高中生物必修二課件1：3-3 DNA分子的復(fù)制

第3節(jié)DNA的復(fù)制復(fù)習(xí)思考：

1.

DNA由幾條鏈組成，基本組成單位：(

)，有幾種，結(jié)構(gòu)簡式怎樣？

2.DNA分子具有特殊的空間結(jié)構(gòu)，也就是具有規(guī)則的（）結(jié)構(gòu)。雙螺旋脫氧核苷酸3.堿基互補配對原則：A與（

）；G與（）。兩條鏈上的堿基通過（

）連接。TC氫鍵北京奧運會會徽“中國印舞動的北京”怎樣將這枚會徽復(fù)制成兩個完全一樣的印章？問題探討

何謂復(fù)制？

所謂DNA的復(fù)制就是指新DNA的合成，就是產(chǎn)生兩個跟親代DNA完全相同的新DNA分子的過程。新產(chǎn)生的DNA分子是一個全新的DNA分子嗎？

最早期提出的DNA復(fù)制模型有三種：保留型復(fù)制、半保留型復(fù)制和分散型復(fù)制。在保留型復(fù)制的模型中，新復(fù)制出的分子直接形成，完全沒有舊的部分。半保留型是一鏈舊模板合成另一鏈，因此形成的分子是一半新的、一半舊的。分散模型復(fù)制的兩個分子也是同時含有舊的和新的部分，但是其分配是隨機組合的。沃森和克里克所推測的是半保留型的復(fù)制。他們認為原有的兩鏈DNA會分開，每一鏈各作為一個模板用來復(fù)制新的部分，所以新合成的分子中有一舊鏈和一新鏈。一、對DNA分子復(fù)制的推測問題：（1）這些復(fù)制觀點的提出對你有何啟示？（2）這些觀點各不相同，如何來證明哪個觀點是正確的？（3）要你來設(shè)計實驗，你認為最基本的思路是什么？二、DNA復(fù)制的方式作出假設(shè)分組討論模擬探索材料：白紙、兩種顏色的水筆。(兩種顏色的水筆分別表示母鏈和子鏈)過程：直接在紙上畫出復(fù)制的結(jié)果?！?/p>

親代子代12(?)(?)(?)(?)假設(shè)的復(fù)制的方式111122223344→

→

方式１：半保留復(fù)制方式２：全保留復(fù)制假設(shè)的復(fù)制的方式111122223344→

→

方式１：半保留復(fù)制方式２：全保留復(fù)制

提出假說:如果DNA是半保留復(fù)制。分析假說：復(fù)制后得到的子一代DNA和子二代DNA的組成是怎樣的?親代DNA分子演繹推理：實驗驗證：需要解決的問題2:如果用同位素(放射性)進行標記,用什么元素最好?演繹推理:如果親代DNA是15N作標記的，放在14N的環(huán)境中進行培養(yǎng)，則親代、子一代、子二代DNA分別含有哪種N元素？其密度如何？需要解決的問題1:如果要在實驗中直觀地區(qū)別、“標識”母鏈或子鏈,可以采取什么辦法？可以利用同位素(具放射性)標記的方法。需要解決的問題2:如果用同位素(放射性)進行標記,用什么元素最好?演繹推理:如果親代DNA是15N作標記的，放在14N的環(huán)境中進行培養(yǎng)，則親代、子一代、子二代DNA分別含有哪種N元素？其密度如何？需要解決的問題1:如果要在實驗中直觀地區(qū)別、“標識”母鏈或子鏈,可以采取什么辦法？可以利用同位素(具放射性)標記的方法。親代DNA分子15N/14N-DNA(全部)15N/14N-DNA(1/2)14N/14N-DNA(1/2)子一代：子二代：親代：15N/15N-DNA(全部)問題３:要驗證上述預(yù)測,就要分別觀察親代和子代的情況,但實驗中,復(fù)制后的DNA分子通常是隨機混合在一起的，不易分離。怎么解決這個問題？15N/14N-DNA(全部)15N/14N-DNA(1/2)14N/14N-DNA(1/2)子一代：子二代：親代：15N/15N-DNA(全部)可以通過離心使其發(fā)生分層(15N質(zhì)量大于14N)。復(fù)制前復(fù)制后問題３:要驗證上述預(yù)測,就要分別觀察親代和子代的情況,但實驗中,復(fù)制后的DNA分子通常是隨機混合在一起的，不易分離。怎么解決這個問題？15N/14N-DNA(全部)15N/14N-DNA(1/2)14N/14N-DNA(1/2)子一代：子二代：親代：15N/15N-DNA(全部)可以通過離心使其發(fā)生分層(15N質(zhì)量大于14N)。復(fù)制前復(fù)制后

