DNA复制2018实用教案

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1、问题问题(wnt)探讨探讨两个会徽所用的原料应该选两个会徽所用的原料应该选自一块石材；应先制造模型，自一块石材；应先制造模型，并按模型制作并按模型制作(zhzu)会徽；会徽；应使用电子控制的刻床；刻应使用电子控制的刻床；刻床应由一名技术熟练的师傅床应由一名技术熟练的师傅操作，或完全数控等。验证操作，或完全数控等。验证的最简单的方法是：将两个的最简单的方法是：将两个印章的图形盖在白纸上进行印章的图形盖在白纸上进行比较。比较。 第1页/共35页第一页，共36页。 何谓何谓(hwi)DNA(hwi)DNA的复制的复制？ 所谓所谓DNADNA的复制就是指以亲代的复制就是指以亲代(qndi)DNA(qn

2、di)DNA为模板合成子代为模板合成子代DNADNA的的过程，过程，1DNA2DNA1DNA2DNA 新产生的新产生的DNA分子是一个全新分子是一个全新的的DNA分子吗？分子吗？第2页/共35页第二页，共36页。（一）最早提出的（一）最早提出的DNADNA复制复制(fzh)(fzh)模模型有三种型有三种1 1、全保留复制：新复制出的分子直接形成、全保留复制：新复制出的分子直接形成(xngchng)(xngchng)，完全没有旧的部分。，完全没有旧的部分。复制一次亲代DNA子代DNA一、对一、对DNADNA复制复制(fzh)(fzh)的推测的推测第3页/共35页第三页，共36页。2 2、半保留复

3、制：形成、半保留复制：形成(xngchng)(xngchng)的分子一的分子一半是新的，一半是旧的。半是新的，一半是旧的。复制一次亲代亲代(qndi)DNA子代子代(zdi)DNA第4页/共35页第四页，共36页。 3、分散(fnsn)复制（弥散复制）：新复制的分子中新旧都有，但分配是随机组合的。复制一次亲代亲代(qndi)DNA子代子代(zdi)DNA第5页/共35页第五页，共36页。【作出假设【作出假设(jish)(jish)】DNADNA复制是一种半保留式的复复制是一种半保留式的复制制 （二）对（二）对DNADNA复制复制(fzh)(fzh)方式的探究方式的探究 全保留全保留全保留全保留

4、(boli(boli(boli(boli)复制复制复制复制半保留半保留半保留半保留复制复制复制复制弥散弥散弥散弥散复制复制复制复制半保留复制半保留复制假说假说- -演绎法演绎法每个子代每个子代DNADNA均由均由1 1条条母母链链和和1 1条条子链子链组成。组成。第6页/共35页第六页，共36页。问题问题: :如果要在实验中直观如果要在实验中直观(zhgun)(zhgun)地区别、地区别、“标识标识”母链或子链母链或子链, ,可以采取什么办法？可以采取什么办法？ 问题问题1:1:如果如果DNADNA是半保留是半保留复制，复制后得到的复制，复制后得到的 子子一代一代DNADNA和子二代和子二代(

5、r (r di)DNAdi)DNA的组成是怎样的的组成是怎样的? ?亲代亲代DNADNA分子分子同位素同位素( (具放射性具放射性) )标记标记(bioj)(bioj)的方法的方法【演绎推理演绎推理】第7页/共35页第七页，共36页。亲代亲代DNADNA分子分子问题问题: :如果用同位素如果用同位素( (放放射性射性) )进行标记进行标记, ,用什么用什么(shn me)(shn me)元素元素? ? 问题问题: :如果亲代如果亲代DNADNA是是15N15N的，放在的，放在14N14N的环境的环境(hunjng)(hunjng)中进行培养，则亲代、子一代、子二中进行培养，则亲代、子一代、子二

6、代代DNADNA分别含有哪种分别含有哪种N N元素？元素？ 可用可用C、H、O、N、P等元素等元素(yun s)第8页/共35页第八页，共36页。亲代亲代DNADNA分子分子15N/14N-DNA (15N/14N-DNA (全部全部(qunb)(qunb)1515N N/ /1414N N-DNA(1/2) -DNA(1/2) 1414N N/ /1414N N-DNA(1/2) -DNA(1/2) 子一代：子一代： 子二代：子二代： 亲亲 代：代： 15N/15N-DNA (15N/15N-DNA (全部全部(qunb)(qunb)问题问题: :如果亲代如果亲代DNADNA是是15N15N

