还剩40页未读，
继续阅读
生物第3节 DNA的复制课文内容课件ppt
展开
这是一份生物第3节 DNA的复制课文内容课件ppt，共48页。PPT课件主要包含了第3节DNA的复制，问题探讨，提出问题，假说演绎法，DNA复制的过程，合成引物补充，合成子链，重新螺旋，真核生物，线粒体等内容，欢迎下载使用。
沃森和克里克在发表DNA双螺旋结构的那篇著作短文的结尾处写道：“值得注意的是，我们提出的这种碱基特异性配对方式，暗示着遗传物质进行复制的一种可能的机制”
1.碱基互补配对原则暗示DNA的复制机制可能是怎样的？
碱基互补配对原则是指DNA两条链的碱基之间有准确的一一对应关系，暗示DNA的复制可能要先解开DNA双螺旋的两条链，然后通过碱基互补配对合成互补链。
2.这句话中为什么要用“可能”二字？这反应科学研究具有什么特点？
科学研究需要大胆的想象，但是得出结论必须建立在确凿的实验证据之上。
in the fllwing cmmunicatins. We were nt aware f the details f the results presented there when we devised ur structure, which rests mainly thugh nt entirely n published experimental data and stere-chemical arguments. It has nt escaped ur ntice that the specific pairing we have pstulated immediately suggests a pssible cpying mechanism fr the gengtic material. Full details f the structure, including the cn-ditins assumed in building it , tgether with a set f c-rdinates fr the atms, will be published elsewhere.
无论细胞有丝分裂还是减数分裂，都要经历一个较长的细胞分裂间期。细胞在分裂间期主要有什么变化？
DNA分子是怎样进行复制的呢?
①DNA复制时，DNA双螺旋解开，互补的碱基 之间的氢键断裂。
沃森和克里克提出DNA自我复制假说（半保留复制）
对DNA复制的推测----作出假说
②解开的两条单链分别作为复制的模板，游离的 脱氧核苷酸依据碱基互补配对原则， 通过形成 氢键，结合到作为模板的单链上。
③新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA 分子中的一条链，这种复制方式被称做半保留 复制。
新复制出的分子直接形成，完全没有旧的部分。
新复制的分子中新旧都有，但分配是随机组合的。
3. 分散复制（弥散复制）
关键思路：通过实验区分亲代和子代的DNA。
标记亲代DNA链，然后观察它们在子代DNA中如何分布。
1958年，美国生物学家梅塞尔森（M.Meselsn）和斯塔尔（F.Stahl）以大肠杆菌为材料，利用15N和14N进行同位素标记，将亲代DNA全部标记为15N，并将其放入14N的环境中培养。15N和14N是N元素的两种稳定的同位素，这两种同位素的相对原子质量不同，因此，利用离心技术可以在试管中区分含有不同N元素的DNA。
DNA半保留复制的实验证据
同位素标记法（N15无放射性）、密度梯度离心法
问题1：如果要在实验中直观地区别、“标识”母链或子链，可以采取什么办法？
二、DNA半保留复制的实验证据
问题2：如果用同位素（放射性）进行标记，用什么元素？
15N和14N是氮元素的两种稳定同位素，这两种同位素的相对原子质量不同，含15N的DNA比含14N的DNA密度大；
利用离心技术可以在试管中区分含有不同氮元素的DNA；
问题3：要验证上述预测，就要分别观察亲代和子代的情况，但实验中，复制后的DNA分子混合在一起的，不易分离。怎么解决这个问题？
为什么要选大肠杆菌作为实验材料？如何让亲代DNA获得15N标记？如何让子代DNA获得14N标记？
大肠杆菌约20min就繁殖一代，繁殖速度快
将大肠杆菌放入含15NH4Cl的培养液中培养若干代
将大肠杆菌放入含14NH4Cl的培养液中培养若干代
假设DNA的复制是半保留复制
DNA半保留复制的实验证据----演绎推理
15N/15N-DNA
15N/14N-DNA
14N/14N-DNA
假设DNA的复制是全保留复制
假设DNA的复制是分散（弥散）型复制
DNA半保留复制的实验证据----实验验证
证明DNA的复制是半保留复制
排除DNA的复制是全保留复制
排除DNA的复制是分散型复制
DNA半保留复制的实验证据----得出结论
DNA半保留复制的实验证据----假说演绎法
推测可能的复制方式：半保留复制？全保留复制？分散（弥散）复制？
推理、探究几种复制模式下得到子代DNA的可能情况，预测可能实验结果。
证明DNA半保留复制的实验
DNA复制方式：半保留复制
三、DNA复制的过程
1.主要的遗传物质是什么？ 2.DNA复制的概念? 时间？场所？3.DNA复制过程需要哪些条件?4.DNA复制过程有何特点?5.DNA复制过程是怎么进行的?6.DNA准确复制的原因？ 7.DNA复制有何生物学意义?
