3.3DNA的復(fù)制課件-高一下學(xué)期生物人教版必修2-1

第3節(jié)DNA的復(fù)制必修2第3章基因的本質(zhì)問題探討《核酸的分子結(jié)構(gòu)》論文節(jié)選沃森和克里克在發(fā)表DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的那篇著名短文的結(jié)尾處寫到：“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)制的一種可能機(jī)制?！庇懻?.堿基互補(bǔ)配對(duì)原則暗示DNA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)？堿基互補(bǔ)配對(duì)原則是指DNA兩條鏈的堿基之間有準(zhǔn)確的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，暗示DNA的復(fù)制可能需要先解開DNA雙螺旋的兩條鏈，然后通過堿基互補(bǔ)配對(duì)合成互補(bǔ)鏈?？茖W(xué)研究需要大膽的想象，但是得出結(jié)論必須建立在確鑿的證據(jù)之上。假說-演繹法：提出假說本節(jié)聚焦怎樣證明DNA是半保留復(fù)制的？DNA的復(fù)制過程是怎樣的？DNA的半保留副支隊(duì)遺傳信息的穩(wěn)定傳遞有什么意義？一、對(duì)DNA復(fù)制的推測半保留復(fù)制全保留復(fù)制彌散復(fù)制假說-演繹法：提出假說半保留復(fù)制全保留復(fù)制彌散復(fù)制假說-演繹法：提出假說如何證明DNA復(fù)制方式？如何區(qū)分親代和子代的DNA?二、DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證據(jù)----假說演繹法1958年，美國生物學(xué)家梅塞爾森和斯塔爾以