7、的，放在的，放在14N14N的环境的环境中进行培养中进行培养(piyng)(piyng)，则亲代、子一代、子二，则亲代、子一代、子二代代DNADNA分别含有哪种分别含有哪种N N元素？元素？ 第9页/共35页第九页，共36页。问题问题: : 要验证上述预测要验证上述预测, ,就要分别观察亲代和子就要分别观察亲代和子代的情况代的情况, ,但实验中但实验中, ,复制复制(fzh)(fzh)后的后的DNADNA分子混合分子混合在一起的，不易分离。怎么解决这个问题？在一起的，不易分离。怎么解决这个问题？ 15N/14N-DNA (15N/14N-DNA (全部全部(qunb)(qunb)1515N N

8、/ /1414N N-DNA(1/2) -DNA(1/2) 1414N N/ /1414N N-DNA(1/2) -DNA(1/2) 子一代：子一代： 子二代：子二代： 亲亲 代：代： 15N/15N-DNA (15N/15N-DNA (全部全部(qunb)(qunb)通过离心使其发生分层通过离心使其发生分层( (1515N N质量大于质量大于1414N)N)亲代亲代亲代亲代DNADNADNADNA分子分子分子分子复制前复制前复制后复制后第10页/共35页第十页，共36页。亲代亲代DNADNA分子分子问题问题: :如果如果(rgu)(rgu)对亲代、子一代、子二代的对亲代、子一代、子二代的DN

9、ADNA都分别进行离心，结果会怎样分布？都分别进行离心，结果会怎样分布？第11页/共35页第十一页，共36页。【验证【验证(ynzhng)假设】假设】第12页/共35页第十二页，共36页。第13页/共35页第十三页，共36页。作出假设作出假设(jish)(jish)演绎推理演绎推理(yn y (yn y tu l)tu l)验证验证(ynzhng)(ynzhng)假设假设假假说说演演绎绎【小结小结】 （1 1）DNADNA的复制是半保留复制的复制是半保留复制（2 2）子代）子代DNADNA可能的情况及可能的情况及如何设计实验验证这种现象如何设计实验验证这种现象（3 3）通过实验进行验证）通过实

10、验进行验证对对DNADNA复制方式的探究复制方式的探究 得出结论得出结论第14页/共35页第十四页，共36页。二、二、 DNA DNA的复制的复制(fzh)(fzh)过程过程 解旋解旋合成合成(hchng)(hchng)子链（配子链（配对、聚合）对、聚合）形成子代形成子代DNADNA阅读阅读P54P54，思考：，思考：DNADNA的复制的复制(fzh)(fzh)过程包括过程包括哪几个主要环节？哪几个主要环节？ 第15页/共35页第十五页，共36页。第16页/共35页第十六页，共36页。在解旋酶的作用下，双链螺旋在解旋酶的作用下，双链螺旋(luxun)(luxun)的的DNADNA打开氢键，解开

11、成为两条单链，每条单打开氢键，解开成为两条单链，每条单链均作为模板合成新的链均作为模板合成新的DNADNA。DNADNA分子复制分子复制(fzh)(fzh)的过程的过程 以二条母链为模板，四种脱氧核苷酸为原料以二条母链为模板，四种脱氧核苷酸为原料(yunlio)(yunlio)，按碱基互补配对原则合成为两，按碱基互补配对原则合成为两条新的子链。条新的子链。一条母链和一条子链盘绕成双螺旋结构，一条母链和一条子链盘绕成双螺旋结构，形成新的形成新的DNADNA分子。分子。解旋：解旋： 合成：合成：复旋：复旋：第17页/共35页第十七页，共36页。【讨论【讨论(toln)(toln)】二条母链的碱基顺

12、序是否相同？二条母链的碱基顺序是否相同？ 二条子链的碱基顺序是否相同？二条子链的碱基顺序是否相同？ 新合成的二个新合成的二个DNADNA碱基顺序是否相同？碱基顺序是否相同？不同不同(b tn)，互补，互补相同相同(xin tn)不同，互补不同，互补第18页/共35页第十八页，共36页。DNADNA复制复制 时间时间场所场所条件条件原则原则特点特点 结果结果意义意义有丝分裂的间期有丝分裂的间期 减数减数(jin sh)(jin sh)第一次分裂前的间期第一次分裂前的间期主要主要(zhyo)(zhyo)在细胞核在细胞核模板、酶、原料模板、酶、原料(yunlio)(yunlio)、能量等、能量等碱基

