（新教材生物）《DNA的复制》3课件.pptx

1、DNA的复制人教版必修2 生物第1页，共22页。已知事实：亲子代通过遗传物质（主要是已知事实：亲子代通过遗传物质（主要是DNADNA）传递遗传信息。）传递遗传信息。猜一猜：谁跟谁之间具有亲子关系？猜一猜：谁跟谁之间具有亲子关系？DNA是怎样保持亲子代之间的相对稳定性和连续性呢？是怎样保持亲子代之间的相对稳定性和连续性呢？提出新问：提出新问：DNA的复制第2页，共22页。知识储备：知识储备：123341.（胸腺嘧啶）脱氧核苷酸、（胸腺嘧啶）脱氧核苷酸、2.碱基对、碱基对、3.磷酸二酯键、磷酸二酯键、4.脱氧核苷酸链（脱氧核苷酸链（DNA一条链）片段一条链）片段第3页，共22页。提出问题：提出问题

2、：根据根据“结构和功能相适应结构和功能相适应”的观点，设想的观点，设想DNA是如何复制的呢？是如何复制的呢？作出假设：作出假设：请作出你的假说：请作出你的假说：DNA的复制方式是的复制方式是 复制复制【新教材生物】DNA的复制PPT下载3【新教材生物】DNA的复制PPT下载3第4页，共22页。假说假说1：全保留复制：全保留复制复制一次复制一次亲代的亲代的DNA子代的子代的DNA（2个）个）由亲代由亲代DNA分子分子原有的母链组成原有的母链组成由新合成的由新合成的两条子链组成两条子链组成假说假说2：半保留复制：半保留复制复制一次复制一次亲代的亲代的DNA子代的子代的DNA（2个）个）均由一条亲代

3、均由一条亲代DNA 的母链和的母链和一条新合成的子链组成一条新合成的子链组成 图中红色代表图中红色代表亲代亲代DNADNA的的“母链母链”蓝色代表蓝色代表新合成的新合成的“子链子链”【新教材生物】DNA的复制PPT下载3【新教材生物】DNA的复制PPT下载3第5页，共22页。提出问题：提出问题：根据根据“结构和功能相适应结构和功能相适应”的观点，你能设想的观点，你能设想DNA是如何复制的吗？是如何复制的吗？作出假设：作出假设：请作出你的假说：请作出你的假说：DNA的复制方式是的复制方式是 复制复制 演绎推理：演绎推理：红色表示亲代的母链红色表示亲代的母链绿色表示新合成的子链绿色表示新合成的子链

4、第一次复制第一次复制第二次复制第二次复制亲代亲代子一代子一代子二代子二代【新教材生物】DNA的复制PPT下载3【新教材生物】DNA的复制PPT下载3第6页，共22页。全保留复制全保留复制第一次复制第一次复制第二次复制第二次复制亲代亲代子一代子一代子二代子二代半保留复制半保留复制第一次复制第一次复制第二次复制第二次复制亲代亲代子一代子一代子二代子二代【新教材生物】DNA的复制PPT下载3【新教材生物】DNA的复制PPT下载3第7页，共22页。提出问题：提出问题：根据根据“结构和功能相适应结构和功能相适应”的观点，你能设想的观点，你能设想DNA是如何复制的吗？是如何复制的吗？作出假设：作出假设：请

5、作出你的假说：请作出你的假说：DNA的复制方式是的复制方式是 复制复制 演绎推理：演绎推理：红色表示亲代的链红色表示亲代的链绿色表示子代的链绿色表示子代的链第一次复制第一次复制第二次复制第二次复制亲代亲代子一代子一代子二代子二代 实验检验：实验检验：【新教材生物】DNA的复制PPT下载3【新教材生物】DNA的复制PPT下载3第8页，共22页。1、如果要你来设计实验，你认为首先要解决什么问题？、如果要你来设计实验，你认为首先要解决什么问题？如何如何区分亲代区分亲代DNA母链和新合成的子链母链和新合成的子链 2、结合已有的知识、结合已有的知识（例如分泌蛋白的合成、噬菌体侵染细菌的实验例如分泌蛋白的

