【課件】DNA的復(fù)制課件高一下學(xué)期生物人教版必修2

第3章基因的本質(zhì)第3節(jié)DNA的復(fù)制沃森和克里克在發(fā)表DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的那篇著名短文的結(jié)尾處寫道：“值得注意的是，我們提出的這種堿基特異性配對(duì)方式，暗示著遺傳物質(zhì)進(jìn)行復(fù)制的一種可能的機(jī)制?！薄逗怂岬姆肿咏Y(jié)構(gòu)》論文節(jié)選

1.堿基互補(bǔ)配對(duì)原則暗示DNA的復(fù)制機(jī)制可能是怎樣的？

2.這句話中為什么要用“可能”二字？這反映科學(xué)研究具有什么特點(diǎn)?一、對(duì)DNA復(fù)制的推測(cè)半保留復(fù)制全保留復(fù)制1、要在實(shí)驗(yàn)中直觀地標(biāo)識(shí)母鏈和子鏈，應(yīng)采取怎樣的方法？同位素標(biāo)記法2.如果用同位素進(jìn)行標(biāo)記,可標(biāo)記什么元素?可標(biāo)記C、H、O、N、P等元素二、DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證據(jù)1958年，美國(guó)生物學(xué)家梅塞爾森和斯塔爾設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)材料：大腸桿菌實(shí)驗(yàn)方法：同位素標(biāo)記法15N14N

（N元素的兩種穩(wěn)定同位素）14N/14N—DNA15N/14N—DNA15N/15N—DNA輕鏈中鏈重鏈

利用密度梯度離心技術(shù)可在試管中區(qū)分含不同N元素的DNA含15N的DNA比含14N的DNA密度大假如半保留復(fù)制是正確的，實(shí)驗(yàn)的預(yù)期會(huì)是怎樣的？重DNA中DNA1/2輕DNA1/2中DNA半保留演繹推理轉(zhuǎn)移到含14NH4Cl的培養(yǎng)液大腸桿菌在含15NH4Cl的培養(yǎng)液中培養(yǎng)若干代繁殖一代繁殖一代15N/15N-DNA15N/14N-DNA15N/14N-DNA14N/14N-DNA中帶1/2輕帶1/2中帶重帶DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證據(jù)（實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證）二、DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證據(jù)DNA的復(fù)制方式為半保留復(fù)制實(shí)驗(yàn)結(jié)論：作出假說演繹推理實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證2、推測(cè)可能的復(fù)制方式3、推理、探究幾種復(fù)制模式下得到子代DNA的可能情況，預(yù)測(cè)可能實(shí)驗(yàn)結(jié)果5、結(jié)論：DNA復(fù)制是半保留復(fù)制1、DNA的是如何復(fù)制的?提出問題半保留復(fù)制全保留復(fù)制假說——演繹法DNA復(fù)制方式的探究歷程4、證明DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論DNA復(fù)制方式的探究歷程1.細(xì)菌在含15N的培養(yǎng)基中繁殖數(shù)代后，細(xì)菌DNA的含氮堿基皆含有15N，然后再將其移入含14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，抽取親代及子代的DNA離心分離，如圖①～⑤為可能的結(jié)果，下列敘述錯(cuò)誤的是()C課堂訓(xùn)練

A．子一代DNA應(yīng)為②B．子二代DNA應(yīng)為①C．子三代DNA應(yīng)為④ D．親代的DNA應(yīng)為⑤2、一個(gè)用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.1/5C.1/16D.1/25C真核生物主要在細(xì)胞核（在線粒體、葉綠體）原核生物主要在擬核細(xì)胞分裂前的間期（有絲分裂間期、減數(shù)第一次分裂前的間期）三、DNA復(fù)制的過程（完成系統(tǒng)集成P57知識(shí)點(diǎn)二）2、場(chǎng)所：3、時(shí)間：1、概念：以親代DNA為模板合成子代DNA的過程。DNA→DNA。模板：DNA的2條鏈原料：游離的4種脫氧核苷酸能量：ATP酶：解旋酶、DNA聚合酶4、條件：在解旋酶的作用下，雙鏈螺旋的DNA打開氫鍵，解開成為兩條單鏈，每條單鏈均作為模板合成新的DNA。以兩條母鏈為模板，4種脫氧核苷酸為原料，按堿基互補(bǔ)配對(duì)原則合成為兩條新的子鏈。1.解旋解旋酶2.合成DNA聚合酶母鏈(模板鏈)子鏈(新合成的鏈)四種脫氧核苷酸3.復(fù)旋一條母鏈和一條子鏈盤繞成為一個(gè)新的DNA分子。3’3’5’3’5’5’3’5’三、DNA復(fù)制的過程①邊解旋邊復(fù)制②半保留復(fù)制三、DNA復(fù)制的過程（1）雙螺旋結(jié)構(gòu)：為DNA復(fù)制提供了精確的模板（2）堿基互補(bǔ)配對(duì)原則：保證了復(fù)制的準(zhǔn)確進(jìn)行5、特點(diǎn)：6、復(fù)制準(zhǔn)確進(jìn)行的原因：