13、互补配对原则碱基互补配对原则半保留复制半保留复制子链与母链结合，构成两个新的子链与母链结合，构成两个新的DNADNA分子分子保持了遗传信息的连续性保持了遗传信息的连续性边解旋边复制边解旋边复制【小结小结】 第19页/共35页第十九页，共36页。课后练习课后练习基础题基础题1.腺嘌呤脱氧核苷酸，鸟嘌呤脱氧核苷腺嘌呤脱氧核苷酸，鸟嘌呤脱氧核苷酸，胞嘧啶脱氧核苷酸和胸腺嘧啶脱氧酸，胞嘧啶脱氧核苷酸和胸腺嘧啶脱氧核苷酸。核苷酸。2.模板、原料、能量模板、原料、能量(nngling)、酶，、酶，双螺旋，碱基互补配对。双螺旋，碱基互补配对。 3.D。 4.B。拓展题拓展题可能有可能有6个碱基会发生错误。产

14、生的影个碱基会发生错误。产生的影响可能很大，也可能没有影响。响可能很大，也可能没有影响。第20页/共35页第二十页，共36页。聚焦三：聚焦三：DNADNA复制复制(fzh)(fzh)中的变异中的变异碱基互补配对碱基互补配对(pi du)差错导致基因突变差错导致基因突变第21页/共35页第二十一页，共36页。DNADNA分子是在什么时间分子是在什么时间(shjin)(shjin)进行进行复制的？复制的？在减数第一次分裂在减数第一次分裂(fnli)前的间前的间期进行复制期进行复制有丝分裂在间期进行有丝分裂在间期进行(jnxng)复制复制新复制两个子代新复制两个子代DNADNA分子是在什么时间分离的

15、？分子是在什么时间分离的？在减数第二次分裂的后期在减数第二次分裂的后期有丝分裂在后期有丝分裂在后期第22页/共35页第二十二页，共36页。聚焦聚焦(jjio)(jjio)四：四：DNADNA复制中的有复制中的有关计算关计算第23页/共35页第二十三页，共36页。亲代亲代(qndi)DNA分子分子复制复制(fzh)1次次复制复制(fzh)2次次复制复制3次次482=21=22=23【分析分析】15N14N无论无论DNA复制多少次，含有原来母链的复制多少次，含有原来母链的DNA分子分子永远只有两条永远只有两条第24页/共35页第二十四页，共36页。思维思维(swi)(swi)拓拓展展) )复制复制

16、(fzh)n(fzh)n次后次后DNADNA个数个数: :2n（n=复制复制(fzh)次数）次数）2 2）含母链的DNADNA数量及比例22第25页/共35页第二十五页，共36页。)DNA)DNA个数个数: :2n（n=复制复制(fzh)次次数）数）2 2）含母链的）含母链的DNADNA数量数量(shling)(shling)及比例及比例22 22n23 3）含母链的脱氧核苷酸链数占）含母链的脱氧核苷酸链数占总链数比总链数比4 4）复制）复制n n次消耗次消耗(xioho)(xioho)原料的原料的量：量：a（）5 5）复制）复制第第n n次次消耗原料的量：消耗原料的量：a思维拓展思维拓展3

17、34 4第26页/共35页第二十六页，共36页。例例1 1、在、在DNADNA分子中，由于组成脱氧核苷酸的碱基有分子中，由于组成脱氧核苷酸的碱基有4 4种种 （A A、G G、C C、T T），因此），因此(ync)(ync)，构成，构成DNADNA分子的脱氧核分子的脱氧核苷苷 酸也有酸也有4 4种，它们的名称是：种，它们的名称是： 、 、 、 。 腺嘌呤脱氧核苷酸腺嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸 胞嘧啶脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶胸腺嘧啶(m dn)(m dn)脱脱氧核苷酸氧核苷酸第27页/共35页第二十七页，共36页。例例2 2、从、从DNADNA分子的复制过程可以看

