资源简介

(共34张PPT)
课堂导入
DNA中的遗传信息在亲子代间传递时必然要经历“自我复制”，
如何保证复制的准确性呢？
运用假说演绎法探究DNA的复制！！！
1个DNA含有2条链，复制之后的2个DNA共有 条链
1个DNA复制1次得到 个DNA
2
4
提出问题：复制后的4条链是怎样形成2个DNA的呢？
一、对DNA复制的推测——提出问题
复制一次
原来的模板链称为“母链”
新合成的链称为“子链”
半保留复制（沃森和克里克）
一、对DNA复制的推测——作出假说
全保留复制
新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链，这种复制方式被称做半保留复制
子代DNA的双链都是新合成的
称为全保留复制
要判断哪种假说正确，关键在于通过实验区分亲代与子代的DNA
自主阅读P53-55，思考:
1.采用什么技术区分DNA复制过程中的母链和子链
2.采用什么技术可以把不同的DNA分离开
3.假设DNA是半保留复制，则预期实验结果是怎样的
假设DNA是半保留复制，则预期实验结果是怎样的
1958年,美国生物学家梅塞尔森和斯塔尔以大肠杆菌为实验材料。
重带
中带
轻带
15N
15N
14N
15N
14N
14N
2、采用什么技术可以把不同的DNA分离开
1、采用什么技术区分DNA复制中的母链和子链？
同位素标记技术
15N和14N是N元素的两种稳定的同位素(无放射性)
密度梯度离心技术
含15N的DNA比含14N的DNA密度大
3、实验过程：
①用含15NH4Cl的培养液培养大肠杆菌，获得15N/15N—DNA。
②将大肠杆菌转移到含14N的普通培养液中培养。
③在不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA。
④将提取的DNA进行离心，记录离心后试管中DNA的位置。
保证亲代DNA的两条链均含15N
新合成的子链均含14N
第一代
第二代
大肠杆菌在15NH4Cl的培养液中生长若干代
转移到含14NH4Cl的培养液中
细胞分裂1次
细胞再分裂1次
任务二：
假如DNA是半保留复制，实验的预期会是怎样的？假如DNA是全保留复制，实验的预期会是怎样的？请你推理1个亲代DNA复制产生的子一代和子二代DNA的情况
一、对DNA复制的推测——演绎推理
子一代
子二代
亲 代
半保留复制
DNA半保留复制的实验证据——演绎推理
15N
15N
15N
15N
15N
15N
重密度带
中密度带
中密度带1/2
轻密度带1/2
子一代
子二代
亲 代
全保留复制
DNA半保留复制的实验证据——演绎推理
重密度带
重密度带1/4
轻密度带3/4
重密度带1/2
轻密度带1/2
亲代
子一代
子二代
全保留复制
半保留复制
一、对DNA复制的推测——演绎推理
15N/15N
14N/14N
15N/15N
14N/14N
15N/14N
14N/14N
15N/14N
1/2轻带+1/2重带
第一代出现的结果是
3/4轻带+1/4重带
第二代出现的结果是
1/2轻带+1/2中带
中带
DNA半保留复制的实验证据
一、对DNA复制的推测——实验验证
> 实验验证 <
在含有15NH4Cl的培养液中繁殖若干代
DNA的复制是以
半保留的方式进行。
1个DNA分子复制n次，
①产生子代DNA个数为 ；
②含15N的DNA数为 ；
③含14N的DNA数为 ；
④只含14N的DNA数为 ；
⑤脱氧核苷酸链总数为 ；
⑥含15N的链为 ，
⑦含14N的链为 。
复制1次
复制2次
复制3次
N
15
N
14
N
15
N
15
N
15
N
15
N
15
N
14
N
15
N
15
2n
一条全部N原子被15N标记的DNA分子（亲代），转移到含14N的培养基上培养n代,其结果如下，回答下列问题。
2
2n
2n-2
2n+1
2
2n+1-2
书P56 3
教材P56——练习与应用
3.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
详解：1个双链都被15N标记的DNA分子在含有14N的培养基中连续复制3次,得到23=8个DNA分子,这8个双链DNA分子中有2个含有亲代分子的15N 链(15N/14N),有6个DNA分子只含有14N 链(14N/14N), A项错误。每个大肠杆菌含有1个DNA分子,故含有15N的大肠杆菌占全部大肠杆菌的比例为1/4,含15N的DNA分子占全部DNA分子的比例为1/4，C项正确，BD错误。
(1)注意“DNA复制了n次”和“第n次复制”的区别，前者包括所有的复制，但后者只包括第n次的复制。
(2)注意碱基的单位是“对”还是“个”。
(3)切记在DNA复制过程中，无论复制了几次，含有亲代脱氧核苷酸单链的DNA分子都只有两个。
(4)看清试题中问的是“DNA分子数”还是“链数”，“含”还是“只含”等关键词，以免掉进陷阱。
特别提醒：“DNA复制”相关题目的4点“注意”
探究二.DNA复制的过程
DNA的复制是指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。
主要在细胞核，线粒体、叶绿体和原核生物拟核中也发生DNA复制
1、概念：
2、时期(真核生物):
3、场所：
细胞分裂前的间期，
随着染色体的复制而完成。
解旋：复制开始时，在细胞提供的能量的驱动下，解旋酶将DNA双螺旋的两条链解开。
合成子链：DNA聚合酶等以解开的每一条母链为模板，以细胞中游离的4种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，各自合成与母链互补的一条子链。随着模板链解旋过程的进行，新合成的子链也在不断延伸。
形成子代DNA：同时，每条新链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构。