全重全中14N/14N15N/14N15N/15N世代

0

1

2

3輕中重演釋推理出N代時的情況：2/2n中，1-2/2n輕。提出假說演繹推理驗證假說假說演繹小結(jié)

（1）DNA的復(fù)制是半保留復(fù)制（2）子代DNA可能的情況及如何設(shè)計實驗驗證這種現(xiàn)象（3）通過實驗進行驗證得出結(jié)論半保留復(fù)制→

二、DNA復(fù)制的方式得出結(jié)論半保留復(fù)制→

二、DNA復(fù)制的方式DNA半保留復(fù)制的實驗證據(jù)同位素示蹤技術(shù)證明DNA進行半保留復(fù)制的實驗1、定義：以親代DNA為模板合成子代DNA的過程2、時間：有絲分裂間期、減數(shù)第一次分裂前的間期3、場所：真核生物：細胞核（主要）、葉綠體、線粒體原核生物：細胞質(zhì)模板：親代DNA分子的兩條鏈4、條件：原料：游離的4種脫氧核苷酸（A、G、C、T）

能量：

ATP（呼吸作用提供）酶：

解旋酶、DNA聚合酶等三、DNA分子復(fù)制的過程5、DNA復(fù)制的過程①解旋：②合成子鏈：③形成子代DNA：利用

提供的能量（ATP），在

的作用下，把兩條螺旋的雙鏈解開。以解開的每一段母鏈為

，以_____

為原料，遵循______

原則，在有關(guān)

的作用下，合成與母鏈互補的子鏈。每條子鏈與其對應(yīng)的

盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)，形成

個與親代_____

的DNA。細胞解旋酶模板互相配對酶離的脫氧核苷酸母鏈兩相同四種游堿基完全6、DNA復(fù)制的特點、原則①邊解旋邊復(fù)制②半保留復(fù)制★原則：堿基互補配對原則★特點：7、準確復(fù)制的原因、意義意義：將遺傳信息從親代傳給子代，保持了遺傳信息的穩(wěn)定性、連續(xù)性。原因：①DNA分子獨特的

提供精確的模板。②通過

保證了復(fù)制準確無誤。雙螺旋結(jié)構(gòu)堿基互補配對8、DNA復(fù)制過程中的等量關(guān)系一個DNA復(fù)制n次后，得到（

）個子代DNA。2nDNA分子復(fù)制的計算：親代DNA分子經(jīng)n次復(fù)制后，則（1）DNA分子數(shù)①子代DNA分子數(shù)：②含親代母鏈的DNA分子數(shù)：③不含親代母鏈的DNA分子數(shù)：2n個2個2n-2個（2）脫氧核苷酸鏈數(shù)①子代DNA分子中脫氧核苷酸鏈數(shù)：②親代脫氧核苷酸鏈數(shù)：③新合成的脫氧核苷酸鏈數(shù)：

2n+1條2條2n+1-2條DNA分子復(fù)制的計算：親代DNA分子經(jīng)n次復(fù)制后，則（3）消耗的脫氧核苷酸數(shù)若一親代DNA分子含有某種脫氧核苷酸m個，則經(jīng)過n次復(fù)制后需要消耗該脫氧核苷酸個數(shù)為：M(2n-1)DNA分子復(fù)制的計算：1.一個有15N標記的DNA分子放在沒有標記的環(huán)境中培養(yǎng),復(fù)制5次后標記的DNA分子占DNA分子總數(shù)的（）A.1/10B.1/5