6、合成、噬菌体侵染细菌的实验），），你能想到运用什么技术你能想到运用什么技术“观察观察”或或“追踪追踪”物质？物质？同位素示踪技术同位素示踪技术(同位素标记法）同位素标记法）3、用哪种元素的同位素进行标记呢？（、用哪种元素的同位素进行标记呢？（C、H、O、N、P）？）？1515N N任何一种元素都可以任何一种元素都可以【新教材生物】DNA的复制PPT下载3【新教材生物】DNA的复制PPT下载3第9页，共22页。背景知识：背景知识：14N和和15N是是N元素两种稳定的同位素，但其相对原子元素两种稳定的同位素，但其相对原子质量不同质量不同，含，含15N的的DNA比含比含14N的的DNA密度大，利用密

7、度大，利用离心离心技术可以区分含有不同技术可以区分含有不同N元素的元素的DNA。含有。含有15N的的DNA密度密度较大较大，位于离心管的，位于离心管的下层下层。大肠杆菌在大肠杆菌在1515N N的培养的培养液中培养若干代液中培养若干代转移到转移到 含含1414N N的的培养液培养液 中培养，中培养，细胞细胞 分裂分裂1 1次次亲亲代代子子一一代代提取提取DNADNA离离 心心（下层）（下层）提取提取DNADNA离离 心心（中部）（中部）你认为实验结果支持你认为实验结果支持哪种假说呢？哪种假说呢？第一次复制第一次复制第一次复制第一次复制密度密度 低低 高高下层下层中部中部上层上层【新教材生物】D

8、NA的复制PPT下载3【新教材生物】DNA的复制PPT下载3第10页，共22页。提出问题：提出问题：根据根据“结构和功能相适应结构和功能相适应”的观点，你能设想的观点，你能设想DNA是如何复制的吗？是如何复制的吗？作出假设：作出假设：请作出你的假说：请作出你的假说：DNA的复制方式是的复制方式是 复制复制 演绎推理：演绎推理：红色表示亲代的链红色表示亲代的链绿色表示子代的链绿色表示子代的链第一次复制第一次复制第二次复制第二次复制亲代亲代子一代子一代子二代子二代 实验检验：实验检验：得出结论：得出结论：DNADNA分子的复制的方式是分子的复制的方式是半保留复制半保留复制 假说演绎法假说演绎法活动

9、一：通过活动一：通过探究探究DNA的复制方式的复制方式【新教材生物】DNA的复制PPT下载3【新教材生物】DNA的复制PPT下载3第11页，共22页。大肠杆菌在大肠杆菌在1515N N的培养的培养液中培养若干代液中培养若干代转移到转移到 含含1414N N的的培养液培养液 中培养，中培养，细胞细胞 分裂分裂1 1次次亲亲代代子子一一代代提取提取DNADNA离离 心心（底部）（底部）提取提取DNADNA离离 心心（中部）（中部）继续在继续在 含含1414N N的的培养液培养液 中培养，中培养，细胞再细胞再 分裂分裂1 1次次子子二二代代提取提取DNADNA离离 心心试管中的条带会出现在什么位置呢

10、？试管中的条带会出现在什么位置呢？第一次复制第一次复制第二次复制第二次复制亲代亲代子一代子一代子二代子二代子子三三代代子子 n代代判断与检测判断与检测【新教材生物】DNA的复制PPT下载3【新教材生物】DNA的复制PPT下载3第12页，共22页。活动二：总结归纳活动二：总结归纳DNA的复制条件和过程的复制条件和过程结合教材，观察现象、思考问题、归纳总结结合教材，观察现象、思考问题、归纳总结2.2.方框方框1 13 3 中中DNADNA片段的两条链此时处于螺旋还是解螺旋转态？片段的两条链此时处于螺旋还是解螺旋转态？1.1.右图方框右图方框1 13 3中的中的DNADNA片段分别处于什么状态？（未

11、复制、正在复制、完成复制）片段分别处于什么状态？（未复制、正在复制、完成复制）未复制、正在复制、完成复制的转态未复制、正在复制、完成复制的转态螺旋螺旋 解螺旋解螺旋 螺旋螺旋 边解旋边解旋边复制边复制3.解旋破坏了什么呢？已知解旋破坏了什么呢？已知DNA在高温下能发生解旋，在人体温度相对恒定的在高温下能发生解旋，在人体温度相对恒定的情况下，体内情况下，体内DNA是如何解旋的呢？（可以参考实验是如何解旋的呢？（可以参考实验“不同条件下不同条件下H2O2的分解的分解”）解旋酶解旋酶4.图中编号图中编号5的名称是什么？的名称是什么？234解旋酶解旋酶156胸腺嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸编号编号