回顾学过的知识及认真观看以下视频回答问题
在能量的驱动下，解旋酶将DNA双螺旋的两条链解开，氢键断裂。
在引物酶的作用下，产生一小段RNA作为引物,后期引物会被切除
引物的作用简单理解就是引出DNA聚合酶，因为DNA聚合酶必须识别3’端才能结合上去。
DNA聚合酶等以解开的每一条母链为模板，以游离的4种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，各自合成与母链互补的一条子链。
两条子链延伸方向相反，但都是从5’→3’
随着模板链解旋过程的进行，新合成的子链也在不断延伸。
每条新链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构。
有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期,随着染色体的复制而完成。
指以亲代DNA的两条链为模板合成子代DNA的过程。
1. 解旋：在细胞提供的能量的驱动下，解旋酶将DNA双螺旋的两条链解开。
⑵合成子链：游离的4种脱氧核苷酸按碱基互补配对原则随机地与两条母链的碱基配对，确定子链的脱氧核苷酸排列顺序。
（2）合成子链：在DNA聚合酶的催化下从子链的5'端把子链的 脱氧核苷酸聚合成脱氧核苷酸链。
合成方向： 子链的5'端→ 3'端
（3）形成子代DNA分子：每条新链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构。
前导链与后随（滞后链）：
解旋——在能量驱动下，解旋酶将DNA双螺旋解开
合成子链——DNA聚合酶以解开的每一条母链为模板，以游离的4种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，各自合成与母链互补的一条子链
复旋（合成子代DNA分子）——随着解旋进行，子链不断延伸，每条新子链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构
解旋酶、DNA聚合酶、DNA连接酶等
由细胞代谢提供的ATP
边解旋边复制 (从过程上看)
半保留复制 (从结果上看)
提高复制效率，减少DNA突变可能
从子链的5' 端向 3' 端延伸
半不连续复制 (前导链和滞后链)
DNA通过复制，将遗传信息从亲代传给了子代，从而保持了遗传信息的连续性。
10、DNA准确复制的原因
①DNA具有独特的双螺旋结构，能为复制提供精确的模板。②碱基具有互补配对的能力，保证了复制能够准确地进行。
1个DNA复制出两个完全相同的DNA分子。
真核生物DNA的复制从多个起点开始进行，使得复制能在较短时间内完成在复制速率相同的前提下，图中DNA是从其最右边开始复制的。一个细胞周期中每个起点一般只起始1次。
真核生物与原核生物DNA复制的区别
原核生物DNA的复制，只有一个复制起点。
拓展应用（教材P56）
2. 已知果蝇的基因组大小为1.8×108bp（bp 表示碱基对），真核细胞中DNA复制的速率一般为50 - 100bp/s。下图为果蝇DNA的电镜照片，图中的泡状结构叫作DNA复制泡，是DNA上正在复制的部分。请你推测果蝇DNA形成多个复制泡的原因。
说明果蝇的DNA有多个复制起点，可同时从不同起点开始DNA的复制，由此加快DNA复制的速率，为细胞分裂做好物质准备。
(一)DNA分子数1.子代DNA总数2.含15N的DNA数3.含14N的DNA数4.只含15N的DNA数5.只含14N的DNA数
(二)DNA链数1.子代单链总数2.含15N的单链3.含14N的单链
(三)消耗某种碱基数(假设亲代DNA含有某种碱基的个数为m)1.经过n次复制，总共消耗游离的该碱基数为
(三)消耗某种碱基数(假设亲代DNA含有某种碱基的个数为m)2.第n次复制时，共消耗游离的该碱基数为
[易错警示] “DNA复制”相关题目的4点“注意”(1)注意DNA“复制了n次”和“第n次复制”的区别，前者包括所有的复制，但后者只包括第n次的复制。(2)注意碱基的单位是“对”还是“个”。(3)切记在DNA复制过程中，无论复制了几次，含有亲代脱氧核苷酸单链的DNA分子都只有2个。(4)看清题目中问的是“DNA数”还是“链数”“含”还是“只含”等关键词，以免掉进陷阱。
