2022-2023學(xué)年浙科版（2019）必修二 3.3 DNA通過復(fù)制傳遞遺傳信息 - 課件（27張）

生物（浙科版）高中生物必修二第三章遺傳的分子基礎(chǔ)第3節(jié)DNA通過復(fù)制傳遞遺傳信息

DNA作為遺傳物質(zhì)，需要將遺傳信息傳遞給下一代，因此在細(xì)胞分裂的過程中，必須進(jìn)行DNA的復(fù)制。那么，DNA是如何準(zhǔn)確復(fù)制和傳遞遺傳信息的呢？第三節(jié)DNA通過復(fù)制傳遞遺傳信息DNA的復(fù)制1半保留復(fù)制2孟德爾遺傳定律薩頓假說摩爾根果蠅雜交實驗艾弗里肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實驗赫爾希蔡斯噬菌體侵染細(xì)菌實驗沃森和克里克DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)186619031909194419521953遺傳學(xué)發(fā)展簡史一、DNA通過半保留方式進(jìn)行復(fù)制DNA遺傳物質(zhì)具有什么功能？可以精確地復(fù)制，并傳遞給下一代。一、DNA通過半保留方式進(jìn)行復(fù)制沃森和克里克提出DNA復(fù)制的可能機(jī)制值得注意的是，我們得出的這種堿基特異性配對方式，暗示著遺傳物質(zhì)進(jìn)行復(fù)制的一種可能的機(jī)制Watson,J.D.,Crick,F.H.C.,Molecularstructureofnucleicacids:Astructurefordeoxyribosenucleicacid,Nature,(1953).171(4356):p.737一、DNA通過半保留方式進(jìn)行復(fù)制沃森和克里克提出DNA復(fù)制的可能機(jī)制值得注意的是，我們得出的這種堿基特異性配對方式，暗示著遺傳物質(zhì)進(jìn)行復(fù)制的一種可能的機(jī)制Watson,J.D.,Crick,F.H.C.,Molecularstructureofnucleicacids:Astructurefordeoxyribosenucleicacid,Nature,(1953).171(4356):p.737兩條鏈所含的遺傳信息是完全互補(bǔ)的。一、DNA通過半保留方式進(jìn)行復(fù)制沃森和克里克提出DNA復(fù)制的可能機(jī)制在我們看來，互補(bǔ)結(jié)構(gòu)的存在強(qiáng)烈地表明，即將被發(fā)現(xiàn)自我復(fù)制過程，會涉及互補(bǔ)鏈的替代合成，并且每條親代單鏈將被發(fā)現(xiàn)能夠作為形成其互補(bǔ)單鏈的模板。TheComplementaryStructureofDeoxyribonucleicAcidF.H.C.CrickandJ.D.WatsonProceedingsoftheRoyalSocietyofLondon.SeriesA,MathematicalandPhysicalSciencesVol.223,No.1152(Apr.7,1954),pp.80-96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。一、DNA通過半保留方式進(jìn)行復(fù)制DNA復(fù)制方式的推測DNA復(fù)制方式的推測親代DNA分子將斷裂成短片段，以這些親本短片段為模板合成同樣長短的新的DNA片段，再將這些新舊片段混合連接，形成完整的全長DNA分子。這樣形成的雙鏈，均既含有親本的DNA片段，又有新合成的DNA片段。親代DNA分子子代DNA分子分散復(fù)制方式DNA復(fù)制方式的推測一、DNA通過半保留方式進(jìn)行復(fù)制簡單性原則 “奧卡姆剃刀原理”一、DNA通過半保留方式進(jìn)行復(fù)制半保留復(fù)制更符合簡單性原則一、DNA通過半保留方式進(jìn)行復(fù)制任務(wù)一：設(shè)計實驗探究DNA復(fù)制方式實驗?zāi)康模骸骄緿NA復(fù)制方式實驗中的自變量是什么？自變量：——DNA復(fù)制的代數(shù)實驗中的因變量是什么？因變量：——DNA單鏈組合半保留復(fù)制全半保留復(fù)制彌散復(fù)制新+舊新+舊舊+舊新+新混+混混+混大腸桿菌在含15NH4Cl的培養(yǎng)基中生長若干帶提取DNA離心重帶轉(zhuǎn)移到14NH4Cl的培養(yǎng)基，細(xì)胞分裂一次第一代提取DNA離心提取DNA離心細(xì)胞再分裂一次第二代中帶大腸桿菌在含14NH4Cl的培養(yǎng)基中生長若干帶提取DNA離心輕帶中帶和輕帶一、DNA通過半保留方式進(jìn)行復(fù)制一、DNA通過半保留方式進(jìn)行復(fù)制14N單鏈15N單鏈半保留復(fù)制全保留復(fù)制分散復(fù)制15N+14N15N+14N15N+15N14N+14N單鏈組合預(yù)期離心結(jié)果（15N+14N）2（15N+14N）2+（15N+14N）2（15N+14N）2+中帶中帶重帶+輕帶實驗結(jié)果預(yù)測——第一代一、DNA通過半保留方式進(jìn)行復(fù)制14N單鏈15N單鏈半保留復(fù)制分散復(fù)制15N+14N14N+14N14N+14N15N+14N單鏈組合預(yù)期離心結(jié)果中帶和輕帶輕中帶之間（15N+3×14N）4+（15N+3×14N）4（15N+3×14N）4+（15N+3×14N）4（15N+3×14N）4+（15N+3×14N）4（15N+3×14N）4+（15N+3×14N）4實驗結(jié)果預(yù)測——第二代一、DNA通過半保留方式進(jìn)行復(fù)制第一代結(jié)果：——排除全保留復(fù)制方式假說第二代結(jié)果：——排除分散復(fù)制方式假說最終確認(rèn)：——DNA復(fù)制方式為半保留復(fù)制一、DNA通過半保留方式進(jìn)行復(fù)制