將遺傳信息從親代細(xì)胞傳給子代細(xì)胞，從而保持遺傳信息的連續(xù)性。7.意義：親代第一代第二代第三代15N15N15N15N14N14N14N14N14N14N四、DNA分子復(fù)制的計(jì)算假設(shè)將1個(gè)全部被15N標(biāo)記的DNA分子(0代)轉(zhuǎn)移到含14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)n代(1)子代DNA分子總數(shù)？(2)含15N的DNA分子數(shù)？(3)含14N的DNA分子數(shù)？(4)只含15N的DNA分子數(shù)？(5)只含14N的DNA分子數(shù)？思考：2n個(gè)22n個(gè)0個(gè)(2n－2)個(gè)1、DNA數(shù)2．脫氧核苷酸鏈數(shù)(1)子代DNA分子中脫氧核苷酸鏈數(shù)是多少？(2)含15N的脫氧核苷酸鏈數(shù)是多少？(3)含14N的脫氧核苷酸鏈數(shù)是多少？3．消耗的脫氧核苷酸數(shù)設(shè)親代DNA分子中含有某種脫氧核苷酸m個(gè),則：(1)經(jīng)過n次復(fù)制（是指由原來的DNA分子復(fù)制n次共需堿基數(shù)目），共需消耗游離的該種脫氧核苷酸？(2)在第n次復(fù)制時(shí)（是指所有DNA只復(fù)制第n次所需的堿基數(shù)目），共需消耗游離的該脫氧核苷酸?2n＋1條2條(2n＋1－2)條m·(2n－1)個(gè)m·2n－1個(gè)1、一個(gè)用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.1/5C.1/16D.1/25C2.某一個(gè)DNA分子的堿基總數(shù)中，腺嘌呤為200個(gè)，復(fù)制n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（）A．三次B．四次C．五次D．六次BDNA復(fù)制的過程TheprocessofDNAreplication對(duì)DNA復(fù)制的推測(cè)半保留復(fù)制全保留復(fù)制分散(彌散)復(fù)制全保留復(fù)制：新復(fù)制出的分子直接形成，完全沒有舊的部分；半保留復(fù)制：形成的分子一半是新的，一半是舊的分散復(fù)制：新復(fù)制的分子中新舊都有，但分配是隨機(jī)組合的一、DNA復(fù)制與有絲分裂中的染色體標(biāo)記問題用15N標(biāo)記細(xì)胞的DNA分子，然后將其放到含14N的培養(yǎng)液中進(jìn)行兩次有絲分裂，情況如圖所示(以一對(duì)同源染色體為例)：由圖可以看出，第一次有絲分裂形成的兩個(gè)細(xì)胞中所有的DNA分子都呈“雜合狀態(tài)”，即15N/14N－DNA；一、DNA復(fù)制與有絲分裂中的染色體標(biāo)記問題用15N標(biāo)記細(xì)胞的DNA分子，然后將其放到含14N的培養(yǎng)液中進(jìn)行兩次有絲分裂，情況如圖所示(以一對(duì)同源染色體為例)：第二次有絲分裂形成的子細(xì)胞有多種可能性，可能子細(xì)胞的所有染色體都含15N，也可能子細(xì)胞的所有染色體都不含15N。即子細(xì)胞含有15N的染色體為0～2n條(體細(xì)胞染色體為2n條)。例：1個(gè)不含15N的洋蔥根尖分生區(qū)細(xì)胞在含15N標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的培養(yǎng)液中完成一個(gè)細(xì)胞周期，然后轉(zhuǎn)入不含15N標(biāo)記的培養(yǎng)液中繼續(xù)培養(yǎng)至第二個(gè)細(xì)胞周期的分裂中期，下圖能正確表示該細(xì)胞分裂中期的是(只考慮其中一條染色體上的DNA分子)D二、DNA復(fù)制與減數(shù)分裂中的染色體標(biāo)記問題用15N標(biāo)記細(xì)胞的DNA分子，然后將其放到含14N的培養(yǎng)液中進(jìn)行正常減數(shù)分裂，情況如圖所示(以一對(duì)同源染色體為例)：在減數(shù)分裂過程中細(xì)胞連續(xù)分裂兩次，DNA只復(fù)制一次，所以四個(gè)