪子代DNA中 母链 的分布情况
同位素标记
密度梯度离心
15N和14N是N元素的两种稳定的同位素，这两种同位素的相对原子质量不同，含15N的DNA比含14N的DNA密度大，从而区分亲代和子代的DNA。
利用密度梯度离心技术可以在试管中区分含有不同N元素的DNA
二：DNA半保留复制的实验证据
回归课本探新知
高密度带
中密度带
低密度带
15N
14N
15N
15N
14N
14N
利用离心技术可以在试管中区分含有不同质量N元素的DNA。
回归课本探新知
回归课本探新知
假说演绎法之演绎推理
子一代会出现的结果是
如果DNA复制是半保留复制
子二代会出现的结果是
14N/15N-DNA
15N/15N
-DNA
14N
14N
14N
14N/ 14N -DNA
14N/15N-DNA
密度梯度离心
15N/15N-DNA
14N/ 15N-DNA
14N/15N
-DNA
14N/ 15N-DNA
14N/ 14N-DNA
假说演绎法之实验验证
任务三、阅读课本54页思考与讨论，小组交流，回答下列问题
问题1：研究对象
大肠杆菌（原因？）
问题2：实验过程
1、用含15NH4Cl的培养液培养大肠杆菌若干代目的？
2、转移到含14NH4Cl的培养液中,不同时刻收集并提取DNA，再将提取DNA进行离心。
问题3：将实验结果填在下表中
回归课本探新知
获得15N/15N-DNA分子
繁殖快，20min一代,易培养
3、记录离心管中DNA的位置
14NH4Cl为DNA子链合成提供原料，让新合成的子链DNA获得14N标记
大肠杆菌 DNA在离心管中的位置及比例 DNA分子所含N的类型
亲代 下部，100% 15N/15N
第1代
第2代
问题4：上述实验结果证明了DNA的复制方式是什么？
中部，100%
15N/14N
中部50%，上部50%
15N/14N、14N/14N
假说演绎法之实验验证
回归课本探新知
DNA复制是半保留复制
。
作出假说
演绎推理
实验验证
2.推测可能的复制方式
3.推理、探究几种复制模式下得到子代DNA的可能情况，预测可能实验结果
5.结论：DNA复制是半保留复制
1.DNA的是如何复制的
提出问题
半保留复制
全保留复制
假说——演绎法
DNA复制方式的探究历程
4.证明DNA半保留复制的实验
得出结论
任务四：阅读课本55页DNA复制的过程，回答以下问题
2.场所：
3.时间：
4.条件：
三：DNA复制的过程
回归课本探新知
1.概念：
以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。DNA→DNA。
真核生物主要在细胞核，还可以在叶绿体，线粒体；原核生物主要在拟核。
细胞分前的间期（有丝分裂前的间期，减数分裂前的间期）
原料：游离的四种脱氧核糖核苷酸
模板：DNA的两条链
酶：解旋酶，DNA聚合酶
能量：ATP
5.复制的特点：
6.复制的结果：
半保留复制，边解旋边复制
1个DNA→2个DNA
8：准确复制原因
9：复制的生物学意义：
（1）DNA分子独特的 结构，为复制提供了精确的模板；
（2） 原则，保证了复制能够准确地进行。
将 从亲代传给子代，从而保持遗传信息的 。
双螺旋
碱基互补配对
遗传信息
连续性
回归课本探新知
7：复制中形成的化学键： 、 。
氢键
磷酸二酯键
任务五：读课本55页图3-10DNA的复制示意图
回归课本探新知
拓展：子链DNA延伸方向 ？
模板链方向？
子链延伸方向 5’→3’
模板链方向 3’→5’
读课本56拓展应用2资料和图片，小组讨论获取相关信息
说明果蝇的DNA有多个复制起点，可同时从不同起点开始DNA的复制，由此加快DNA复制的速率，为细胞分裂做好物质准备。
多起点复制
DNA复制的过程
亲代DNA分子被15N标记，放在含14N的培养液中复制n次：
1.复制n次，DNA分子总数为 个，DNA单链总数为 条。
2.复制n次，含15N的DNA分子有 个，15N单链共有 条。
3. 复制n次，含14N的DNA分子有_____个
4. 复制n次，只含15N的DNA有_____个
5. 复制n次，只含14N的DNA有_____ 个
2n
2n+1
2
2n
0
2n-2
2
总结规律促理解
任务六：完成DNA的复制中的相关计算
15N
14N
巩固练习促提升
1.下列关于DNA复制过程的正确顺序是(　　)
①互补碱基对之间氢键断裂　②互补碱基对之间形成氢键　③DNA分子在解旋酶的作用下解旋　
④以解旋后的母链为模板进行碱基互补配对　
⑤子链与母链盘绕成双螺旋结构
A．①③④②⑤ B．①④②⑤③
C．①③⑤④② D．③①④②⑤
D
2：把培养在含轻氮(14N)环境中的细菌，转移到含重氮(15N)环境中培养，连续复制两轮的时间后，离心分离其DNA，结果应如图(　　)
B
巩固练习促提升
3.某DNA分子共有a个碱基，其中含胞嘧啶m个，则该DNA分子复制3次，需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为（ ）
A.7（a-m） B. 7（a/2-m） C.4（a/2-m） D.8（2a-m）
B
拓展：第3次复制，需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为？
C
巩固练习促提升
课堂小结
提出问题
作出假说
演绎推理
实验验证
得出结论
一、探究DNA的复制方式
二、DNA复制的过程
DNA分子的
复制过程
条件
特点
时间
场所
意义

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