《DNA的复制》课件人教版高中生物1.ppt

1、【复习复习】DNA分子的结构分子的结构双螺旋结构双螺旋结构AGCTTCGAAT磷酸二酯键磷酸二酯键2 2个游离的磷酸基团个游离的磷酸基团5 5 3 3 3 3 5 5 复习：复习：DNADNA分子的结构特点分子的结构特点1.DNA1.DNA是由几条链构成的？是由几条链构成的？DNADNA具有怎样的立体结构？具有怎样的立体结构？2.DNA2.DNA的基本骨架是由什么的基本骨架是由什么物质组成的，它们分别位物质组成的，它们分别位于于DNADNA的什么部位？的什么部位？3.DNA3.DNA的碱基是如何配对和的碱基是如何配对和连接的？它们位于连接的？它们位于DNADNA的什的什么部位？么部位？第第3

2、3章章 基因的本质基因的本质第3节 DNA的复制学习目标学习目标一、简述一、简述DNA半保留复制的证明半保留复制的证明过程过程二、概述二、概述DNA分子的复制分子的复制三、探讨三、探讨DNA复制的生物学意义复制的生物学意义什么叫什么叫DNA复制？复制？DNA的复制就是指以的复制就是指以亲代亲代DNA为模板合成为模板合成子代子代DNA的过程，的过程，1DNA2DNA 沃森和克里克在发表沃森和克里克在发表DNA分子双螺旋结构分子双螺旋结构的那篇著名短文的结尾处写到：的那篇著名短文的结尾处写到：“在提出碱基在提出碱基特异性配对的看法后，我们立即又提出了遗传特异性配对的看法后，我们立即又提出了遗传物质

3、复制的一种可能机理。物质复制的一种可能机理。”你能从你能从DNA分子的双螺旋结构，设想出分子的双螺旋结构，设想出DNA复复制的方式吗？制的方式吗？一、对一、对DNA复制的推测复制的推测到底哪种假说正确呢？到底哪种假说正确呢？思考：思考：1.1.怎样验证这个假说呢？怎样验证这个假说呢？2.2.关键思路？关键思路？区分亲代和子代的区分亲代和子代的DNADNA，标记亲标记亲代代DNADNA链，然后观察它们在子代链，然后观察它们在子代DNADNA中如何分布。中如何分布。怎样把不一样的DNA分开呢？N想一想：可以用什么同位素去标记DNA？轻链中链重链二、二、DNA半保留复制的实验证据半保留复制的实验证据

4、二、二、DNA半保留复制的实验证据半保留复制的实验证据教材教材54页页重DNA15N14N15N15N14N14N14N14N亲代DNADNA复制一次DNA复制两次半保留演绎推理15N14N15N14N15N14N中DNA1/2轻DNA1/2中DNA假如半保留复制是正确的，实验的预期又会是怎样的？假如半保留复制是正确的，实验的预期又会是怎样的？1/21/2轻轻DNADNA重重DNADNA15N15N14N14N15N15N15N15N14N14N14N14N14N14N亲代亲代DNADNADNADNA复制一次复制一次DNADNA复制两次复制两次全保留演绎推理全保留演绎推理1/21/2重重DNA

5、DNA3/43/4轻轻DNADNA1/41/4重重DNADNA假如全保留复制是正确的，实验的预期又会是怎样的？假如全保留复制是正确的，实验的预期又会是怎样的？阅读课本阅读课本P52-53P52-53探究探究DNADNA的复制过程，思考下列问的复制过程，思考下列问题。题。1 1、科学家采用什么作为实验材料，有何优点？、科学家采用什么作为实验材料，有何优点？2 2、如何让亲代、如何让亲代DNADNA获得获得1515N N标记？标记？3 3、如何让子代、如何让子代DNADNA获得获得1414N N标记？标记？4 4、将亲代细菌、分裂一次、分裂两次的细菌中的、将亲代细菌、分裂一次、分裂两次的细菌中的D

6、NADNA分离分离，如何将不同标记的，如何将不同标记的DNADNA分开呢？分开呢？大肠杆菌细胞大肠杆菌细胞 （大肠杆菌（大肠杆菌20min20min繁殖一代）繁殖一代）将大肠杆菌放入含将大肠杆菌放入含15NH4CL培养若干代培养若干代将上述亲代大肠杆菌转入含将上述亲代大肠杆菌转入含14NH4CL培养基中培养基中二、二、DNA半保留复制的实验证据半保留复制的实验证据15N14N-DNA14N14N-DNA15N14N-DNA假说假说演绎法演绎法DNA复制方式的探究历程：2022-11-16复制代数123 nDNA数2815N/15N0015N/14N2214N/14N06DNA链数4815N链数