C.1/16D.1/322.1個DNA分子經(jīng)過4次復(fù)制,形成16個DNA分子,其中不含親代母鏈的DNA分子為（）A.2個B.8個

C.14個D.32個C

C

練習(xí)3.一個被放射性元素標記雙鏈DNA的噬菌體侵染細菌,若此細菌破裂后釋放出n個噬菌體,則其中具有放射性元素的噬菌體占總數(shù)的（）A.1/nB.1/2n

C.2/nD.1/2C

4.假設(shè)將含有一對同源染色體的精原細胞的DNA分子用15N標記，并供給14N為原料，該細胞進行減數(shù)分裂產(chǎn)生的4個精子中，含15N標記的DNA的精子所占比例為（）A.100%B.50%

C.25%

D.0A

5.某DNA分子共有a個堿基，其中含胞嘧啶m個，則該DNA分子復(fù)制3次，需游離的胸腺嘧啶脫氧核苷酸數(shù)為（）A.7（a-m）B.8（a-m）

C.7（a/2-m）

D.8（2a-m）C6.某一個DNA的堿基總數(shù)中,腺嘌呤為200個,復(fù)制數(shù)次后,消耗周圍環(huán)境中含腺嘌呤的脫氧核苷酸3000個,該DNA分子已經(jīng)復(fù)制了幾次(是第幾代)（）A.三次(第四代)B.四次(第五代)

C.五次(第六代)D.六次(第七代)B

7.一雙鏈DNA分子,在復(fù)制解旋時,一條鏈上的G變成了C,則DNA經(jīng)n次復(fù)制后,發(fā)生差錯的DNA占（）A.1/2B.1/2n-1

C.1/2nD.1/2n+1A5.某DNA分子共有a個堿基，其中含胞嘧啶m個，則該DNA分子復(fù)制3次，需游離的胸腺嘧啶脫氧核苷酸數(shù)為（）A.7（a-m）B.8（a-m）

C.7（a/2-m）

D.8（2a-m）C3.一個被放射性元素標記雙鏈DNA的噬菌體侵染細菌,若此細菌破裂后釋放出n個噬菌體,則其中具有放射性元素的噬菌體占總數(shù)的（）A.1/nB.1/2n

C.2/nD.1/2C

二、DNA復(fù)制的方式作出假設(shè)分組討論模擬探索材料：白紙、兩種顏色的水筆。(兩種顏色的水筆分別表示母鏈和子鏈)過程：直接在紙上畫出復(fù)制的結(jié)果?！?/p>

親代子代12(?)(?)(?)(?)

最早期提出的DNA復(fù)制模型有三種：保留型復(fù)制、半保留型復(fù)制和分散型復(fù)制。在保留型復(fù)制的模型中，新復(fù)制出的分子直接形成，完全沒有舊的部分。半保留型是一鏈舊模板合成另一鏈，因此形成的分子是一半新的、一半舊的。分散模型復(fù)制的兩個分子也是同時含有舊的和新的部分，但是其分配是隨機組合的。沃森和克里克所推測的是半保留型的復(fù)制。他們認為原有的兩鏈DNA會分開，每一鏈各作為一個模板用來復(fù)制新的部分，所以新合成的分子中有一舊鏈和一新鏈。一、對DNA分子復(fù)制的推測復(fù)習(xí)思考：

1.

DNA由幾條鏈組成，基本組成單位：(

)，有幾種，結(jié)構(gòu)簡式怎樣？

2.DNA分子具有特殊的空間結(jié)構(gòu)，也就是具有規(guī)則的（）結(jié)構(gòu)。雙螺旋脫氧核苷酸

何謂復(fù)制？

所謂DNA的復(fù)制就是指