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(共31张PPT)
第3章 基因的本质
第3节 DNA的复制
1、同位素分为稳定同位素和放射性同位素，稳定同位素可检测密度或重量区分，放射性同位素可检测放射性（必修一）
2、分离细胞器的方法叫 （必修一）
3、DNA的结构特点（2KP50）
课前读背
差速离心法
目标
01
02
应用假说演绎法证明DNA的半保留复制。
(科学探究)
构建出DNA的复制过程，明确DNA精确复制的原因。(科学思维、生命观念)
教学目标
03
理解DNA复制的意义。(社会责任)
一、对DNA复制的推测
提出假说
（1）内容：
DNA复制时，DNA 解开，互补的碱基之间的 断裂。解开的 作为复制的模板，游离的 依据 原则，通过形成 ，结合到作为模板的单链上。
沃森和克里克：半保留复制
1
（2）结果：
新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的 条链，这种复制方式被称作
有人：全保留复制
2
DNA复制以DNA双链为模板，子代DNA的双链都是
。
双螺旋
氢键
两条单链
脱氧核苷酸
碱基互补配对
氢键
一
半保留复制
新合
成的
一、对DNA复制的推测
沃森和克里克的假说：半保留复制
有人：全保留复制
亲代：
第一代
第二代
活动1：用扭扭棒构建半保留复制和全保留复制的模型，红色表示亲代DNA单链，蓝色表示子代DNA单链。并完把结果记录在导学案上
实验证据
演绎推理
说明：教师拖动，克隆功能示范子一代的预测，让学生完成子二代
一、对DNA复制的推测
沃森和克里克的假说：半保留复制
有人：全保留复制
亲代：
第一代
第二代
演绎推理
二、DNA半保留复制的实验证据
实验验证
实验者：
1
梅塞尔森和斯塔尔
原理：
2
思考1：要在证明DNA复制方式的关键是什么？
思考2：要在实验中直观地标记母链和子链，应采取怎样的方法？
思考3：要如果用同位素进行标记，可标记什么元素？如何区分？
思考4：实验开始时为什么要大肠杆菌在15NH4Cl培养液中生长若干代？
同位素标记法
区分子代DNA和子代DNA
可标记C、H、O、N、P，
使大肠杆菌的DNA都标记上15N,成为15N/15N-DNA
14N和15N是稳定同位素，相对原子质量不同，14N/14N-DNA、15N/14N-DNA和
15N/15N-DNA密度不同，可以用密度梯度离心法分离。
密度梯度离心
15N/ 15N-DNA
14NH4Cl
再分裂一次
分裂一次
提取DNA
离心
提取DNA
离心
？
？
？
？
？
？
二、DNA半保留复制的实验证据
演绎推理
实验结果预期：
3
填写课本54页图中方框
半保留复制
分裂一次
再分裂一次
15N/ 15N
-DNA
15N/ 14N
-DNA
15N/ 14N
-DNA
15N/ 14N
-DNA
15N/ 14N
-DNA
14N/ 14N
-DNA
14N/ 14N
-DNA
14N
14N
14N
+
+
实验验证
全保留复制
分裂一次
再分裂一次
15N/ 15N
-DNA
15N/ 15N
-DNA
14N/ 14N
-DNA
14N / 14N
-DNA
15N/ 15N
-DNA
14N/ 14N
-DNA
14N/ 14N
-DNA
14N
14N
14N
+
+
实验验证
实验结果与半保留复制结果一致
DNA的复制是以半保留的方式进行的
实验验证
DNA的复制的假说演绎法
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。
活动2 分析资料。获收信息2min
资料一:
科学家通过生化分析得知，细胞分裂间期细胞中脱氧核苷酸含量开时很低，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。
三、DNA复制的过程
DNA复制发生的时期：
细胞有丝分裂和减数的分裂间期
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。
三、DNA复制的过程
