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1、第第3 3节节 DNADNA的复制的复制第三章第三章 基因的本质基因的本质复习目标：复习目标： 1简述简述DNA复制的过程，归纳复制的过程，归纳DNA复制过程的特点。复制过程的特点。 2通过通过DNA复制的学习，体会复制的学习，体会DNA复制的方式。复制的方式。复习重点：复习重点： DNA分子复制的条件、过程和特点分子复制的条件、过程和特点 。复习难点：复习难点：DNA分子复制的过程及相关计算分子复制的过程及相关计算 。温故知新：温故知新：DNA结构特点结构特点1、DNA分子由分子由 条链组成，条链组成， 盘盘旋成旋成 结构。结构。2、 交替连接，排列在外侧，交替连接，排列在外侧，构成基本骨架
2、；构成基本骨架； 排列在内侧。排列在内侧。3、碱基通过、碱基通过 连接成碱基对，并遵循连接成碱基对，并遵循 原则。原则。反向平行反向平行双螺旋双螺旋磷酸和脱氧核糖磷酸和脱氧核糖碱基对碱基对氢键氢键碱基互补配对碱基互补配对2一、DNA分子复制过程过程？特点？DNA复制过程三维动画高清版.flv以亲代以亲代DNA分子为模板合成子代分子为模板合成子代DNA的过程。的过程。 体细胞体细胞有丝分裂有丝分裂间期间期；原始生殖细胞原始生殖细胞 减数分裂的第一次分裂前的减数分裂的第一次分裂前的间期间期细胞核（细胞核（主要主要）、线粒体、叶绿体）、线粒体、叶绿体1、概念：、概念： 2、复制时期、复制时期 ： 3
3、、复复制制场场所所 ：4、复复制制条条件件 ：(1) 模板：亲代模板：亲代DNA的两条链的两条链(两条母链两条母链)。 (2) 原料：游离的四种脱氧核苷酸原料：游离的四种脱氧核苷酸 (3) 酶：酶： 解旋酶、解旋酶、 DNA聚合酶聚合酶 (4) 能量：能量：ATP提供提供解解旋：旋：在解旋酶的作用下，把两条螺旋的双链解开在解旋酶的作用下，把两条螺旋的双链解开合合成成子子链链:以以解解开开的的母母链链为为模模板板，按按碱碱基基互互补补配配对对原原 则，合成子链则，合成子链形形成成子子代代DNA:每每一一条条子子链链与与对对应应的的母母链链盘盘旋旋成成双双螺螺旋结构，形成两个新旋结构，形成两个新D
4、NA边解旋边复制边解旋边复制，半保留复制，半保留复制 一个一个DNA分子形成两个完全相分子形成两个完全相同的同的DNA分子分子5、复制过程：、复制过程：7、复制结果：、复制结果：6、特点：、特点：8、复制的、复制的DNA如何保证准确呢？如何保证准确呢？ DNA具有具有独特的独特的双螺旋结构，能为复制提双螺旋结构，能为复制提供供精确精确模板，碱基具有模板，碱基具有互补配对互补配对的能力，能的能力，能够使复制够使复制准确准确无误无误9、DNA的复制有何意义？的复制有何意义？ DNADNA通过复制，使遗传信息从亲通过复制，使遗传信息从亲代传给了子代，从而保持了遗传信代传给了子代，从而保持了遗传信息的
5、连续性。息的连续性。二、DNA复制方式的探究技术？过程？（二二）提出假说提出假说: :（三三）分析假说：分析假说：亲亲子代子代DNADNA的组成的组成 亲代亲代亲代亲代DNADNADNADNA分子分子分子分子亲代亲代亲代亲代DNADNADNADNA分子分子分子分子半保留复制全保留复制（一一）提出问题提出问题: : DNADNA复制的方式是什么？复制的方式是什么？DNADNA是半是半( (全全) )保留复制保留复制问题问题1:1:如果要在实验中直观地区别、如果要在实验中直观地区别、“标识标识”母链母链或或子链子链, ,可以采取什么办法？可以采取什么办法？ 问题问题2:2:可以用什么元素的同位素可
6、以用什么元素的同位素( (放射性放射性) ) 进行标记进行标记? ? 分析分析: :如果亲代如果亲代DNADNA是是1515N N作标记的，放在作标记的，放在 1414N N的环境中进行培养，则亲代、子一代、的环境中进行培养，则亲代、子一代、 子二代子二代DNADNA分别含有哪种分别含有哪种N N元素？其质量如元素？其质量如 何（用重、中、轻表示）？何（用重、中、轻表示）？同位素标记法同位素标记法C 、H 、O、 N 、P1515N/N/1515N N- -重型重型DNADNA( ( ( (全部全部全部全部) ) ) )子一代子一代子一代子一代 子二代子二代子二代子二代 亲亲亲亲 代代代代 1
