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(bǔ)配對(duì)原則：A與（

）；G與（）。兩條鏈上的堿基通過（

）連接。TC氫鍵北京奧運(yùn)會(huì)會(huì)徽“中國印舞動(dòng)的北京”怎樣將這枚會(huì)徽復(fù)制成兩個(gè)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(gè)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(gè)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(gè)分子也是同時(shí)含有舊的和新的部分，但是其分配是隨機(jī)組合的。沃森和克里克所推測(cè)的是半保留型的復(fù)制。他們認(rèn)為原有的兩鏈DNA會(huì)分開，每一鏈各作為一個(gè)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(duì)DNA分子復(fù)制的推測(cè)問題：（1）這些復(fù)制觀點(diǎn)的提出對(duì)你有何啟示？（2）這些觀點(diǎn)各不相同，如何來證明哪個(gè)觀點(diǎn)是正確的？（3）要你來設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，你認(rèn)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(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：需要解決的問題2:如果用同位素(放射性)進(jìn)行標(biāo)記,用什么元素最好?演繹推理:如果親代DNA是15N作標(biāo)記的，放在14N的環(huán)境中進(jìn)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(shí)驗(yàn)中直觀地區(qū)別、“標(biāo)識(shí)”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(biāo)記的方法。需要解決的問題2:如果用同位素(放射性)進(jìn)行標(biāo)記,用什么元素最好?演繹推理:如果親代DNA是15N作標(biāo)記的，放在14N的環(huán)境中進(jìn)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(shí)驗(yàn)中直觀地區(qū)別、“標(biāo)識(shí)”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(biāo)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(yàn)證上述預(yù)測(cè),就要分別觀察親代和子代的情況,但實(shí)驗(yàn)中,復(fù)制后的DNA分子通常是隨機(jī)混合在一起的，不易分離。怎么解決這個(gè)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(yàn)證上述預(yù)測(cè),就要分別觀察親代和子代的情況,但實(shí)驗(yàn)中,復(fù)制后的DNA分子通常是隨機(jī)混合在一起的，不易分離。怎么解決這個(gè)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(shí)的情況：2/2n中，1-2/2n輕。提出假說演繹推理驗(yàn)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(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證這種現(xiàn)象（3）通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)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(shí)驗(yàn)證據(jù)同位素示蹤技術(shù)證明DNA進(jìn)行半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)1、定義：以親代DNA為模板合成子代DNA的過程2、時(shí)間：有絲分裂間期、減數(shù)第一次分裂前的間期3、場(chǎng)所：真核生物：細(xì)胞核（主要）、葉綠體、線粒體原核生物：細(xì)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(bǔ)的子鏈。每條子鏈與其對(duì)應(yīng)的

盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)，形成

個(gè)與親代_____

的DNA。細(xì)胞解旋酶模板互相配對(duì)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(diǎn)、原則①邊解旋邊復(fù)制②半保留復(fù)制★原則：堿基互補(bǔ)配對(duì)原則★特點(diǎn)：7、準(zhǔn)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(dú)特的

提供精確的模板。②通過

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

）個(gè)子代DNA。2nDNA分子復(fù)制的計(jì)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(gè)2個(gè)2n-2個(gè)（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(jì)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(gè)，則經(jīng)過n次復(fù)制后需要消耗該脫氧核苷酸個(gè)數(shù)為：M(2n-1)DNA分子復(fù)制的計(jì)算：1.一個(gè)有15N標(biāo)記的DNA分子放在沒有標(biāo)記的環(huán)境中培養(yǎng),復(fù)制5次后標(biāo)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(gè)DNA分子經(jīng)過4次復(fù)制,形成16個(gè)DNA分子,其中不含親代母鏈的DNA分子為（）A.2個(gè)B.8個(gè)

C.14個(gè)D.32個(gè)C

C

練習(xí)3.一個(gè)被放射性元素標(biāo)記雙鏈DNA的噬菌體侵染細(xì)菌,若此細(xì)菌破裂后釋放出n個(gè)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(duì)同源染色體的精原細(xì)胞的DNA分子用15N標(biāo)記，并供給14N為原料，該細(xì)胞進(jìn)行減數(shù)分裂產(chǎn)生的4個(gè)精子中，含15N標(biāo)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(gè)堿基，其中含胞嘧啶m個(gè)，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(gè)DNA的堿基總數(shù)中,腺嘌呤為200個(gè),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(gè),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(shí),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(cuò)的DNA占（）A.1/2B.1/2n-1

C.1/2nD.1/2n+1A5.某DNA分子共有a個(gè)堿基，其中含胞嘧啶m個(gè)，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(gè)被放射性元素標(biāo)記雙鏈DNA的噬菌體侵染細(xì)菌,若此細(xì)菌破裂后釋放出n個(gè)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。→

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(gè)分子也是同時(shí)含有舊的和新的部分，但是其分配是隨機(jī)組合的。沃森和克里克所推測(cè)的是半保留型的復(fù)制。他們認(rèn)為原有的兩鏈DNA會(huì)分開，每一鏈各作為一個(gè)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(duì)DNA分子復(fù)制的推測(cè)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