7、2214N链数264 42 2n n0 00 02 22 22 216162 2n+1n+12 22 214142 2n+1n+1-2-22 2n n-2-2将一个将一个1515N/N/1515N N的的DNADNA分子放于分子放于1414N N的原的原料中复制料中复制n n代，完成下表并总结规律：代，完成下表并总结规律：【典例典例1】把两条链均为轻氮（把两条链均为轻氮（1414N N）的）的DNADNA，转移到含，转移到含重氮（重氮（1515N N）环境中复制）环境中复制1 1次，然后放回含轻次，然后放回含轻氮（氮（1414N N）环境连续复制）环境连续复制2 2次，则子代次，则子代DNAD

8、NA的组的组成是（成是（）A A、3/43/4轻氮型、轻氮型、1/41/4中间型中间型 B B、1/41/4轻氮型、轻氮型、3/43/4中间型中间型C C、1/21/2中间型、中间型、1/21/2重氮型重氮型 D D、1/21/2轻氮型、轻氮型、1/21/2中间型中间型A提示：作图解答提示：作图解答 三、三、DNADNA复制的过程复制的过程1.DNA1.DNA分子复制的概念是什么分子复制的概念是什么?2.2.DNADNA分子复制过程需要哪些条件分子复制过程需要哪些条件?3.DNA3.DNA分子复制过程怎么进行分子复制过程怎么进行?思考如下问题：思考如下问题：三、三、DNADNA复制的过程复制的

9、过程19DNADNA复制的过程：复制的过程：特点：边解旋边复制特点：边解旋边复制解旋解旋复旋形成复旋形成DNADNA分子分子合成子链合成子链复制过程复制过程:1 1、概念、概念:以以亲代亲代DNADNA为模板合成子代为模板合成子代DNADNA的过程的过程3 3、时间、时间:有丝分裂有丝分裂间间期和减数第一次分裂前的期和减数第一次分裂前的间期间期2 2、场所、场所:主要是细胞核（线粒体、叶绿体）主要是细胞核（线粒体、叶绿体）4 4、条件、条件:模板模板原料原料 酶酶能量能量DNADNA分子的两条母链分子的两条母链细胞中游离的细胞中游离的4 4种脱氧核苷酸种脱氧核苷酸解旋酶、解旋酶、DNADNA聚

10、合酶聚合酶ATPATP（破坏氢键）（破坏氢键）三、三、DNADNA复制的过程复制的过程 5 5、过程、过程:解旋解旋合成子链合成子链形成子代形成子代DNADNA三、三、DNADNA复制的过程复制的过程思考：宫颈瘤细胞的思考：宫颈瘤细胞的DNA长长36mm，DNA复制速度约复制速度约为为4um/min,但复制过程仅需但复制过程仅需40min即可完成，这说明即可完成，这说明了什么？了什么？多起点复制多起点复制 7 7、结果、结果:6 6、特点、特点:边解旋边复制边解旋边复制 半保留复制半保留复制原则：原则：碱基互补配对原则碱基互补配对原则1 1个个DNADNA分子分子两个完全相同的两个完全相同的D

11、NADNA分子分子5 5、过程、过程:解旋解旋合成子链合成子链形成子代形成子代DNADNA1 2 4 21 2 4 2n n8 8、意义、意义:使遗传信息从亲代传给子代，使遗传信息从亲代传给子代，保证了保证了遗传信息的连续性遗传信息的连续性。三、三、DNADNA复制的过程复制的过程总结提升总结提升课堂训练课堂训练：1 1、下列关于、下列关于DNADNA复制过程的正确顺序是：复制过程的正确顺序是：以解旋后的母链为模板进行碱基互补以解旋后的母链为模板进行碱基互补 配对配对子链与母链盘旋成双螺旋子链与母链盘旋成双螺旋DNADNA分子在解旋酶的作用下解旋分子在解旋酶的作用下解旋A、B、C、D、2 2、

12、用、用1515N N 标记的一个标记的一个DNADNA分子放在分子放在含有含有1414N N的培养基中复制三次，则含的培养基中复制三次，则含有有1515N N 的的DNADNA分子占全部分子占全部DNADNA分子的分子的比例是比例是_，占全部，占全部DNADNA单链的比单链的比例是例是_。1/41/81/8课堂训练课堂训练：3.3.具有具有100100个碱基对的一个个碱基对的一个DNADNA分子分子区段，内含区段，内含4040个胸腺嘧啶，如果连个胸腺嘧啶，如果连续复制两次，需要游离的胞嘧啶脱续复制两次，需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸为氧核苷酸为A.60 B.80 C.120 D.180A.60 B