过程
在ATP的驱动下，解旋酶将DNA部分双螺旋的两条链解开。
C
G
T
A
T
A
C
G
G
C
C
G
T
A
T
A
G
C
C
G
A
T
A
T
C
G
A
T
C
G
T
A
T
A
T
A
T
A
C
G
T
A
T
A
C
G
G
C
T
A
G
C
C
G
T
A
3'
5'
C
C
G
T
A
G
T
A
T
A
C
G
G
C
T
A
G
C
C
G
T
A
T
A
C
G
G
C
C
G
T
A
T
A
G
C
C
G
A
T
A
T
C
G
A
T
C
G
T
A
T
A
T
A
T
A
3'
5'
ATP
解旋酶
DNA复制的过程
（1）解旋
解旋酶 — 催化氢键断裂
① 以细胞中游离的4种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，各自合成与母链互补的一条子链。
C
C
G
T
A
G
T
A
T
A
C
G
G
C
T
A
G
C
C
G
T
A
T
A
C
G
G
C
C
G
T
A
T
A
G
C
C
G
A
T
A
T
C
G
A
T
C
G
T
A
T
A
T
A
T
A
3'
5'
A
C
G
C
A
A
G
C
T
A
G
T
C
A
T
T
A
T
A
T
G
C
A
T
G
A
T
C
G
A
G
C
T
T
碱基互补配对
—自动形成氢键
DNA复制的过程
（2）合成子链
② 在DNA聚合酶的催化下把子链的脱氧核苷酸聚合成脱氧核苷酸链。
C
C
G
T
A
G
T
A
T
A
C
G
G
C
T
A
G
C
C
G
T
A
T
A
C
G
G
C
C
G
T
A
T
A
G
C
C
G
A
T
A
T
C
G
A
T
C
G
T
A
T
A
T
A
T
A
3'
5'
A
C
G
C
A
A
G
C
T
A
G
T
C
A
T
T
A
T
A
T
G
C
A
T
G
A
T
C
G
A
G
C
T
T
A
C
G
C
A
A
G
C
T
A
G
T
C
A
T
T
A
DNA聚合酶
5'
3'
T
A
T
G
C
A
T
G
A
T
C
G
A
G
C
T
T
5'
3'
ATP
ATP
DNA聚合酶：
催化形成磷酸二酯键
DNA复制的过程
（2）合成子链
子链延伸方向：
5’ 3’
C
C
G
T
A
G
T
A
T
A
C
G
G
C
T
A
G
C
C
G
T
A
T
A
C
G
G
C
C
G
T
A
T
A
G
C
C
G
A
T
A
T
C
G
A
T
C
G
T
A
T
A
T
A
A
5'
A
C
G
C
A
A
G
C
T
A
G
T
C
A
T
T
A
T
A
T
G
C
A
T
G
A
T
C
G
A
G
C
T
T
5'
3'
T
A
G
C
C
G
T
A
T
A
G
C
C
G
A
T
A
T
3'
5'
T
T
A
C
G
C
G
T
A
T
A
T
A
T
A
5'
3'
每条新链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构
DNA复制的过程
（3）合成子代DNA
①解旋：
②合成子链：
③形成
子代DNA：
利用细胞提供的能量（ATP），在 的作用下（催化氢键断裂），把两条螺旋的双链解开。
以解开的 为模板，以_____ 　 　为原料，遵循______　 原则，在　 的作用下(催化形成磷酸二酯键)，把子链的脱氧核苷酸聚合成脱氧核苷酸链。子链的延伸方向是 。
每条子链与其对应的模板链盘旋成双螺旋结构，1个DNA分子就形成　 个与亲代_____　 　的DNA。新复制出的两个子代DNA分子，通过细胞分裂分配到子细胞中。
解旋酶
每一段母链
碱基互相配对
四种游离的脱氧核苷酸
两
完全相同
二、DNA复制的过程
DNA聚合酶
从子链的5' 端向 3' 端方向延伸
①二条母链的碱基顺序是否相同？
②二条子链的碱基顺序与相配对的 母链的是否相同？
③新合成的二个DNA碱基顺序是否相同？
不同，互补
相同
不同，互补
5.DNA复制的结果：
1个DNA分子 2个完全相同的DNA分子
复制后分开的时间：
着丝粒分裂时(有丝分裂后期或减数分裂Ⅱ后期)
复制后存在的位置：
位于两条姐妹染色单体上
DNA复制的过程
6、准确复制的原因：
7、意义：
① DNA分子独特的　　　　　　　提供精确的模板；
② 通过　 　　　　　 原则，保证了复制准确无误。
双螺旋结构
碱基互补配对
将遗传信息由亲代细胞传递给子代细胞，保证了遗传信息的连续性。
原核生物：单起点双向复制
补充：真核生物与原核生物DNA复制的区别
真核生物：多起点双向复制，加快DNA复制的速率
8、DNA复制的特点
①半保留复制
②边解旋边复制
网络构建
教材P56——练习与应用
一、概念检测
1.DNA复制是在为细胞分裂进行必要的物质准备。据此判断下列相关表述是否正确。
（1）DNA复制与染色体复制是分别独立进行的。 （ ）
（2）在细胞有丝分裂的中期，每条染色体是由两条染色单体组成的，所以DNA的复制也是在这个时期完成。 （ ）
×
×
教材P56——练习与应用
一、概念检测
2.DNA的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4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
教材P56——练习与应用
二、拓展应用
1.虽然DNA复制通过碱基互补配对在很大程度上保证了复制的准确性，但是，DNA平均每复制109个碱基对，就会产生1个错误。请根据这一数据计算，约有31.6亿个碱基对的人类基因组复制时可能产生多少个错误？这些错误可能产生什么影响？
可能有6个碱基发生错误，产生的影响可能很大，也可能没有影响。
《金》P60 例3、例4、例2

展开更多......

收起↑