12、6处会出现什么物质呢？你判断的依据是什么？处会出现什么物质呢？你判断的依据是什么？碱基互补配对原则碱基互补配对原则腺嘌呤脱氧核苷酸腺嘌呤脱氧核苷酸5.新合成的子链中上下相邻的两个脱氧核苷酸之间应通过什么化学键相连？新合成的子链中上下相邻的两个脱氧核苷酸之间应通过什么化学键相连？磷酸二酯键磷酸二酯键DNA聚合酶聚合酶DNA聚合酶聚合酶请你仔细观察图片，归纳总结有哪些结构或物质参与了请你仔细观察图片，归纳总结有哪些结构或物质参与了DNA的复制？的复制？亲代亲代DNA的两条母链的两条母链游离的脱氧核苷酸游离的脱氧核苷酸解旋酶解旋酶DNA聚合酶聚合酶ATP模板模板 原料原料 酶酶 能量能量 DNA复制

13、的条件复制的条件【新教材生物】DNA的复制PPT下载3【新教材生物】DNA的复制PPT下载3第13页，共22页。19561956年美国生物化学家康贝格年美国生物化学家康贝格将从大肠杆菌中提取出的将从大肠杆菌中提取出的DNADNA聚合酶聚合酶加入到具有加入到具有4 4种丰富种丰富的的脱氧核苷酸脱氧核苷酸和适量的和适量的MgMg+的人工合成体系中，结果显示：脱氧核苷酸并不能聚合成脱的人工合成体系中，结果显示：脱氧核苷酸并不能聚合成脱氧核糖核酸链氧核糖核酸链 ，并没有发生，并没有发生DNA DNA 的合成。的合成。继续继续添加添加判断与检测判断与检测你认为可能是缺少什么物质呢？你认为可能是缺少什么物

14、质呢？DNA复制的条件：模板复制的条件：模板 、原料、原料、酶、酶 、能量、能量 【新教材生物】DNA的复制PPT下载3【新教材生物】DNA的复制PPT下载3第14页，共22页。活动三：通过模拟活动探究活动三：通过模拟活动探究DNA复制的结果复制的结果亲代亲代DNA模拟模拟DNA的复制过程，尝试构建子代的复制过程，尝试构建子代DNA经复制后产生的两个经复制后产生的两个子代子代DNADNA相同吗？与亲代相同吗？与亲代DNADNA相同吗相同吗？你认为，亲子代你认为，亲子代DNA完全相同的原因是什么呢？完全相同的原因是什么呢？DNADNA准确复制的原因：准确复制的原因：子代子代DNA（1 1）DNA

15、DNA具有独特的具有独特的双螺旋双螺旋结构，能为复制提结构，能为复制提精确精确的的模板模板（2 2）碱基具有互补配对碱基具有互补配对的能力，能够使复制的能力，能够使复制准确准确无误无误【新教材生物】DNA的复制PPT下载3【新教材生物】DNA的复制PPT下载3第15页，共22页。DNADNA通过准确的半保留复制，使遗传信息从亲代传给了通过准确的半保留复制，使遗传信息从亲代传给了子代，从而保持了遗传信息的相对稳定性和连续性。子代，从而保持了遗传信息的相对稳定性和连续性。DNA复制的意义：复制的意义：为什么亲子代之间通常具有相似的遗传特征？为什么亲子代之间通常具有相似的遗传特征？【新教材生物】DN

16、A的复制PPT下载3【新教材生物】DNA的复制PPT下载3第16页，共22页。课堂总结课堂总结构建概念构建概念 DNA的复制的复制复制方式：半保留复制复制方式：半保留复制复制过程：边解旋边复制复制过程：边解旋边复制复制条件：模板、原料、能量、酶复制条件：模板、原料、能量、酶复制意义复制意义概念的核心：概念的核心：DNA复制是指以复制是指以 为模板合成为模板合成 的过程。的过程。概念的内涵：概念的内涵：准确复制的保障准确复制的保障概念的延伸：概念的延伸：DNA复制发生在细胞分裂（有丝分裂、减数第一次分裂）的间期。复制发生在细胞分裂（有丝分裂、减数第一次分裂）的间期。亲代亲代DNA子代子代DNA【

17、新教材生物】DNA的复制PPT下载3【新教材生物】DNA的复制PPT下载3第17页，共22页。含含15N的脱氧核苷酸链数的脱氧核苷酸链数=第第n代代DNA分子数分子数=1、一个含、一个含15 N的的DNA放到含放到含14N的培养基中培养，连续复的培养基中培养，连续复制制n次次：2n含含14N的脱氧核苷酸链数的脱氧核苷酸链数=2n 2 22122含含15N的的DNA分子数分子数=2含含14N的的DNA 的分子数的分子数=2n脱氧核苷酸链数脱氧核苷酸链数=2n 22 ATGCCGATATGCCGATATGCCGATATGCCGATATGCCGATATGCCGATATGCCGAT第一次复制第一次复制

