人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第3节 DNA的复制课堂教学课件ppt

这是一份人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第3节 DNA的复制课堂教学课件ppt，共38页。PPT课件主要包含了对DNA复制的推测，CONTENTS，DNA复制的过程，一提出问题，有人质疑，二作出假设，N15N，N14N，轻带中带，三演绎推理等内容，欢迎下载使用。

DNA半保留复制的实验证据
这些观点各有不同，如何来证明那个观点是正确的？
一.对DNA复制的推测
(1)半保留复制(沃森和克里克提出）形成的分子一半是新的，一半是旧的
(2)全保留复制新复制出的分子直接形成，全部是新的
（3）分散复制亲代DNA分子分散到新复制出的分子每条链上
DNA以什么方式复制？
(1)半保留复制(沃森和克里克）
问题1：这些观点各有不同，如何来证明那个观点是正确的？
DNA以半保留方式复制（全保留、分散）
问题2：要通过实验“探究DNA复制是哪种方式？”关键思路是什么？
关键思路：通过实验区分亲代和子代的DNA
问题3：DNA是肉眼看不可见的，如何做区分亲代和子代的DNA呢？
大肠杆菌（繁殖快，20min一代）
资料：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，含15N的DNA比含14N的DNA密度大。
14N/14N—DNA
15N/14N—DNA
15N/15N—DNA
利用离心技术可以在试管中区分含有不同质量N元素的DNA。
得到的大肠杆菌DNA几乎都是15N标记的
活动1：请同学们自主学习课本P53-54，小组合作思考讨论完成问题。
尝试画出1个DNA分子分别按照半保留复制、全保留复制的方式复制两次的图解模型。
要求：（1）限时2分钟，小组做好分工，所有成员全力以赴，全身心投入。（2）确定小组发言人，做好展示准备，并做好评价与质疑的准备。
14N/14N15N/14N
1.假设DNA的复制是半保留复制
2.假设DNA的复制是全保留复制
只含15N的DNA密度大，只含14N的DNA密度小，一条链含14N、一条链含15N的双链DNA密度居中。
让大肠杆菌在15NH4Cl的培养若干代，再放置在14NH4Cl培养。
离心后应出现三条DNA带
①重带(密度最大)：两条链都为15N标记的亲代双链DNA。②中带(密度居中)：一条链为14N标记，另一条链为15N标 记的子代双链DNA。③轻带(密度最小)：两条链都为14N标记的子代双链DNA。
二.DNA半保留复制的实验证据

