【公開課】DNA的復制課件高一下學期生物人教版（2019）必修2

基因的本質第3節(jié)DNA的復制第三章瞧瞧我們爺倆多像？小樣我們爺倆才是最像的！親代的遺傳物質如何多一份傳給后代？

【課前探究】根據(jù)預習由親代DNA制作出子代DNA。

展示：

1、簡述你是如何組裝出模型。

2、根據(jù)你的組裝請你推測DNA復制的方式。

提出假說1：DNA復制是全保留復制。提出假說2：DNA復制是半保留復制。一、對DNA復制的推測1、半保留復制假說的提出者：沃森和克里克(1953年)

沃森和克里克在發(fā)表DNA雙螺旋結構的那篇著名短文的結尾處寫道:“在提出堿基特異性配對的看法后，我們立即又提出了遺傳物質進行復制的一種可能機理?！眴栴}探討沃森和克里克在發(fā)表DNA雙螺旋結構的那篇著名短文的結尾處寫道：“值得注意的是，我們提出的這種堿基特異性配對方式，暗示著遺傳物質進行復制的一種可能的機制。”inthefollowingcommunications.Wewerenotawareofthedetailsoftheresultspresentedtherewhenwedevisedourstructure,whichrestsmainlythoughnotentirelyonpublishedexperimentaldataandstereo-chemicalarguments.

Ithasnotescapedournoticethatthespecificpairingwehavepostulatedimmediatelysuggestsapossiblecopyingmechanismforthegengticmaterial.Fulldetailsofthestructure,includingthecon-ditionsassumedinbuildingit,togetherwithasetofco-ordinatesfortheatoms,willbepublishedelsewhere.《核酸的分子結構》論文節(jié)選討論

堿基互補配對原則暗示DNA的復制機制可能是怎樣的？

堿基互補配對原則是指DNA兩條鏈的堿基之間有準確的一一對應關系，暗示DNA的復制可能需要先解開DNA雙螺旋的兩條鏈，然后通過堿基互補配對合成互補鏈。提出了半保留復制的假說。提出問題1.半保留復制（沃森&克里克）一、對DNA復制的推測2.全保留復制3.分散復制親代DNA雙鏈被切成片段后合成，然后子、母雙鏈聚集成“雜種鏈”。提出假說要通過實驗“探究DNA復制是哪種方式？”關鍵思路是什么？關鍵思路：設法區(qū)分親代和子代的DNA。如何做區(qū)分親代和子代的DNA,又如何進行實驗觀察呢？如何在實驗中直觀區(qū)分母鏈和子鏈？同位素標記技術

資料：15N和14N是N元素的兩種穩(wěn)定的同位素，這兩種同位素的相對原子質量不同，含15N的DNA比含14N的DNA密度大；形成的不同密度的DNA分子應如何區(qū)分？密度梯度離心利用離心技術可以在試管中區(qū)分含有不同N元素的DNA；利用DNA紫外吸收分析技術對試管中的不同位置的DNA進行區(qū)分；【探究一】演繹推理，預測結果小組合作，運用演繹推理預測全保留復制或半保留復制子一代和子二代1.各代DNA中兩條鏈的組合情況2。標出離心后試管中DNA的位置。材料：白板，馬克筆，軟磁粘條帶的寬窄意味著什么？DNA復制方式為半保留復制。得出結論排除DNA的復制是全保、、、、、、留復制排除DNA的復制是分散型復制實驗驗證二、DNA半保留復制的實驗證據(jù)1.實驗者：2.實驗材料：3.實驗方法：美國生物學家梅塞爾森和斯塔爾大腸桿菌（繁殖快，20min一代）同位素標記技術4.實驗過程：密度梯度離心①先用15NH4Cl培養(yǎng)液培養(yǎng)大腸桿菌②讓大腸桿菌繁殖若干代（DNA幾乎都是15N標記）③將大腸桿菌轉移到含有14NH4Cl的普通培養(yǎng)液中④在不同時刻收集大腸桿菌并提取DNA⑤將提取的DNA進行離心，記錄離心管中DNA的位置二、DNA半保留復制的實驗證據(jù)提出假說演繹推理實驗驗證2.推測可能的復制方式3.推理、探究幾種復制模式下得到子代DNA的可能情況，預測可能實驗結果5.結論：DNA復制是半保留復制1.DNA是如何復制的?提出問題半保留復制全保留復制假說——演繹法4.證明DNA半保留復制的實驗得出結論DNA復制方式的探究歷程:親代DNA復制n代后，DNA分子數(shù)為？含親代母鏈的DNA分子數(shù)為？含有14N的分子數(shù)？只含有14N的分子數(shù)？親代第一代第二代第三代15N15N三、DNA復制的過程【探究二】分析血案資料。回答以下問題。分析學案上的三則資料，探究DNA復制發(fā)生的條件，特點，意義。