1. 一个有15N标记的DNA分子放在没有标记的环境中培养，复制5次后标记的DNA分子占DNA分子总数的（ ）
A.1/10 B.1/5 C.1/16 D.1/32
2. 1个DNA分子经过4次复制，形成16个DNA分子，其中不含亲代母链的DNA分子为( )
A.2个 B.8个 C.14个 D.32个
3．一个DNA分子中有碱基A 20个，占全部碱基的20％，若DNA连续复制2次，需要碱基C ( ) A. 20个 B．30个 C. 90个 D. 120个4．某DNA分子有2000个脱氧核苷酸，已知它的一条单链上碱基A∶G∶T∶C＝1∶2∶3∶4, 若该分子复制一次，则需要腺嘌呤脱氧核苷酸的数量是 ( )A. 200个 B. 300个 C．400个 D．800个
复制产生的两个子代DNA分子位于一条染色体的两条姐妹染色单体上，由着丝点连在一起，在有丝分裂后期或减数第二次分裂后期着丝点分裂时分开，分别进入两个子细胞中。
DNA是染色体的组成成分,染色体是DNA的载体。
用15N标记细胞的DNA分子，然后将其放到含14N的培养液中进行两次有丝分裂，情况如图所示(以一对同源染色体为例)：
由图可以看出，第一次有丝分裂形成的两个细胞中所有的DNA分子都呈“杂合状态”，即15N/14N－DNA。
DNA复制与有丝分裂中的染色体标记问题
第二次有丝分裂形成的子细胞有多种可能性，可能子细胞的所有染色体都含15N，也可能子细胞的所有染色体都不含15N。即子细胞含有15N的染色体为0-2n条(体细胞染色体为2n条)。
第一次有丝分裂（DNA复制一代）
第二次有丝分裂（DNA复制两代）
蚕豆根尖细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷培养基中完成一个细胞周期，然后在不含放射性标记的培养基中继续分裂至中期，其染色体的放射性标记分布情况是（ ）A．每条染色体中都只有一条单体被标记B．每条染色体的两条单体都被标记C．半数的染色体中只有一条单体被标记D．每条染色体的两条单体都不被标记
细菌在含有15N的培养基中繁殖数代后可认为DNA的含氮碱基都含有15N，然后移入只含有14N的培养基中培养，抽取亲代及子代的DNA经高速离心分离，图①～⑤为可能的结果，下列叙述错误的是（ ）
A．子一代DNA应为② B．子二代DNA应为①C．子三代DNA应为④ D．亲代的DNA应为⑤
沃森和克里克在发表DNA双螺旋结构的那篇著作短文的结尾处写道：“值得注意的是，我们提出的这种碱基特异性配对方式，暗示着遗传物质进行复制的一种可能的机制”
1.碱基互补配对原则暗示DNA的复制机制可能是怎样的？
碱基互补配对原则是指DNA两条链的碱基之间有准确的一一对应关系，暗示DNA的复制可能要先解开DNA双螺旋的两条链，然后通过碱基互补配对合成互补链。
2.这句话中为什么要用“可能”二字？这反应科学研究具有什么特点？
科学研究需要大胆的想象，但是得出结论必须建立在确凿的实验证据之上。
in the fllwing cmmunicatins. We were nt aware f the details f the results presented there when we devised ur structure, which rests mainly thugh nt entirely n published experimental data and stere-chemical arguments. It has nt escaped ur ntice that the specific pairing we have pstulated immediately suggests a pssible cpying mechanism fr the gengtic material. Full details f the structure, including the cn-ditins assumed in building it , tgether with a set f c-rdinates fr the atms, will be published elsewhere.
