高中生物DNA的复制教学演示课件ppt

这是一份高中生物DNA的复制教学演示课件ppt，共45页。PPT课件主要包含了问题探讨，假说演绎法，任务1，任务2，任务3，任务4，m2n－1，m·2n－1等内容，欢迎下载使用。
对 DNA 复制的推测
DNA 半保留复制的实验证据
艾弗里肺炎链球菌转化实验
赫尔希蔡斯噬菌体侵染细菌实验
沃森和克里克DNA双螺旋结构
沃森和克里克在发表 DNA 双螺旋结构的那篇著名短文的结尾处写道：“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。”
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。
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。
1.碱基互补配对原则暗示DNA的复制机制可能是怎样的？
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？
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?
实验、得出结论、验证假说。
根据复制模式，预测实验结果。
DNA复制时，DNA双螺旋解开，互补的碱基之间的氢键断裂，解开的两条单链分别作为复制的模板，游离的脱氧核苷酸根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。
新合成的DNA分子都保留了原DNA分子中的一条链。
以两条母链为模板合成两条DNA子链，子代DNA中母链重新结合，两条子链彼此结合成另一个子代DNA分子。
亲代DNA
亲代DNA分子将断裂成短片段，以这些亲本短片段为模板合成同样长短的新的DNA片段，再将这些新旧片段混合连接，形成完整的全长DNA分子。这样形成的双链，均既含有亲本的DNA片段，又有新合成的DNA片段。
这些观点各有不同，如何来证明那个观点是正确的？
分析DNA半保留复制的实验证据
阅读课本P53及“证明DNA半保留复制的实验”思考下列问题：
用什么方法能在实验中直观区分母链和子链？
该实验用什么元素做标记？为什么？
通过实验区分DNA复制方式的三种假说,实验的关键是什么?
如何测定子代DNA带有同位素的情况?
该实验的具体流程是什么?
美国生物学家梅塞尔森和斯塔尔
（繁殖快，20min一代）
15N和14N是N元素的两种稳定的同位素(无放射性)，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。
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不同N元素的DNA分子
同位素标记法、密度梯度离心法
根据试管中DNA带所在的位置就可以区分亲代与子代的DNA
得到的大肠杆菌DNA几乎都是15N标记的
尝试画出1个DNA分子分别按照半保留、全保留、分散复制方式复制两次的图解模型。
请同学们小组合作思考讨论完成下列任务：
要求：（1）限时2分钟，小组做好分工，所有成员全力以赴，激情投入。（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。
按DNA复制三种假说演绎推理,将预测结果画(涂黑)在以下试管：
最早可根据第_____代细菌DNA的离心结果来判断是全保留还是半保留复制；最早根据第____代细菌 DNA 的离心结果来判断是分散复制还是半保留复制。
该图为噬菌体侵染大肠杆菌的实验示意图，请大家思考红色圈大肠杆菌内子代噬菌体的DNA分子，为什么有的DNA两条链中一条为红色标记一条为蓝色标记，为什么有的DNA分子的两条链均为蓝色标记？
T2噬菌体侵染大肠杆菌实验
DNA复制方式为半保留复制
概述DNA复制的条件、过程、特点及意义
阅读教材P55，思考下列问题:
1.什么叫做DNA的复制，其发生的时间以及场所为？2.DNA的复制过程主要包括哪几个步骤？3.DNA的复制过程需要哪些条件？4.DNA复制的方向及结果分别是？5.DNA的复制有何特点和意义？6.DNA准确复制的原因为？
DNA 的复制是指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。
有丝分裂间期、减数分裂前的间期、无丝分裂之前
③DNA病毒：活的宿主细胞内。
①真核生物：细胞核（主要）线粒体和叶绿体。
②原核生物：拟核（主要），质粒（细胞质）。
一条母链和一条子链螺旋成为一个新的DNA分子
③形成子代DNA分子：
复制开始时，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。
DNA聚合酶等以解开的每一条母链为模板，以细胞中游离的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。
