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(共24张PPT)
第三节 DNA通过复制传递遗传信息
第三章 遗传的分子基础
素养目标
理解 DNA 复制概念的基础上，形成 DNA分子结构与其功能相统一的生命观念，体会在亲子
代之间遗传物质的连续性，
01
生命观念
能够针对 DNA 复制方式的思考，提出自己的见解分析，比较得出合理的结论，将微观的生物现象学会应用模型建构的方法形象化。
02
科学探究
认同人类对遗传物质的认识是不断深化，不断完善的过程，认同科学技术的发展，对科学研究的进展有积极的推动作用。
03
社会责任
教学重难点
01
02
DNA半保留复制的特点。
DNA半保留复制特点的分析和理解
复习导入
DNA是由____条单链组成的，这两条链按___________方式盘旋成双螺旋结构。
DNA中的__________________________，构成基本骨架,排列在外侧；碱基排列在内侧。
两条链上的碱基通过______连接成________，并且碱基配对具有一定的规律：
______________________________________________________________。碱基之间的这种一一对应的关系，叫作____________________。
两
反向平行
氢键
碱基对
A(腺嘌呤)一定与T(胸腺嘧啶)配对；G(鸟嘌呤）一定与C(胞嘧啶)配对
碱基互补配对原则
脱氧核糖和磷酸交替连接
对DNA复制方式的推测
DNA通过半保留方式进行复制
全保留复制：经过复制产生的2个子代DNA中，一个保留了亲代DNA的两条链，另一个是由新合成的两条链组成。
复制一次
亲代DNA
子代DNA
对DNA复制方式的推测
DNA通过半保留方式进行复制
半保留复制：经过复制产生的2个子代DNA，每一个都由亲代DNA的一条链和新合成的一条链组成。
复制一次
亲代DNA
子代DNA
对DNA复制方式的推测
DNA通过半保留方式进行复制
分散复制（弥散型复制）：新复制的分子中新旧都有，但分配是随机组合的。
复制一次
亲代DNA
子代DNA
探究DNA的复制过程
DNA通过半保留方式进行复制
梅赛尔森和斯塔尔实验：利用大肠杆菌探究DNA复制方式
如何区分亲代DNA链和子代DNA链？
从子代DNA两条链的组成看，DNA可能的复制方式？
同位素标记法
半保留复制
全保留复制
弥散复制
探究DNA的复制过程
DNA通过半保留方式进行复制
梅赛尔森和斯塔尔实验：利用大肠杆菌探究DNA复制方式
（中带）
（重带）
（轻带）
经氯化铯密度梯度离心，DNA悬停在与其等密度的部位。采用一定技术手段，可以将DNA显现出来，用以区分不同密度的DNA。
15N-14N
15N-15N
14N-14N
将大肠杆菌放入15NH4Cl为唯一氮源的培养液中若干代
探究DNA的复制过程——全保留复制
DNA通过半保留方式进行复制
提取DNA
离心
将大肠杆菌放入含 的培养液中培养若干代
/
提取DNA
离心
将大肠杆菌转移到含 的培养液中培养
细胞分裂一次
大肠杆菌继续在含的培养液中培养
细胞再分裂一次
提取DNA
离心
/
/
/
/
第一代
第二代
/
/
/
/
/
/
探究DNA的复制过程
DNA通过半保留方式进行复制
大肠杆菌在含15NH4Cl的培养液中生长若干代
转移至含14NH4Cl的培养液中
细胞分裂一次
细胞再分裂一次
提取 DNA
离 心
重带
中带
轻带
重带
中带
轻带
提取 DNA
离 心
提取 DNA
离 心
得出结论
DNA的复制方式——是半保留复制，不是全保留复制
DNA半保留复制的观察---来自染色体的证据
DNA通过半保留方式进行复制
5-溴尿嘧啶脱氧核苷在结构上与胸腺嘧啶脱氧核苷类似，能够与腺嘌呤配对，掺入新合成的一条DNA链中。含有5-溴尿嘧啶脱氧核苷酸链遇姬姆萨着色很浅（浅蓝色），与母链的着色（深蓝色）不同。
DNA分子（双链）
染色单体中的
DNA分子（双链）
含有5-溴尿嘧啶的脱氧核苷酸链（单链）
母链
S期
有丝分裂
S期
第一个细胞周期
第二个细胞周期
DNA通过半保留方式进行复制
时间
场所
过程
原则
特点
模板
原料
酶
能量
有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期
细胞核（主要）叶绿体、线粒体/拟核
DNA两条链
DNA解旋酶（氢键）、DNA聚合酶（磷酸二酯键）
解旋→合成子链→再螺旋
碱基互补配对原则（A-T、C-G）
①半保留复制 ②边解旋边复制
4种脱氧核苷酸
ATP
DNA的复制过程
DNA通过半保留方式进行复制
DNA复制是遗传物质从亲代向子代传递的基础
DNA能够准确复制的原因
