【公开课】+DNA的复制+课件高一下学期生物人教版（2019）必修2.pptx

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1、DNA的复制第3节人教版 必修2学习目标新知学习课堂总结1.能够概述证明DNA是半保留复制的过程。2.能概述DNA复制的条件、过程和特点。3、通过对DNA半保留复制方式的学习，能够解释DNA的准确复制是遗传信息稳定传递的基础。沃森和克里克在发表DNA双螺旋结构的那篇著作短文的结尾处写道：“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”1 1、碱基互补配对原则暗示、碱基互补配对原则暗示DNADNA的复制机制可能是怎样的？的复制机制可能是怎样的？碱基互补配对原则是指碱基互补配对原则是指DNADNA两条链的碱基之间有准确的一一对应关两条链的碱基之间有准确的一

2、一对应关系，暗示系，暗示DNADNA的复制可能要先解开的复制可能要先解开DNADNA双螺旋的两条链，然后通过碱双螺旋的两条链，然后通过碱基互补配对合成互补链。基互补配对合成互补链。问问题题探探讨讨沃森和克里克在发表DNA双螺旋结构的那篇著作短文的结尾处写道：“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”2 2、这句话中为什么要用、这句话中为什么要用“可能可能”二字？这反应科学研究具有什么二字？这反应科学研究具有什么特点？特点？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。据

3、之上。问问题题探探讨讨学习目标新知学习课堂总结一、DNA复制的推测全保留复制：全保留复制：新复制出的分子直接形成，完全新复制出的分子直接形成，完全没有旧的部分。没有旧的部分。复制一次复制一次亲代亲代DNA子代子代DNA1、全保留复制最早提出的最早提出的DNADNA复制模型有复制模型有三三种：全保留复制、种：全保留复制、半保留复制半保留复制和弥散复制和弥散复制学习目标新知学习课堂总结半保留复制：半保留复制：形成的分子一半是新的，一半是形成的分子一半是新的，一半是旧的。旧的。复制一次复制一次2、半保留复制学习目标新知学习课堂总结分散复制（弥散复制）：分散复制（弥散复制）：新复制的分子中新旧新复制的

4、分子中新旧都有，但分配是随机组合的；都有，但分配是随机组合的；复制一次复制一次3、分散复制（弥散复制）学习目标新知学习课堂总结学习目标新知学习课堂总结半半保保留留复复制制全全保保留留复复制制需要通过实验验证首要问题，如何区分开亲代与子代的DNA？分分散散复复制制学习目标新知学习课堂总结 资料资料111957年，美国科学家泰勒（年，美国科学家泰勒（J.Taylor)用含用含3H胸苷培养蚕豆根尖胸苷培养蚕豆根尖细胞一个有丝分裂周期，采用细胞一个有丝分裂周期，采用放射自显影技术放射自显影技术，可以观察到每个姐妹染色单，可以观察到每个姐妹染色单体都能显影。随后将标记的根尖移入普通培养液中，使其再经过一

5、个细胞周体都能显影。随后将标记的根尖移入普通培养液中，使其再经过一个细胞周期，观察到染色体中期，观察到染色体中一条单体可显影，另一条单体不显影一条单体可显影，另一条单体不显影。资料资料1 1的实验为什么能证明半保留式复制的实验为什么能证明半保留式复制？二、DNA半保留复制的实验证据学习目标新知学习课堂总结 资料资料221958年，科学家用以年，科学家用以15NH4C1为唯一为唯一氮源氮源的培养基培养大肠杆菌，使的培养基培养大肠杆菌，使其其DNA中的中的N元素为元素为15N，变成，变成“重重”分子，然后提取其分子，然后提取其DNA样本，用样本，用密度密度梯度离心法梯度离心法进行沉降实验，此进行沉

6、降实验，此DNA沉降于较低部，称为沉降于较低部，称为重带重带。而如果以。而如果以14NH4C1为唯一氮源的培养基培养大肠杆菌，其为唯一氮源的培养基培养大肠杆菌，其DNA中的中的N元素为元素为14N，由于，由于密度较小，离心后密度较小，离心后DNA沉降带偏上，叫作沉降带偏上，叫作轻带轻带。将大肠杆菌用。将大肠杆菌用15NH4C1为唯为唯一氮源的培养基长时间培养，然后转入以一氮源的培养基长时间培养，然后转入以14NH4C1为唯一氮源的培养基培养，为唯一氮源的培养基培养，沉降实验结果如图所示。沉降实验结果如图所示。学习目标新知学习课堂总结密度梯度离心法（区带离心法）密度梯度离心法（区带离心法）高密度