无论细胞有丝分裂还是减数分裂，都要经历一个较长的细胞分裂间期。细胞在分裂间期主要有什么变化？
DNA分子是怎样进行复制的呢?
①DNA复制时，DNA双螺旋解开，互补的碱基 之间的氢键断裂。
沃森和克里克提出DNA自我复制假说（半保留复制）
对DNA复制的推测----作出假说
②解开的两条单链分别作为复制的模板，游离的 脱氧核苷酸依据碱基互补配对原则， 通过形成 氢键，结合到作为模板的单链上。
③新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA 分子中的一条链，这种复制方式被称做半保留 复制。
新复制出的分子直接形成，完全没有旧的部分。
新复制的分子中新旧都有，但分配是随机组合的。
3. 分散复制（弥散复制）
关键思路：通过实验区分亲代和子代的DNA。
标记亲代DNA链，然后观察它们在子代DNA中如何分布。
1958年，美国生物学家梅塞尔森（M.Meselsn）和斯塔尔（F.Stahl）以大肠杆菌为材料，利用15N和14N进行同位素标记，将亲代DNA全部标记为15N，并将其放入14N的环境中培养。15N和14N是N元素的两种稳定的同位素，这两种同位素的相对原子质量不同，因此，利用离心技术可以在试管中区分含有不同N元素的DNA。
DNA半保留复制的实验证据
同位素标记法（N15无放射性）、密度梯度离心法
问题1：如果要在实验中直观地区别、“标识”母链或子链，可以采取什么办法？
二、DNA半保留复制的实验证据
问题2：如果用同位素（放射性）进行标记，用什么元素？
15N和14N是氮元素的两种稳定同位素，这两种同位素的相对原子质量不同，含15N的DNA比含14N的DNA密度大；
利用离心技术可以在试管中区分含有不同氮元素的DNA；
问题3：要验证上述预测，就要分别观察亲代和子代的情况，但实验中，复制后的DNA分子混合在一起的，不易分离。怎么解决这个问题？
为什么要选大肠杆菌作为实验材料？如何让亲代DNA获得15N标记？如何让子代DNA获得14N标记？
大肠杆菌约20min就繁殖一代，繁殖速度快
将大肠杆菌放入含15NH4Cl的培养液中培养若干代
将大肠杆菌放入含14NH4Cl的培养液中培养若干代
假设DNA的复制是半保留复制
DNA半保留复制的实验证据----演绎推理
15N/15N-DNA
15N/14N-DNA
14N/14N-DNA
假设DNA的复制是全保留复制
假设DNA的复制是分散（弥散）型复制
DNA半保留复制的实验证据----实验验证
证明DNA的复制是半保留复制
排除DNA的复制是全保留复制
排除DNA的复制是分散型复制
DNA半保留复制的实验证据----得出结论
DNA半保留复制的实验证据----假说演绎法
推测可能的复制方式：半保留复制？全保留复制？分散（弥散）复制？
推理、探究几种复制模式下得到子代DNA的可能情况，预测可能实验结果。
证明DNA半保留复制的实验
DNA复制方式：半保留复制
三、DNA复制的过程
1.主要的遗传物质是什么？ 2.DNA复制的概念? 时间？场所？3.DNA复制过程需要哪些条件?4.DNA复制过程有何特点?5.DNA复制过程是怎么进行的?6.DNA准确复制的原因？ 7.DNA复制有何生物学意义?