13、.80 C.120 D.180课堂训练课堂训练：4 4、用、用15N15N标记的一个标记的一个DNADNA分子放在分子放在14N14N培养基中复制培养基中复制1010次，则含次，则含15N15N的的DNADNA分子占全部的分子占全部的DNADNA分子比例是（分子比例是（）A A、1/210 B1/210 B、1/102 1/102 C C、1/50 D1/50 D、1/291/29D课堂训练课堂训练：5 5、一个、一个DNADNA分子中有分子中有100100个碱基对，其中有个碱基对，其中有3030个鸟个鸟嘌呤，如果连续复制两次，则需要游离的腺嘌呤嘌呤，如果连续复制两次，则需要游离的腺嘌呤脱氧核

14、苷酸的数目是（脱氧核苷酸的数目是（）2106 6、某、某DNADNA分子含腺嘌呤分子含腺嘌呤100100个，占碱基总数的个，占碱基总数的2020，则其复制，则其复制2 2次，需多少游离胞嘧啶脱氧核苷次，需多少游离胞嘧啶脱氧核苷酸参与新的酸参与新的DNADNA分子中分子中()()A.150 A.150个个 B.450B.450个个 C.400C.400个个 D D500500个个B课堂训练课堂训练：课堂练习课堂练习 1 1、1 1个个DNADNA分子经过分子经过4 4次复制，形成次复制，形成1616个个DNADNA分子，其中含有最初分子，其中含有最初DNADNA分子长链的分子长链的DNADNA分

15、子有分子有（）A.2A.2个个 B.8B.8个个 C.16C.16个个 D.32D.32个个 2 2、DNADNA分子的复制发生在细胞有丝分裂的分子的复制发生在细胞有丝分裂的（）A A、分裂前期、分裂前期 B.B.分裂中期分裂中期 C.C.分裂后期分裂后期 D.D.分裂间期分裂间期 3 3、下列关于、下列关于DNADNA复制的说法，其中不正确的是（复制的说法，其中不正确的是（）A.DNAA.DNA复制过程中需要酶的催化复制过程中需要酶的催化 B.DNAB.DNA复制过程中需要的能量直接由糖类提供复制过程中需要的能量直接由糖类提供 C.DNA C.DNA 分子是边解旋复制的分子是边解旋复制的 D

16、.DNA D.DNA 复制过程中两条母链均可作模板复制过程中两条母链均可作模板 4 4、以、以DNADNA的一条链的一条链“A AT TC C”为模板，经复制为模板，经复制后的子链是（后的子链是（）A.“A.“T TA AG G”B.“B.“U UA AG G”C.“C.“T TA AC C”D.“D.“T TU UG G”3.3 DNA3.3 DNA的复制的复制(37(37张张PPTPPT）3.3 DNA3.3 DNA的复制的复制(37(37张张PPTPPT）5 5、由、由1515N N标记细菌的标记细菌的DNADNA，然后又，然后又将将1414N N来供给这种细菌，于是该细菌便来供给这种细

17、菌，于是该细菌便用用1414N N来合成来合成DNADNA，假设细菌连续分裂，假设细菌连续分裂三次产生了三次产生了8 8个新个体，它们中的含个新个体，它们中的含1414N N链的链的DNADNA与含与含1515N N链的链的DNADNA之比是之比是（）A A、4 4：1 B1 B、2 2：1 1 C C、1 1：1 D1 D、3 3：1 1 A A3.3 DNA3.3 DNA的复制的复制(37(37张张PPTPPT）3.3 DNA3.3 DNA的复制的复制(37(37张张PPTPPT）6 6、在氮源为、在氮源为1414N N的培养基上生长的大肠杆菌，其的培养基上生长的大肠杆菌，其DNADNA分

18、子均为分子均为1414N-DNAN-DNA（对照）；在氮源为（对照）；在氮源为1515N N的培养基上生长的大肠杆菌，的培养基上生长的大肠杆菌，其其DNADNA分子均为分子均为1515N-DNAN-DNA（亲代）。将亲代大肠杆菌转移到含（亲代）。将亲代大肠杆菌转移到含1414N N的培养基上，再连续繁殖两代（的培养基上，再连续繁殖两代（I I和和IIII），用离心的方法），用离心的方法分离得到的结果如下表所示，请分析：分离得到的结果如下表所示，请分析：对照对照亲代亲代I IIIII轻链轻链1414N-DNAN-DNA全轻链全轻链 1/21/2轻链轻链中链中链 全中链全中链1/21/2中链中链重