DNA复制发生的场所：
真核细胞主要在细胞核
三、DNA复制的过程
DNA复制发生的条件：
酶、原料、模板、能量
资料三:
步骤一: 1956年，美国生物化学家康贝格在试管中，将大肠杆菌中提取出的DNA聚合酶加入到具有4种丰富的脱氧核苷酸的人工合成体系中，结果:在试管中4种脱氧核苷酸不能合成DNA分子。
步骤二:康贝格在上述试管中加入了少量DNA分子作模板和ATP能量，培养在适宜温度条件下，一段时间后，测定其中DNA的含量。结果:试管中的DNA的含量增加。并且(A+T)/(C+G)的比值与所加入模板中一样。
三、DNA复制的过程
(2)原料：
(3)酶：
(4)能量：
(1)模板：
亲代DNA的两条链(两条母链)
四种脱氧核苷酸
解旋酶、 DNA聚合酶等
ATP(物质)
复制的条件
1
复制的方式和特点
2
(1)方式：半保留复制
(2)特点边解旋边复制
活动3：阅读课本55页勾划出答案。
新合成的子链与母方向连相反
DNA聚合酶
DNA解旋酶
DNA聚合酶
游离的脱氧核苷酸
解旋
合成子链
重新螺旋
三、DNA复制的过程
小结
三、DNA复制的过程
1、概述DNA的复制过程，用学具演示DNA的复 制过程
2、在白板上拖动演示DNA的复制过程
活动4：概述过程、并用学具演示过程。3min
注意观察课本3-10图中子链合成方向
三、DNA复制的过程
G
T
A
T
G
G
A
A
T
A
C
A
C
C
T
C
G
A
C
T
T
T
T
A
A
G
解
旋
酶
DNA
聚合酶
DNA
聚合酶
点击相应的酶后，拖动完成DNA复制过程
G
DNA
聚合酶
C
DNA
聚合酶
资料：DNA平均每复制109个碱基对才会产生一个错误。
三、DNA复制的过程
①DNA具有独特的双螺旋结构，能为复制提供精确的模板
②碱基具有互补配对的能力，保证了复制能够准确地进行
1. 如何保证复制具有如此高的准确性？
KP56
小结
亲代细胞
子代细胞
亲代细胞和子代细胞的DNA碱基序列是 的。
DNA准确复制到意义是？
复制的意义
3
相同
使遗传信息从亲代传递给子代，保持遗传信息的连续性，使本物种保持相对稳定和延续。
课本勾画
小结
三、DNA复制的过程
真核生物的核DNA：
多起点、双向复制
资料2：已知果蝇的基因组大小为1.8×108 bp(bp表示碱基对)，真核细胞中DNA复制的效率一般为50～100 bp/s。下图为果蝇DNA的电镜照片，图中的泡状结构叫作DNA复制泡，是DNA上正在复制的部分。(P56)
环状DNA复制
原核生物的DNA只有一个复制起点
拓展
小结
课堂小结
尾页
练习
1.某亲本DNA分子双链均以白色表示，以灰色表示第一次复制出的DNA子链，以黑色表示第二次复制出的DNA子链，该亲本双链DNA分子连续复制两次后的产物是( )
C
√
尾页
A
1。细菌在15N培养基中繁殖数代后，其DNA的含氮碱基均有15N,然后再移入14N培养基中培养，提取其子代的DNA离心，下图①~⑤为可能的结果，下列叙述错误的是( )。
A.第一次分裂的子代DNA应为⑤
B.第二次分裂的子代DNA应为①
C.第三次分裂的子代DNA应为③
D.亲代的DNA应为⑤
练习
尾页
3.如图为某真核细胞中DNA复制过程的模式图，下列叙述正确的是( )
A.DNA分子在酶①的作用下水解
成脱氧核苷酸，酶②催化碱基
对之间的连接
B.在复制过程中解旋和复制是同时进行的
C.解旋酶能使双链DNA解开，该过程不需要消耗ATP
D.两条新的子链通过氢键形成一个新的DNA分子
√
练习
B
尾页
谢谢聆听
15NH4Cl
14N/ 14N-DNA
繁殖若干代
15N/ 15N-DNA
目的？
得到的大肠杆菌DNA几乎都是15N标记的
二、DNA半保留复制的实验证据
实验验证
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二、DNA半保留复制的实验证据
通过超离心机对某一介质（氯化铯等） 长时间加一个离心力，使其在离心管内从液面到底部出现一定的密度梯度。
密度梯度离心：
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