人類首次試管中合成DNA

1956年，美國生化學家康貝格從大腸桿菌中提取出的DNA聚合酶加入到具有四種豐富的脫氧核苷酸的人工合成體系中，經保溫孵育后測定DNA含量，發(fā)現(xiàn)并沒有DNA生成；當加入了少量DNA做引子和ATP作為能源物質，再經保溫孵育后，測定DNA含量，發(fā)現(xiàn)DNA含量增加了。資料三、DNA分子的復制過程思考：DNA復制所需要的條件是什么？酶：原料：模板：能量：DNA的兩條母鏈游離的脫氧核苷酸ATPDNA聚合酶三、DNA分子的復制過程思考：DNA復制所需要的條件是什么？DNA復制需要模板、原料、能量和酶等基本條件。4種脫氧核苷酸DNA片段ATPDNA聚合酶DNA體外合成體系哺乳動物的DNA展開可達2m，科學家在研究DNA體外復制時測得：DNA完全解旋需要7小時，子鏈合成需要7.5小時，但是親代DNA合成子代DNA只需要8小時。資料邊解旋邊復制三、DNA分子的復制過程還有什么特點？雖然DNA能精準復制，但是，DNA平均復制109個堿基對，就會產生1個錯誤。這些錯誤可能產生什么影響？資料2017年3月24日，美國《科學》雜志上的研究稱，近三分之二（約66%）的癌癥基因突變可歸咎于健康細胞在分裂過程中發(fā)生的DNA復制隨機錯誤，而不是遺傳基因或環(huán)境因素。DNA復制后形成的2個DNA分子一樣嗎？為什么DNA可以準確無誤地進行復制？DNA具有獨特的雙螺旋結構，為復制提供了精確的模板。堿基互補配對原則，保證了復制能準確進行。DNA精準復制的意義？將遺傳信息從親代傳遞給子代細胞，保證遺傳信息的連續(xù)性。三、DNA分子的復制過程思考：DNA兩條子鏈的合成方向一樣嗎？三、DNA分子的復制過程小結：探究三：概述過程，角色扮演小組合作：1、熟讀教材，分析DNA復制過程，2、小組成員分工合作分別扮演DNA復制過程的不同角色，演繹DNA復制過程。1、由15N標記細菌的DNA，然后又將14N來供給這種細菌，于是該細菌便用14N來合成DNA，假設細菌連續(xù)分裂三次產生了八個新個體，它們中含14N鏈的DNA與含15N鏈的DNA比例是（

）A.4：1B.2：1C.1：1D.3：1A

?實戰(zhàn)演練：

2.下列關于DNA復制過程的正確順序（）①互補堿基對之間氫鍵斷裂②互補堿基對之間形成氫鍵③DNA分子被解旋酶作用④以解旋后的母鏈為模板進行堿基互補配對⑤子鏈與母鏈盤旋成雙螺旋狀結構。A.①③④②⑤ B.①④②⑤③ C.③①⑤④② D.③①④②⑤D拓展應用：下圖為果蠅DNA的電鏡照片，圖中的泡狀結構叫作DNA復制泡，是DNA上正在復制的部分。請你推測果蠅DNA形成多個復制泡的原因。說明果蠅的DNA有多個起點，可同時