回顾学过的知识及认真观看以下视频回答问题
在能量的驱动下，解旋酶将DNA双螺旋的两条链解开，氢键断裂。
在引物酶的作用下，产生一小段RNA作为引物,后期引物会被切除
引物的作用简单理解就是引出DNA聚合酶，因为DNA聚合酶必须识别3’端才能结合上去。
DNA聚合酶等以解开的每一条母链为模板，以游离的4种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，各自合成与母链互补的一条子链。
两条子链延伸方向相反，但都是从5’→3’
随着模板链解旋过程的进行，新合成的子链也在不断延伸。
每条新链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构。
有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期,随着染色体的复制而完成。
指以亲代DNA的两条链为模板合成子代DNA的过程。
1. 解旋：在细胞提供的能量的驱动下，解旋酶将DNA双螺旋的两条链解开。
⑵合成子链：游离的4种脱氧核苷酸按碱基互补配对原则随机地与两条母链的碱基配对，确定子链的脱氧核苷酸排列顺序。
（2）合成子链：在DNA聚合酶的催化下从子链的5'端把子链的 脱氧核苷酸聚合成脱氧核苷酸链。
合成方向： 子链的5'端→ 3'端
（3）形成子代DNA分子：每条新链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构。
前导链与后随（滞后链）：
解旋——在能量驱动下，解旋酶将DNA双螺旋解开
合成子链——DNA聚合酶以解开的每一条母链为模板，以游离的4种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，各自合成与母链互补的一条子链
复旋（合成子代DNA分子）——随着解旋进行，子链不断延伸，每条新子链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构
解旋酶、DNA聚合酶、DNA连接酶等
由细胞代谢提供的ATP
边解旋边复制 (从过程上看)
半保留复制 (从结果上看)
提高复制效率，减少DNA突变可能
从子链的5' 端向 3' 端延伸
半不连续复制 (前导链和滞后链)
DNA通过复制，将遗传信息从亲代传给了子代，从而保持了遗传信息的连续性。
10、DNA准确复制的原因
①DNA具有独特的双螺旋结构，能为复制提供精确的模板。②碱基具有互补配对的能力，保证了复制能够准确地进行。
1个DNA复制出两个完全相同的DNA分子。
真核生物DNA的复制从多个起点开始进行，使得复制能在较短时间内完成在复制速率相同的前提下，图中DNA是从其最右边开始复制的。一个细胞周期中每个起点一般只起始1次。
真核生物与原核生物DNA复制的区别
原核生物DNA的复制，只有一个复制起点。
拓展应用（教材P56）
2. 已知果蝇的基因组大小为1.8×108bp（bp 表示碱基对），真核细胞中DNA复制的速率一般为50 - 100bp/s。下图为果蝇DNA的电镜照片，图中的泡状结构叫作DNA复制泡，是DNA上正在复制的部分。请你推测果蝇DNA形成多个复制泡的原因。
说明果蝇的DNA有多个复制起点，可同时从不同起点开始DNA的复制，由此加快DNA复制的速率，为细胞分裂做好物质准备。
(一)DNA分子数1.子代DNA总数2.含15N的DNA数3.含14N的DNA数4.只含15N的DNA数5.只含14N的DNA数
(二)DNA链数1.子代单链总数2.含15N的单链3.含14N的单链
(三)消耗某种碱基数(假设亲代DNA含有某种碱基的个数为m)1.经过n次复制，总共消耗游离的该碱基数为
(三)消耗某种碱基数(假设亲代DNA含有某种碱基的个数为m)2.第n次复制时，共消耗游离的该碱基数为
[易错警示] “DNA复制”相关题目的4点“注意”(1)注意DNA“复制了n次”和“第n次复制”的区别，前者包括所有的复制，但后者只包括第n次的复制。(2)注意碱基的单位是“对”还是“个”。(3)切记在DNA复制过程中，无论复制了几次，含有亲代脱氧核苷酸单链的DNA分子都只有2个。(4)看清题目中问的是“DNA数”还是“链数”“含”还是“只含”等关键词，以免掉进陷阱。