DNA分子半保留式復(fù)制的證明[資料]電子顯微鏡在生物學(xué)上的廣泛應(yīng)用，為許多亞顯微水平的研究提供了充分的證據(jù)。電鏡下可清晰地觀察到DNA復(fù)制過程中出現(xiàn)復(fù)制環(huán)。電鏡下DNA復(fù)制的瞬間結(jié)論：DNA的復(fù)制是以半保留方式進(jìn)行的。一、DNA通過半保留方式進(jìn)行復(fù)制二、DNA復(fù)制的過程1.概念：DNA的復(fù)制是指以親代DNA的兩條鏈為模板合成子代DNA的過程。2.時間：細(xì)胞有絲分裂間期、減數(shù)分裂前、無絲分裂前。3.場所：細(xì)胞核（主要場所）、線粒體、葉綠體。二、DNA復(fù)制的過程三、DNA復(fù)制的過程4.

過程（1）在細(xì)胞提供能量的驅(qū)動下，解旋酶將DNA雙螺旋的兩條鏈解開。（2）DNA聚合酶等以色膽如天工的每一條鏈為模板，以細(xì)胞中游離的4種脫氧核糖核酸為原料，按照堿基互補(bǔ)配對原則，各自合成與母鏈互補(bǔ)的一條子鏈。4.過程（3）每條新鏈與模板鏈盤繞成雙螺旋結(jié)構(gòu)。二、DNA復(fù)制的過程5.

DNA復(fù)制的條件（1）模板：DNA的兩條鏈（2）酶：DNA解旋酶，DNA聚合酶（3）能量：ATP（4）原料：4種游離的脫氧核糖核苷酸6.

DNA復(fù)制產(chǎn)物：DNA7.

DNA復(fù)制遵循的原則：堿基互補(bǔ)配對A=TG=C二、DNA復(fù)制的過程8.

DNA復(fù)制的特點（1）邊解旋邊復(fù)制（2）半保留復(fù)制（3）多起點多區(qū)段同時進(jìn)行女性子宮肌瘤細(xì)胞中最長的DNA分子達(dá)36mm，DNA復(fù)制速度約為4μm/min(1mm=1000μm)，但復(fù)制過程僅需40min左右即完成。據(jù)此推測DNA復(fù)制可能具有什么特點？二、DNA復(fù)制的過程圖為果蠅DNA電鏡照片，圖中