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敬请各位批评指正
第3节 DNA的复制
人教版必修二 第三章基因的本质
学习目标
运用假说—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；
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；
2
3
概述DNA复制的条件、过程以及意义。
1
1953年，沃森和克里克根据DNA的结构大胆推测DNA的复制是半保留复制。
有人持不同观点，提出全保留复制的不同假说。
一、对DNA复制的推测
半保留
复制
全保留
复制
需要通过实验验证
首要问题，如何区分开亲代与子代的DNA？
一、对DNA复制的推测
1958年,梅塞尔森和斯塔尔以大肠杆菌为实验材料。
运用技术：
②怎样把不一样的DNA分开呢？
N
想一想 ：
①可以用什么同位素去标记DNA？
密度梯度离心技术
同位素标记技术
14N/14N—DNA
15N/14N—DNA
15N/15N—DNA
轻链
中链
重链
背景知识
15N 和 14N是N元素的两种稳定同位素，含15N的DNA比含14N的DNA密度大。
二、DNA半保留复制的实验证据
DNA半保留复制的实验证据
15NH4Cl
14N/ 14N-DNA
繁殖若干代
15N/ 15N-DNA
目的？
15N/ 15N-DNA
14NH4Cl
再分裂一次
分裂一次
提取DNA离心
提取DNA离心
DNA复制一次
DNA再复制一次
得到的大肠杆菌DNA几乎都是15N标记
大肠杆菌
【探究一】演绎推理，预测结果 2min
小组合作，运用演绎推理预测全保留或半保留复制后：
1、各代DNA中两条链的组合情况；
2、标出离心后试管中DNA的位置。
材料：准备好的硬纸条、素描纸
代表含15N的DNA单链
代表含14N的DNA单链
代表试管
二、DNA半保留复制的实验证据
【实验结果】
科学家完成实验的结果如右图所示。条带表示大肠杆菌DNA离心后在离心管中的分布位置。
与你的推理结果相比较，是否一致？
【实验结论】
DNA的复制是________复制。
亲代
重带
第一代
中带
第二代
中带
轻带
14N/14N
15N/ 14N
15N/ 14N
15N/ 15N
半保留
二、DNA半保留复制的实验证据
（二）推测可能的复制方式
（三）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
（四）完成实验
（一）DNA的是如何复制的
半保留复制
全保留复制
假说——演绎法
提出问题
作出假说
演绎推理
实验验证
得出结论
二、DNA半保留复制的实验证据
半保留复制
【寻找规律】
DNA复制n代：
1.DNA总数为____个；
2.含有亲代母链的DNA数为____个；
3.含有亲代母链的DNA数占DNA总数的____。
2n
2
2/2n
21
22
23
2n
三、DNA复制的过程
【探究二】分析资料，获取信息 2min
分析导学案上的三则科学史资料，探究DNA复制发生的时期、场所和条件。
资料一：由生化分析得知，细胞分裂前的间期细胞中脱氧核苷酸含量开始时很低，不久急剧增加，以后又逐渐降低到初始水平。随着脱氧核苷酸含量的动态变化，DNA聚合酶的活性显著增高。
资料二：科学家将变形虫放在有标记过的脱氧核苷酸培养液中一段时间后，在细胞核中首先发现有标记的DNA分子
资料三： 1956年，美国生化学家康贝格从大肠杆菌中提取出的DNA聚合酶加入到具有四种丰富的脱氧核苷酸的人工合成体系中，经保温孵育后测定DNA含量，发现并没有DNA生成；当加入了少量DNA做引子和ATP作为能源物质，再经保温孵育后，测定DNA含量，发现DNA含量增加了。
三、DNA复制的过程
资料一：DNA复制的时期
由生化分析得知，细胞分裂前的间期细胞中脱氧核苷酸含量开始时很低，不久急剧增加，以后又逐渐降低到初始水平。随着脱氧核苷酸含量的动态变化，DNA聚合酶的活性显著增高。
有丝分裂的间期、减数分裂前的间期
真核细胞中DNA的复制是随着染色体的复制而完成的。
三、DNA复制的过程
资料二：DNA复制的场所
科学家将变形虫放在有标记过的脱氧核苷酸培养液中一段时间后，在细胞核中首先发现有标记的DNA分子。
真核细胞：细胞核（主要）、叶绿体、线粒体
原核细胞：拟核
三、DNA复制的过程
资料三：DNA复制的条件
1956年，美国生化学家康贝格从大肠杆菌中提取出的DNA聚合酶加入到具有四种丰富的脱氧核苷酸的人工合成体系中，经保温孵育后测定DNA含量，发现并没有DNA生成；当加入了少量DNA做引子和ATP作为能源物质，再经保温孵育后，测定DNA含量，发现DNA含量增加了。
三、DNA复制的过程
能量： ATP（直接能源物质）
模板：亲代DNA的两条单链
原料：游离的4种脱氧核苷酸
酶：解旋酶、DNA聚合酶等
DNA聚合酶都只能催化5’→3’延伸
三、DNA复制的过程
【探究三】概述过程，演示动画 2min
小组合作
1、归纳、概述DNA复制的过程；
2、派代表在黑板上演示一段DNA
的复制过程。
注意观察课本图3-10中，子链的合成方向
观看视频，深入理解复制过程
三、DNA复制的过程
复制特点：
1、边解旋边复制
2、方式：半保留复制
三、DNA复制的过程
DNA聚合酶只能催化子链从5’→3’延伸
解旋酶：
DNA聚合酶：
子链的合成方向：
断开氢键
形成磷酸二酯键
研究表明，DNA的复制总能准确无误地进行，其复制过程中出错的概率仅为1/20 000。
为什么DNA能准确复制呢？
1、DNA独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板。
2、通过碱基互补配对，保证了复制能够准确进行。
三、DNA复制的过程
亲代细胞和子代细胞DNA的碱基序列 。
相同
DNA准确复制的意义是？
DNA通过复制，将遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞，从而保持了遗传信息的连续性。
亲代细胞
子代细胞
三、DNA复制的过程
1.DNA复制保证了亲子代间遗传信息的连续性。下列关于DNA复制的叙述，正确的是( )
A.复制均在细胞核内进行
B.碱基互补配对原则保证了复制的准确性
C.1个DNA分子复制1次产生个DNA分子
D.游离的脱氧核苷酸在解旋酶的作用下合成子链
B
课堂检测
2.将DNA双链都被15N标记的大肠杆菌放在含有14N的培养基中培养，使其分裂3次，下列叙述正确的是( )
A.所有的大肠杆菌都含有15N
B.含有15N的大肠杆菌占全部大肠杆菌的比例为1/2
C.含有15N的大肠杆菌占全部大肠杆菌的比例为1/4
D.含有15N的DNA分子占全部DNA分子的比例为1/8
C
课堂检测
DNA的复制
对DNA复制的推测
DNA半保留复制的实验证据
（假说-演绎法）
DNA复制的过程
课堂小结
敬请各位批评指正
同学们，希望未来的你，也能成为科学研究的追梦者，也能有着这样的爱国情怀。
以青春之名，
书写家国担当!
敬请各位批评指正
课后作业
1、课本P56 拓展应用第2题
“推测果蝇DNA形成多个复制泡的原因”
2、完成导学案上的学习检测

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