7、带中密度带低密度带1515N N1414N N1515N N1515N N1414N N1414N N原理：不同颗粒之间存在沉降系数差时，在一定离心力作用下，颗粒各自以一定速度沉降，在密度梯度不同区域上形成区带的方法提取提取DNADNA进行进行密度梯度离心密度梯度离心1515N/N/1515N-DNAN-DNA1515N/N/1414N-DNAN-DNA1515N/N/1414N-DNAN-DNA中带中带中带中带重带重带亲代子一代子二代繁殖一代繁殖一代繁殖二代繁殖二代学习目标新知学习课堂总结结论：结论：DNA的复制是以半保留方式进行的。电镜下DNA复制的瞬间学习目标新知学习课堂总结三、DNA复

8、制的过程1.概念：概念：DNA的复制是指以亲代的复制是指以亲代DNA的两条链的两条链为模板合成子代为模板合成子代DNA的过程的过程。2.时间：细胞有丝分裂的时间：细胞有丝分裂的间期间期、减数分裂减数分裂的的间期间期3.场所：场所：细胞核细胞核（主要场所）、线粒体、叶绿体（主要场所）、线粒体、叶绿体。学习目标新知学习课堂总结4.过程在细胞提供能量的驱动下，解旋酶将在细胞提供能量的驱动下，解旋酶将DNADNA双螺旋的两条链解开。双螺旋的两条链解开。（1 1）解旋）解旋学习目标新知学习课堂总结DNADNA聚合酶等以解开的聚合酶等以解开的每一条链每一条链为为模板模板，以细胞中游离的以细胞中游离的4 4

9、种脱氧核苷酸种脱氧核苷酸为为原料原料，按照按照碱基互补配对碱基互补配对原则原则，各自合成与母，各自合成与母链互补的一条子链。链互补的一条子链。（2 2）合成）合成学习目标新知学习课堂总结每条新链与模板链盘绕成双螺旋结构。每条新链与模板链盘绕成双螺旋结构。（3 3）复旋）复旋学习目标新知学习课堂总结解旋酶解旋酶DNADNA聚合酶聚合酶母链母链(模板链模板链)子链子链(新合成的链新合成的链)四种脱氧核苷酸四种脱氧核苷酸335355351.解旋2.合成3.复旋学习目标新知学习课堂总结5.DNA复制的条件复制的条件（1 1）模板模板：DNADNA的两条链的两条链（2 2）酶酶：DNADNA解旋酶，解旋

10、酶，DNADNA聚合酶聚合酶（3 3）能量能量：ATPATP（4 4）原料原料：4 4种游离的脱氧核苷酸种游离的脱氧核苷酸学习目标新知学习课堂总结6.DNA复制的特点复制的特点（1 1）边解旋边复制）边解旋边复制（2 2）半保留复制）半保留复制（3 3）多起点多区段同时进行）多起点多区段同时进行 已知果蝇的基因组大小为已知果蝇的基因组大小为1.8101.8108 8bp(bpbp(bp表示碱基对）表示碱基对）,真核细胞中真核细胞中DNADNA复制的速率一般为复制的速率一般为50100bp/s50100bp/s。下图为。下图为果蝇果蝇DNADNA的电镜照片，右图中的泡状结构叫的电镜照片，右图中的

11、泡状结构叫作作DNADNA复制泡，是复制泡，是DNADNA上正在复制的部分。上正在复制的部分。学习目标新知学习课堂总结7.DNA复制意义：DNADNA通过复制后，将遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞，从而保持了通过复制后，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遗传信息的连续性连续性。8.DNA精确复制的原因：DNADNA独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板模板，通过，通过碱基互补配碱基互补配对对，保证了复制能够准确地进行。，保证了复制能够准确地进行。学习目标新知学习课堂总结原则时间场所真核生物：细胞核（主）、线粒体、叶绿体原核生物：拟核、

12、细胞质（质粒）条件模板原料能量酶方向特点意义DNA的复制碱基互补配对有丝分裂和减数分裂的间期亲代DNA的两条链4种游离的脱氧核苷酸ATP解旋酶、DNA聚合酶等从子链的5端向3端延伸半保留复制；边解旋边复制；多起点复制保持了遗传信息的保持了遗传信息的连续性连续性学习目标新知学习课堂总结1、DNA分子数的计算子代DNA分子数：2n含亲代母链的DNA分子数：2不含亲代母链的DNA分子数：2n-2四、DNA复制过程中的相关计算假设亲代DNA分子经过n次复制学习目标新知学习课堂总结2、脱氧核苷酸链数的计算子代DNA分子中脱氧核苷酸链数：2n+1亲代脱氧核苷酸链数：2新合成的脱氧核苷酸链数：2n+1-2学习目标新知学习课堂总结3、消耗的脱氧核苷酸数的计算若亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个则需要消耗该脱氧核苷酸：m(2n-1)个学习目标新知学习课堂总结