19、链重链1515N-DNAN-DNA 全重链全重链 （1 1）由实验结果可以推出第一代（）由实验结果可以推出第一代（I I）细菌）细菌DNADNA分子中一条链分子中一条链是是 ，另一条链是，另一条链是 。（2 2）中链含有氮元素是）中链含有氮元素是 。（3 3）将第一代（）将第一代（I I）转移到含）转移到含1515N N的培养基上繁殖一代，将所得到的细的培养基上繁殖一代，将所得到的细菌的菌的DNADNA用同样方法分离。那么得到的轻中重链情况是用同样方法分离。那么得到的轻中重链情况是 （4 4）上述实验表明）上述实验表明DNADNA分子复制的特点是分子复制的特点是 1515N N母链母链1414

20、N N新链新链1515N N和和1414N N1/21/2中链，中链，1/21/2重链重链半保留复制半保留复制3.3 DNA3.3 DNA的复制的复制(37(37张张PPTPPT）3.3 DNA3.3 DNA的复制的复制(37(37张张PPTPPT）7 7下列关于下列关于DNADNA复制过程的正确顺序是复制过程的正确顺序是（）互补碱基对之间氢键断裂互补碱基对之间氢键断裂 互补碱互补碱基对之间形成氢键基对之间形成氢键 DNADNA分子分子在解旋酶的作在解旋酶的作用下用下解旋解旋 以解旋后的母链为模板进行碱以解旋后的母链为模板进行碱基互补配对基互补配对 子链与母链盘旋成双螺旋状子链与母链盘旋成双螺

21、旋状结构结构 A.A.B.B.C.C.D.D.D D3.3 DNA3.3 DNA的复制的复制(37(37张张PPTPPT）3.3 DNA3.3 DNA的复制的复制(37(37张张PPTPPT）8 8DNADNA分子的双链在复制时解旋，这时下述分子的双链在复制时解旋，这时下述哪一对碱基从氢键连接处分开（哪一对碱基从氢键连接处分开（）A AG G与与C C B BA A与与C C C CG G与与A A D DG G与与T TA A 9 9DNADNA复制的基本条件是（复制的基本条件是（）A A模板，原料，能量和酶模板，原料，能量和酶 B B模板，温度，能量和酶模板，温度，能量和酶 C C模板，原

22、料，温度和酶模板，原料，温度和酶 D D模板，原料，温度和能量模板，原料，温度和能量 A A3.3 DNA3.3 DNA的复制的复制(37(37张张PPTPPT）3.3 DNA3.3 DNA的复制的复制(37(37张张PPTPPT）10 10DNADNA分子复制能准确无误地分子复制能准确无误地进行原因是（进行原因是（）A A碱基之间由氢键相连碱基之间由氢键相连 B BDNADNA分子独特的双螺旋结构分子独特的双螺旋结构 C CDNADNA的半保留复制的半保留复制 D DDNADNA的边解旋边复制特点的边解旋边复制特点B3.3 DNA3.3 DNA的复制的复制(37(37张张PPTPPT）3.3

23、 DNA3.3 DNA的复制的复制(37(37张张PPTPPT）1111、DNADNA的复制是在细胞的的复制是在细胞的 分裂和分裂和 第一次第一次分裂前的分裂前的 期进行的。复制是指以期进行的。复制是指以 为模板为模板来合成来合成 的过程。复制特点是的过程。复制特点是 复制复制过程必需以过程必需以 为模板、为模板、为原料、为原料、提提供能量、供能量、的催化等条件，的催化等条件，为为DNADNA的复制提供精确的模板、并有的复制提供精确的模板、并有 能力保证复制能力保证复制能够准确无误地完成。一个亲代能够准确无误地完成。一个亲代DNADNA分子通过复制形成分子通过复制形成了两个了两个 ，新形成的，

24、新形成的DNADNA分子都是既分子都是既含一条含一条 链、又含一条链、又含一条 链，因此，称链，因此，称DNADNA的的复制为复制为“”“”。有有丝丝减数减数间间亲代亲代DNADNA分子分子子代子代DNADNA分子分子边解旋边解旋边复制边复制亲代亲代DNADNA分子分子一条链一条链脱氧核脱氧核苷酸苷酸ATATP P酶酶DNADNA分子双螺分子双螺旋结构旋结构碱基互补碱基互补配对配对结构完全相同的子结构完全相同的子代代DNADNA分子分子母母子子半保留复半保留复制制3.3 DNA3.3 DNA的复制的复制(37(37张张PPTPPT）3.3 DNA3.3 DNA的复制的复制(37(37张张PPTPPT）3.3 DNA3.3 DNA的复制的复制(37(37张张PPTPPT）3.3 DNA3.3 DNA的复制的复制(37(37张张PPTPPT）