每条新链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构。
思考：二条母链的碱基顺序是否相同？二条子链的碱基顺序是否相同？ 新合成的二个DNA碱基顺序是否相同？
亲代DNA的两条链(两条母链)
四种脱氧核苷酸（A、G、C、T)
解旋酶、 DNA聚合酶等
根据资料，试总结DNA复的特点？
(1)大肠杆菌DNA的复制特点是______________________________________；真核生物是 。
半保留复制、边解旋边复制、单起点双向复制
半保留复制、边解旋边复制、多起点双向复制
(2)在复制速率相同的前提下，图2中DNA是从其最 开始复制的，这种复制方式提高了 。
从子链的5'端向3'端延伸
形成了两个完全相同的DNA分子
DNA通过复制，将遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞，从而保持了遗传信息的连续性。
11.DNA准确复制的原因：
②碱基具有互补配对的能力，保证了复制能够准确地进行。
①DNA具有独特的双螺旋结构，能为复制提供精确的模板。
DNA聚合酶都只能催化子链从5’至3’延伸
真核：细胞核、线粒体、叶绿体原核：拟核、细胞质（质粒）
解旋酶、DNA聚合酶、DNA连接酶等
从子链的5' 端向 3' 端延伸
半保留复制；边解旋边复制；多起点双向复制；半不连续复制
真核生物DNA的复制模式图：从图中可看出DNA复制有哪些特点：多个起点（不同时）、 双向复制、半保留式复制、边解旋边复制、半不连续复制
真核生物与原核生物DNA复制的区别
原核生物DNA的复制模式图
1.请画出一个被15N标记的DNA分子在含14N的培养基中培养3代的DNA复制过程。
DNA复制的相关计算规律
2.DNA复制为半保留复制，若将亲代分子复制n代，其结果分析如图所示:
(1)子代DNA分子数为2",其中:①含有亲代链的DNA分子数为=②不含亲代链的DNA分子数=③含子代链的DNA分子数=(2)子代脱氧核苷酸链数为2n+1条,其中:①亲代脱氧核苷酸链数=②新合成的脱氧核苷酸链数=
3.一个被15N标记的DNA转移到14N的培养基中培养，复制了n次：
①子代DNA分子数 ：②只含15N的DNA数 ：③含15N的DNA数 ：④只含14N的DNA数 ：⑤含14N的DNA数 ：
①含15N的链数 ：②含14N的链数 ：③子代DNA中被标记的DNA所占的比例 ：④子代中被标记的链占总链数的比例 ：
2/2n=1/2n-1
2/2n+1=1/2n
(1) 1次复制需要该游离的脱氧核苷酸(2) 2次复制需要该游离的脱氧核苷酸(3) n次复制需要该游离的脱氧核苷酸
4.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分子中含有腺嘌呤脱氧核苷酸m个。
(1) 第1次复制需要该游离的脱氧核苷酸(2) 第2次复制需要该游离的脱氧核苷酸(3) 第n次复制需要该游离的脱氧核苷酸
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分子中含有腺嘌呤脱氧核苷酸m个。
例：一个DNA分子中有碱基A20个，占全部碱基的20％，若DNA连续复制2次，需要碱基C________个,第2次复制需要碱基C________个,
DNA 半保留复制的实验证据
DNA的复制是以半保留的方式进行的。
①真核生物：细胞核(主要) 线粒体和叶绿体。
②原核生物：拟核(主要)，质粒(细胞质)。
④真核生物有多个复制起点
1.DNA复制是在为细胞分裂进行必要的物质准备。据此判断下列相关表述是否正确。
（1）DNA复制与染色体复制是分别独立进行的（ ）
（2）在细胞有丝分裂的中期，每条染色体是由两条染色单体组成的，所以DNA的复制也是在这个时期完成（ ）
2.DNA的复制保证了亲子代间遗传信息的连续性。下列关于DNA复制的叙述，正确的是（ ）A. 复制均在细胞核内进行 B. 碱基互补配对原则保证了复制的准确性C. 1个DNA分子复制1次产生4个DNA分子D. 游离的脱氧核苷酸在解旋酶的作用下合成子链
3.将DNA双链都被15N标记的大肠杆菌放在含有14N的培养基中培养，使其分裂3次，下列叙述正确的是（ ）A. 所有的大肠杆菌都含有15N B. 含有15N的大肠杆菌占全部大肠杆菌的比例为1/2 C. 含有15N的大肠杆菌占全部大肠杆菌的比例为1/4 D. 含有15N的DNA分子占全部DNA分子的比例为1/8
1.虽然DNA复制通过碱基互补配对在很大程度上保证了复制的准确性，但是，DNA平均每复制109个碱基对，就会产生1个错误。请根据这一数据计算，约有31.6亿个碱基对的人类基因组复制时可能产生多少个错误？这些错误可能产生什么影响？
可能有6个碱基发生错误，产生的影响可能很大，也可能没有影响。