1. 一个有15N标记的DNA分子放在没有标记的环境中培养，复制5次后标记的DNA分子占DNA分子总数的（ ）
A.1/10 B.1/5 C.1/16 D.1/32
2. 1个DNA分子经过4次复制，形成16个DNA分子，其中不含亲代母链的DNA分子为( )
A.2个 B.8个 C.14个 D.32个
3．一个DNA分子中有碱基A 20个，占全部碱基的20％，若DNA连续复制2次，需要碱基C ( ) A. 20个 B．30个 C. 90个 D. 120个4．某DNA分子有2000个脱氧核苷酸，已知它的一条单链上碱基A∶G∶T∶C＝1∶2∶3∶4, 若该分子复制一次，则需要腺嘌呤脱氧核苷酸的数量是 ( )A. 200个 B. 300个 C．400个 D．800个
复制产生的两个子代DNA分子位于一条染色体的两条姐妹染色单体上，由着丝点连在一起，在有丝分裂后期或减数第二次分裂后期着丝点分裂时分开，分别进入两个子细胞中。
DNA是染色体的组成成分,染色体是DNA的载体。
用15N标记细胞的DNA分子，然后将其放到含14N的培养液中进行两次有丝分裂，情况如图所示(以一对同源染色体为例)：
由图可以看出，第一次有丝分裂形成的两个细胞中所有的DNA分子都呈“杂合状态”，即15N/14N－DNA。
DNA复制与有丝分裂中的染色体标记问题
第二次有丝分裂形成的子细胞有多种可能性，可能子细胞的所有染色体都含15N，也可能子细胞的所有染色体都不含15N。即子细胞含有15N的染色体为0-2n条(体细胞染色体为2n条)。
第一次有丝分裂（DNA复制一代）
第二次有丝分裂（DNA复制两代）
蚕豆根尖细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷培养基中完成一个细胞周期，然后在不含放射性标记的培养基中继续分裂至中期，其染色体的放射性标记分布情况是（ ）A．每条染色体中都只有一条单体被标记B．每条染色体的两条单体都被标记C．半数的染色体中只有一条单体被标记D．每条染色体的两条单体都不被标记
细菌在含有15N的培养基中繁殖数代后可认为DNA的含氮碱基都含有15N，然后移入只含有14N的培养基中培养，抽取亲代及子代的DNA经高速离心分离，图①～⑤为可能的结果，下列叙述错误的是（ ）
A．子一代DNA应为② B．子二代DNA应为①C．子三代DNA应为④ D．亲代的DNA应为⑤
相关课件
高中生物人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第3章 基因的本质第3节 DNA的复制优秀课件ppt： 这是一份高中生物人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第3章 基因的本质第3节 DNA的复制优秀课件ppt，共28页。PPT课件主要包含了问题探讨，半保留复制，全保留复制，分散复制，对DNA复制的推测，提出问题，作出假设，同位素标记技术，密度梯度离心，NH4Cl等内容，欢迎下载使用。
高中人教版 (2019)第3节 DNA的复制课堂教学ppt课件： 这是一份高中人教版 (2019)第3节 DNA的复制课堂教学ppt课件，共28页。PPT课件主要包含了学习目标，DNA复制的过程，ATP，解旋酶，形成氢键，DNA聚合酶，种脱氧核苷酸，半保留复制，边解旋边复制，对DNA复制的推测等内容，欢迎下载使用。
人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第3节 DNA的复制图片ppt课件： 这是一份人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第3节 DNA的复制图片ppt课件，共19页。PPT课件主要包含了全保留复制，同位素标记法，半保留复制，得出结论，练一练，重新螺旋，DNA复制的过程，合成子链，有丝分裂间期，边解旋边复制等内容，欢迎下载使用。