18、第二次复制第二次复制第第n次复制次复制子一代子一代子二代子二代亲代亲代第三次复制第三次复制活动四：构建活动四：构建DNA复制相关的数学模型复制相关的数学模型232n【新教材生物】DNA的复制PPT下载3【新教材生物】DNA的复制PPT下载3第18页，共22页。2、一个、一个DNA分子共有腺嘌呤分子共有腺嘌呤a个，其连续复制个，其连续复制3次，共次，共需要游离的需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸腺嘌呤脱氧核苷酸多少个？多少个？2122ATGCCGATATGCCGATATGCCGATATGCCGATATGCCGATATGCCGATATGCCGAT第一次复制第一次复制第二次复制第二次复制第第3次复制次复制子

19、一代子一代子二代子二代亲代亲代ATGCCGATATGCCGATATGCCGATATGCCGATATGCCGATATGCCGATATGCCGATATGCCGAT复制复制n次：次：=(2n-1)*A活动四：构建活动四：构建DNA复制相关的数学模型复制相关的数学模型复制复制3次共产生的子代次共产生的子代DNA分子数目：分子数目：23所有的子代所有的子代DNA分子中腺嘌呤的总数为：分子中腺嘌呤的总数为：23*a-a其中来自于亲代模板链中的腺嘌呤数目为：其中来自于亲代模板链中的腺嘌呤数目为：a共需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸数目为：共需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸数目为：23*a=(23-1)*a子三代子三代2

20、3【新教材生物】DNA的复制PPT下载3【新教材生物】DNA的复制PPT下载3第19页，共22页。感谢聆听！感谢聆听！【新教材生物】DNA的复制PPT下载3【新教材生物】DNA的复制PPT下载3第20页，共22页。1 1.在生物实验室内模拟生物体在生物实验室内模拟生物体DNADNA复制所必需的条件是复制所必需的条件是 （）酶类酶类游离游离4 4种脱氧核苷酸种脱氧核苷酸ATPATPDNADNA分子分子适宜的温度适宜的温度适宜的适宜的pHpHA A B B C C D D 2 2细菌在含细菌在含1515N N的培养基中繁殖数代后，移入含的培养基中繁殖数代后，移入含1414N N的培养基中培养，的培

21、养基中培养，提取其子代的提取其子代的DNADNA进行梯度离心，下图进行梯度离心，下图-为可能的结果，下列叙述错误的是为可能的结果，下列叙述错误的是 （）A.A.第一次分裂的子代第一次分裂的子代DNADNA应为应为B.B.第二次分裂的子代第二次分裂的子代DNADNA应为应为C.C.第三次分裂的子代第三次分裂的子代DNADNA应为应为D.D.亲代的亲代的DNADNA应为应为3 3.下图为真核细胞下图为真核细胞DNADNA复制过程。复制过程。下列有关叙述错误的是（）下列有关叙述错误的是（）A ADNADNA分子复制的方式是半保留复制分子复制的方式是半保留复制B BDNADNA在复制过程中先完成解旋，

22、再复制在复制过程中先完成解旋，再复制C C从图中可以看出合成两条子链的方向相反从图中可以看出合成两条子链的方向相反D DDNADNA解旋酶能使解旋酶能使DNADNA双链解旋，且需要消耗双链解旋，且需要消耗ATPATP【新教材生物】DNA的复制PPT下载3【新教材生物】DNA的复制PPT下载3第21页，共22页。4据图回答下列问题：据图回答下列问题：甲甲 乙乙（1）图甲、乙图甲、乙表示的过程是表示的过程是_，该过程主要发生在真核细胞的，该过程主要发生在真核细胞的_（填部位）。（填部位）。（2）图）图甲甲中的中的1、5分别是分别是_、_。（3）由图由图乙乙可知，延伸的子链紧跟着解旋酶，这说明可知，延伸的子链紧跟着解旋酶，这说明DNA分子复制具有分子复制具有_ _的特点。的特点。一个一个DNA分子中同时存在多个复制的起点，其生理意义是：分子中同时存在多个复制的起点，其生理意义是：。【新教材生物】DNA的复制PPT下载3【新教材生物】DNA的复制PPT下载3第22页，共22页。