為實(shí)驗(yàn)材料，運(yùn)用___________技術(shù)，設(shè)計(jì)了一個(gè)巧妙的實(shí)驗(yàn)。同位素標(biāo)記大腸桿菌思考討論活動(dòng)證明DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)閱讀課本P54頁，小組討論并完成回答15N和14N是N元素的兩種穩(wěn)定同位素,這兩種同位素的相對(duì)原子質(zhì)量不同,含15N的DNA比含14N的DNA密度大,因此,利用_________可以在試管中區(qū)分含有不同N元素的DNA。離心技術(shù)15N14N15N/15N15N/14N14N/14N實(shí)驗(yàn)過程演繹推理如果DNA復(fù)制是半保留復(fù)制15N/14N-DNA14N第一代會(huì)出現(xiàn)的結(jié)果是第二代會(huì)出現(xiàn)的結(jié)果是14N14N15N/15N-DNA14N/14N-DNA15N/14N-DNA15N/14N-DNA實(shí)驗(yàn)過程討論：1.請(qǐng)運(yùn)用演繹推理來分析實(shí)驗(yàn)過程，完成上述試驗(yàn)預(yù)期，填寫圖中的方框。2.如果全保留是正確的，實(shí)驗(yàn)預(yù)期結(jié)果又會(huì)怎樣的？演繹推理15N/15N-DNA14N14N14N15N/15N-DNA14N/14N-DNA實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)第二代細(xì)胞分裂一次提取DNA，離心提取DNA，離心提取DNA，離心15N/15N-DNA15N/14N-DNA15N/14N-DNA14N/14N-DNA轉(zhuǎn)移到含14NH4Cl的培養(yǎng)液中細(xì)胞再分裂一次第一代DNA的復(fù)制是半保留復(fù)制第一代只出現(xiàn)一條居中的DNA條帶，這個(gè)結(jié)果排除了哪種復(fù)制方式?排除了全保留復(fù)制三、DNA復(fù)制的過程1.概念2.場所是指以親代DNA為模板合成子代DNA的過程。真核生物中，細(xì)胞分裂前的間期，隨著染色體的復(fù)制而完成的。3.時(shí)間主要是細(xì)胞核。2314三、DNA復(fù)制的過程脫氧核苷酸母鏈（模板鏈）子鏈（新合成的子鏈）4.過程1.解旋：在細(xì)胞提供的能量的驅(qū)動(dòng)下,解旋酶將DNA雙螺旋的兩條鏈解開,這個(gè)過程叫作解旋。2.合成子鏈：DNA聚合酶等以解開的每一條母鏈為模板，以細(xì)胞中游離的4種脫氧核苷酸為原料，按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，各自合成與母鏈互補(bǔ)的一條子鏈。3.復(fù)旋：隨著模板鏈解旋過程的進(jìn)行，新合成的子鏈也在不斷延伸。同時(shí)，每條新鏈與其對(duì)應(yīng)的模板鏈盤繞成雙螺旋結(jié)構(gòu)。5.DNA復(fù)制需要的基本條件1模板親代DNA的兩條鏈2原料游離的4種脫氧核苷酸3酶DNA解旋酶、DNA聚合酶4能量由細(xì)胞提供（如ATP提供）DNA復(fù)制的定義DNA復(fù)制是一個(gè)邊解旋邊復(fù)制的過程，需要模板、原料、能量和酶等基本條件。DNA獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)，為復(fù)制提供了精確地模板，通過堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，保證了復(fù)制能夠準(zhǔn)確地進(jìn)行。DNA復(fù)制的意義DNA通過復(fù)制，將遺傳信息從親代細(xì)胞傳遞給了子代細(xì)胞，從而保證了遺傳信息的連續(xù)性?；顒?dòng)總結(jié)DNA復(fù)制的相關(guān)計(jì)算……親代子1代子2代子n代DNA復(fù)制為半保留復(fù)制，若將親代DNA分子復(fù)制n代，分析方如右圖：活動(dòng)總結(jié)DNA復(fù)制的相關(guān)計(jì)算DNA復(fù)制為半保留復(fù)制，若將親代DNA分子復(fù)制n代（1）子代DNA分子數(shù)為2n個(gè)。（2）含有親代鏈的DNA分子數(shù)為2個(gè)。（3）不含親代鏈的DNA分子數(shù)為2n-2個(gè)。（4）含子代鏈的DNA有2n個(gè)。一、DNA相關(guān)計(jì)算（1）子代脫氧核苷酸鏈數(shù)為2n+1條。（2）親代脫氧核苷酸鏈數(shù)為2條。（3）新合成的脫氧核苷酸鏈數(shù)為2n+1-2條。二、脫氧核苷酸相關(guān)計(jì)算三、消耗的脫氧核苷酸數(shù)（1）若親代DNA分子含有某種脫氧核苷酸m個(gè)，經(jīng)過n次復(fù)制需要消耗該脫氧核苷酸數(shù)為m·（2n-1）個(gè)。（2）第n次復(fù)制所需該脫氧核苷酸數(shù)為m·2n-1個(gè)。練習(xí)與應(yīng)用一、概念檢測1.DNA復(fù)制是在為細(xì)胞分裂進(jìn)行必要的物質(zhì)準(zhǔn)備。據(jù)此判斷下列相關(guān)表述是否正確。(1)DNA復(fù)制與染色體復(fù)制是分別獨(dú)立進(jìn)行的。（）(2)在細(xì)胞有絲分裂的中期，每條染色體是由兩條染色單體組成的，所以DNA的復(fù)制也是在這個(gè)時(shí)期完成的。（）××練習(xí)與應(yīng)用一、概念檢測2.DNA復(fù)制保證了親子代間遺傳信息的連續(xù)性。下列關(guān)于DNA復(fù)制的敘述，正確的是()A.復(fù)制均在細(xì)胞核內(nèi)進(jìn)行B.堿基互補(bǔ)配對(duì)原則保證了復(fù)制的準(zhǔn)確性C.1個(gè)DNA分子復(fù)制1次產(chǎn)生4個(gè)DNA分子D.游離的脫氧核苷酸在解旋酶的作用下合成子鏈B3.將DNA雙鏈都被15N標(biāo)記的大腸桿菌放在含有14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，使其分裂3次，下列敘述正確的是()A.所有的大腸桿菌都含有15NB.含有15N的大腸桿菌占全部大腸桿菌的比例為1/2C.含有15N的大腸桿菌占全部大腸桿菌的比例為1/4D.含有15N的DNA分子占全部DNA分子的比例為1/8練習(xí)與應(yīng)用一、概念檢測C二、拓展應(yīng)用練習(xí)與應(yīng)用1.雖然DNA復(fù)制通過堿基互補(bǔ)配對(duì)在很大程度上保證了復(fù)制的準(zhǔn)確性，但是，DNA平均每復(fù)制109個(gè)堿基對(duì)，就會(huì)產(chǎn)生1個(gè)錯(cuò)誤。請(qǐng)根據(jù)這一數(shù)據(jù)計(jì)算，約有31.6億個(gè)堿基對(duì)的人類基因組復(fù)制時(shí)可能產(chǎn)生多少個(gè)錯(cuò)誤?這些錯(cuò)誤可能產(chǎn)生什么影響?可能有6個(gè)堿基發(fā)生錯(cuò)誤，產(chǎn)生的影響可能很大，也可能沒有影響（這一問可由學(xué)生作開放式回答）。錯(cuò)誤率10-9錯(cuò)誤率10-9共31.6×2=63.2億個(gè)基因63.2×108×10-9=6.32≈6個(gè)

簡并性二、拓展應(yīng)用練習(xí)與應(yīng)用2.已知果蠅的基因組大小為18×108bp(bp表示堿