18、出，分子的复制过程可以看出，DNADNA分子复制分子复制 需要需要 、 、 、和、和_等条件。等条件。DNADNA分子的分子的 结构能够为复制提结构能够为复制提供精确的模板供精确的模板(mbn)(mbn)，通过，通过 保证了复制能够正确地进行。保证了复制能够正确地进行。模板模板(mb(mbn)n)原料原料(yunl(yunlio)io)能量能量酶酶双螺旋双螺旋碱基互补配对碱基互补配对第28页/共35页第二十八页，共36页。3 3、将单个的脱氧核苷酸连接成、将单个的脱氧核苷酸连接成DNADNA分子的主要的酶是分子的主要的酶是（ ） A A、DNADNA连接酶连接酶 B B、DNADNA酶酶 C

19、C、DNADNA解旋酶解旋酶 D D、DNADNA聚合酶聚合酶4 4、1 1条染色单体条染色单体(dn t)(dn t)含有含有1 1个双链的个双链的DNADNA分子，那么，四分体分子，那么，四分体时期中的时期中的1 1条染色体含有（条染色体含有（ ） A A、4 4个双链的个双链的DNADNA分子分子 B B、2 2个双链的个双链的DNADNA分子分子 C C、2 2个单链的个单链的DNADNA分子分子 D D、1 1个双链的个双链的DNADNA分子分子DB第29页/共35页第二十九页，共36页。以DNA的一条链“ATC”为模板(mbn)，经复制后的子链是（ ）A. “TAG” B. “UA

20、G”C. “TAC” D. “TUG”A第30页/共35页第三十页，共36页。一个DNA分子经过3次复制后，保留 有原来母链的子代(zdi)DNA分子占全部子代(zdi) DNA分子的比例为（ ）; 原来的母链占全部脱氧核苷酸链的比例为( )。 A.1/2 B.1/4 C.1/8 D.1/16BC2/23=1/42/（232）=1/8第31页/共35页第三十一页，共36页。已已知知某某DNADNA分分子子(fnz)(fnz)中中含含腺腺嘌嘌呤呤(A)200(A)200个个，占占全全部部DNADNA碱碱基基总总数数的的20%20%，该该DNADNA连连续续复复制制4 4次次，环环境境中中消消耗耗

21、游游离离的的胞胞嘧嘧啶啶脱脱氧氧核核糖糖核核苷苷酸酸（C C）的的数数目为目为( )( ) A.1600 A.1600个个 B.3200 B.3200个个 C.4500 C.4500个个 D.4800 D.4800个个 【解析】(1)(1)求出该DNADNA分子(fnz)(fnz)中共含有多少个脱氧核糖核苷酸： 200/20%=1000( 200/20%=1000(个) )(2)(2)求出该DNADNA分子(fnz)(fnz)中含有多少个胞嘧啶脱氧核糖核 苷酸：1000-(2002)1000-(2002)/2=300(/2=300(个) )(3)(3)求出复制4 4次需多少个胞嘧啶脱氧核苷酸：

22、 （24241 1）300=4500(300=4500(个) ) C第32页/共35页第三十二页，共36页。、G0G0、G1G1、G2G2三代DNADNA离心(lxn)(lxn)后的试管分别是图中的：G0 G0 、G1 G1 、G2 G2 。 ABD、G2G2代在、三条(sn tio)(sn tio)带中DNADNA数的比例是 。0:1:1 以含有31P31P标志的大肠杆菌放入32P32P的培养(piyng)(piyng)液中，培养(piyng)2(piyng)2代。离心结果如右：能力提升能力提升第33页/共35页第三十三页，共36页。、上述实验结果证明了DNADNA的复制(fzh)(fzh)

23、方式是 。31P31P 和和32P、图中 两条带中DNADNA分子(fnz)(fnz)所含的同位素磷分别是： ， 。半保留半保留(boli)复复制制第34页/共35页第三十四页，共36页。感谢您的欣赏(xnshng)！第35页/共35页第三十五页，共36页。内容(nirng)总结问题探讨。应先制造模型，并按模型制作(zhzu)会徽。第1页/共35页。第2页/共35页。1、全保留复制：新复制出的分子直接形成，完全没有旧的部分。15N/14N-DNA(1/2)。15N/15N-DNA (全部)。15N/15N-DNA (全部)。一条母链和一条子链盘绕成双螺旋结构，形成新的DNA分子。产生的影响可能很大，也可能没有影响。第34页/共35页。感谢您的欣赏第三十六页，共36页。