碱基互补配对原则保证复制准确无误
DNA分子独特的双螺旋结构提供精确的模板
01
02
DNA复制是遗传物质从亲代向子代传递的基础
DNA复制的结果
一个DNA分子形成两个完全相同的DNA分子。
DNA复制是遗传物质从亲代向子代传递的基础
DNA复制的意义
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。
DNA复制的有关计算
DNA复制是遗传物质从亲代向子代传递的基础
亲代
第二代
第一代
第三代
DNA复制的有关计算
DNA复制是遗传物质从亲代向子代传递的基础
亲代DNA复制n代后，DNA分子数为 。
含亲代母链的DNA分子数为 。
只含亲代母链的DNA分子数为 。
不含亲代母链的DNA分子数为 。
某DNA分子含鸟嘌呤脱氧核苷酸m个。
复制n次，需要鸟嘌呤脱氧核苷_________个。
第n次复制，需要鸟嘌呤脱氧核苷酸____________________个。
2n
2个
2n－2
0
(2n-1)*m
m*（2n-2n-1）=m*2n-1
课堂练习
解析：DNA分子的复制过程是边解旋边复制，而不是先全部解旋，再进行复制，A错误；DNA分子解旋后分别以两条链为模板合成两条新的子链，B错误；经过DNA复制后一个DNA分子变成了两个DNA分子，因此复制过程中需要的原料是4种脱氧核苷酸，C正确；双链解开时需要解旋酶催化，同时需要消耗能量，D错误。
1.下列关于DNA复制过程的叙述，正确的是（ ）
A.DNA分子复制时先全部解旋，再进行复制
B.解旋后以同一条链为模板合成两条新的子链
C.在复制过程中需要的原料是4种脱氧核苷酸
D.双链解开时需要解旋酶催化而不需要消耗能量
C
课堂练习
2.某DNA分子共含200个碱基对，其中一条链含胞嘧啶30个，另一条链含胞嘧啶20个。下列叙述错误的是（ ）
A.每条链中（A+T）/（C+G）均为3∶1
B.每条链中嘌呤数与嘧啶数之比均为1∶1
C.该DNA分子复制3次需350个游离的G
D.该DNA分子中碱基之间的氢键总数为450个
解析：据题干信息可知，该DNA分子中共有胞嘧啶50个，则鸟嘌呤也为50个，A=T=（400-100）/2=150（个），故每条链中（A+T）/（C+G）均为3:1，A正确；每条链中A和T的数量无法确定，因此无法确定每条链中嘌呤数和嘧啶数之比，B错误；该DNA分子复制3次，需要游离的G的个数为50×（2-1）=350，C正确；C、G之间有三个氢键，A、T之间有两个氢键，则该DNA分子中碱基之间的氢键总数为50×3+150×2=450（个），D正确。
B
课堂练习
3.在DNA复制过程中，保证复制准确无误进行的关键步骤是（ ）
A.解旋酶破坏氢键并使DNA双链分开
B.游离的脱氧核苷酸与母链碱基互补配对
C.与模板链配对的脱氧核苷酸连接成子链
D.子链与母链盘绕成双螺旋结构
解析：解旋酶破坏氢键并使DNA双链分开、与模板链配对的脱氧核苷酸连接成子链、子链与母链盘绕成双螺旋结构是DNA复制过程，但不能保证复制的准确性，A、C、D错误； DNA分子独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板，游离的脱氧核苷酸与母链碱基互补配对保证复制准确无误进行，B正确。
B
课堂练习
4.下列有关链状DNA分子的结构和复制的相关叙述，正确的是（ ）
A.DNA双螺旋结构使DNA分子具有较强的特异性
B.DNA分子一条链中相邻两个碱基通过氢键相连接
C.DNA聚合酶催化两个游离的脱氧核苷酸之间形成磷酸二酯键
D.复制后产生的两个子代DNA分子共含有4个游离的磷酸基团
解析：D项，由于每个DNA分子中均含有2个游离的磷酸基团，因此复制后产生的两个子代DNA分子共含有4 个游离的磷酸基团，故D项正确。A项，DNA分子的碱基排列顺序使其具有较强的特异性，故A项错误。B项，DNA分子两条单链中碱基依据碱基互补配对原则通过氢键连接，DNA分子一条链上相邻碱基通过脱氧核糖 一磷酸一脱氧核糖相连，故B项错误。C项，DNA聚合酶催化游离的脱氧核苷酸与DMA链上的脱氧核苷酸之间的连接，故C项错误。综上所述，本题正确答案为D。
D
总结归纳
以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。
复制的概念
1
复制的场所
2
复制的模板
3
复制的原料
4
复制的条件
5
复制的碱基配对方式
6
复制的产物
7
细胞核（主要）、叶绿体、线粒体
DNA分子的两条链
四种游离的脱氧核苷酸
模板、原料、能量、酶（解旋酶、DNA聚合酶）
G-C C-G T-A A-T
子代DNA

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