结论：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
证明DNA半保留复制的实验
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
DNA以半保留方式进行复制
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”。
问题5：碱基互补配对原则暗示DNA的复制机制可能是怎样的？
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。
问题6：DNA以什么方式复制？
DNA复制的概念是什么?时间？场所？
DNA复制过程需要哪些条件?
简述DNA复制过程怎么进行?
DNA复制过程有何特点?精确复制的原因有何生物学意义？
活动2：请同学们自主阅读教材P55-56，小组合作思考讨论完成问题。
DNA的复制是指以亲代DNA为模板（半保留复制）合成子代DNA的过程。
主要是在细胞核(在线粒体、叶绿体和原核生物拟核中)
细胞分裂（有丝分裂或减数分裂）前的间期
亲代DNA分子中的两条母链
以细胞中游离的4种脱氧核苷酸
解旋酶、DNA聚合酶等
在ATP的驱动下，解旋酶将DNA部分双螺旋的两条链碱基对氢键解开。
①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
（三）重新螺旋形成子代DNA分子
每条新链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构。
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。多个起点不一定同时复制
原核生物 DNA 的复制只有一个起点。
真核生物与原核生物DNA复制的区别
①半保留复制；②边解旋边不连续复制；③双向复制；④真核生物有多个复制起点
（1）DNA分子独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板；（2）碱基互补配对原则，保证了复制能够准确地进行。
将遗传信息从亲代传给子代，从而保持遗传信息的连续性。
一个DNA分子形成两个完全相同的DNA分子
从子链的5' 端向 3' 端延伸
1.下图为某真核细胞中DNA复制过程的模式图，下列叙述正确的是
A.DNA分子在酶①的作用下水解成脱氧核苷酸，酶②催化碱基对之间的连接B.在复制过程中解旋和复制是同时进行的C.解旋酶能使双链DNA解开，并且不需要消耗ATPD.两条新的子链通过氢键形成一个新的DNA分子
2.如图为真核生物DNA复制过程示意图，有关分析错误的是(　　)
A.DNA具有半保留复制、边解旋边复制的特点 B.DNA复制时两条子链的延伸方向相同 C.DNA不同起点的复制是不同步进行的 D.多起点双向复制提高了DNA的合成速率
活动探究1：将含有15N的DNA分子放在含有14N的培养基上培养，复制n次，则：
①子代DNA (含14N)分子数是多少？
②含有亲代DNA链的子代DNA(15N)分子数是多少？
③不含亲代链的子代DNA(只含14N)分子数是多少？
(2)脱氧核苷酸链数：
①子代DNA分子中脱氧核苷酸链数是多少？
②亲代脱氧核苷酸链数(15N)是多少？
③新合成的脱氧核苷酸链数(14N)是多少？
四.DNA复制的相关计算
将含有 15N的DNA分子放在含有14N的培养基上培养，复制n次，则：
①子代DNA (含14N)分子数＝
②含有亲代DNA链的子代DNA(15N)分子数＝
③不含亲代链的子代DNA(只含14N)分子数＝
①子代DNA分子中脱氧核苷酸链数＝
②亲代脱氧核苷酸链数(15N)＝
③新合成的脱氧核苷酸链数(14N)＝
1.将用15N标记的一个DNA分子放在含有14N的培养基中，让其复制三次，则含有15N的DNA分子占全部DNA分子的比例是：（ ）A．1/2 B．1/4 C．1/6 D．1/8
活动探究2：将普通的大肠杆菌（DNA含14N ）放在含15N的培养液培养，若亲代DNA分子中含有脱氧核苷酸m个，（1）1次复制需要该游离的脱氧核苷酸多少个？（2）2次复制呢需要该游离的脱氧核苷酸多少个？（3）n次复制呢需要该游离的脱氧核苷酸多少个？
(3)游离脱氧核苷酸数：
将普通的大肠杆菌（DNA种含14N ）放在含15N的培养液培养，若亲代DNA分子中含有脱氧核苷酸m个（1）1次复制需要该游离的脱氧核苷酸（2）2次复制呢需要该游离的脱氧核苷酸（3）n次复制呢需要该游离的脱氧核苷酸
复制n次：m (2n－1)个
活动探究3：将普通的大肠杆菌（DNA种含14N ）放在含15N的培养液培养，若亲代DNA分子中含有脱氧核苷酸m个，（1）第1次复制需要该游离的脱氧核苷酸多少个？（2）第2次复制呢需要该游离的脱氧核苷酸多少个？（3）第n次复制呢需要该游离的脱氧核苷酸多少个？
将普通的大肠杆菌（DNA种含14N ）放在含15N的培养液培养，若亲代DNA分子中含有脱氧核苷酸m个，（1）第1次复制需要该游离的脱氧核苷酸（2）第2次复制呢需要该游离的脱氧核苷酸（3）第n次复制呢需要该游离的脱氧核苷酸
第n次：m·2n－1个
2.某一个DNA分子的碱基总数中，腺嘌呤为200个，复制n次后，消耗周围环境中含腺嘌呤的脱氧核苷酸3000个，该DNA分子已经复制了几次（是第几代）（ ） A．三次（第四代） B．四次（第五代） C．五次（第六代） D．六次（第七代）
解析:经过n次复制利用腺嘌呤脱氧核苷酸数目3 000＝(2n－1)·200，得n＝4。选择：B
3.一个被15N标记的DNA分子，以含14N的4种脱氧核苷酸为原料，连续复制3次，则含15N的脱氧核苷酸链占全部脱氧核苷酸链的比例是 (　　)A.1/2 B.1/4 C.1/6 D.1/8
4.一个由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.1/25