7、515N N/ /1414N N- -中型中型DNADNA( ( ( (全部全部全部全部) ) ) )1515N N/ /1414N N- -中型中型DNADNA(1/2)(1/2)(1/2)(1/2) 1414N N/ /1414N N- -轻型轻型DNADNA(1/2)(1/2)(1/2)(1/2) 半保留复制1515N/N/1515N N- -重型重型DNADNA( ( ( (全部全部全部全部) ) ) )1515N N/ /1515N N- -重型重型DNADNA( ( ( (1/21/21/21/2) ) ) )1515N N/ /1515N N- -重型重型DNADNA(1/4)(
8、1/4)(1/4)(1/4) 1414N N/ /1414N N- -轻型轻型DNADNA(3/4)(3/4)(3/4)(3/4) 全保留复制子一代子一代子一代子一代 子二代子二代子二代子二代 亲亲亲亲 代代代代 1414N N/ /1414N N- -轻型轻型DNADNA(1/2)(1/2)(1/2)(1/2) （四四）实验结果实验结果 科学家做的科学家做的大肠杆菌培养实验结果大肠杆菌培养实验结果 全重全重全中全中14N/14N15N/14N15N/15N 亲代亲代 子一代子一代 子二代子二代轻轻中中重重（五五）得出结论得出结论DNADNA复制的方式：复制的方式：半保留复制半保留复制模拟演练
9、模拟演练深入探究深入探究1 1、复制产生的子代、复制产生的子代DNADNA 在组成成分及结构上在组成成分及结构上 与亲代与亲代DNADNA是否一致？是否一致？2 2、亲子代、亲子代DNADNA所蕴所蕴含含的的遗传信息是否遗传信息是否相同？相同？复制一次下列关于下列关于DNA复制的叙述，正确的是复制的叙述，正确的是()A在在细胞有胞有丝分裂分裂间期，期，发生生DNA复制复制BDNA通通过一次复制后一次复制后产生四个生四个DNA分子分子CDNA双螺旋双螺旋结构全部解构全部解链后，开始后，开始DNA的复制的复制D单个脱氧核苷酸在个脱氧核苷酸在DNA解旋解旋酶酶的作用下的作用下连接合接合成新的子成新的
10、子链例例1:A A三、DNA复制相关计算依据？如何？亲亲 代代第一代第一代第二代第二代第三代第三代15N15N15N15N14N14N14N14N14N14N【智慧眼智慧眼寻找规律寻找规律】第第n代又会怎样呢代又会怎样呢假假设将将1 1个全部被个全部被1515N N标记的的DNADNA分子分子(0(0代代) )转移移到含到含1414N N的培养基中培养的培养基中培养n n代，代，结果如下：果如下：1 1DNADNA分子数分子数(1)(1)子代子代DNADNA分子分子总数数(2)(2)含含1515N N的的DNADNA分子数分子数(3)(3)含含1414N N的的DNADNA分子数分子数(4)(
11、4)只含只含1515N N的的DNADNA分子数分子数(5)(5)只含只含1414N N的的DNADNA分子数分子数DNADNA复制计算类型及规律总结复制计算类型及规律总结2 2n n个个2个个2n个个0个个(2n2)个个2脱氧核苷酸脱氧核苷酸链数数(1)子代子代DNA分子中脱氧核苷酸分子中脱氧核苷酸链数数(2)含含15N的脱氧核苷酸的脱氧核苷酸链数数(3)含含14N的脱氧核苷酸的脱氧核苷酸链数数3消耗的脱氧核苷酸数消耗的脱氧核苷酸数设亲代代DNA分子中含有某种脱氧核苷酸分子中含有某种脱氧核苷酸m个个,则：经过n次复制，共需消耗游离的次复制，共需消耗游离的该种脱种脱氧核苷酸氧核苷酸(2)第第n
12、次复制次复制时所需所需该脱氧核苷酸脱氧核苷酸为DNADNA复制计算类型及规律总结复制计算类型及规律总结2n1 条条2条条(2n1 2)条条m(2n1)个个m2n-1个个用用15N标记含有含有100个碱基个碱基对的的DNA分子，分子，其中有胞其中有胞嘧啶60个，个，该DNA分子在分子在14N的培养的培养基中基中连续复制复制4次。其次。其结果不可能果不可能()A含有含有15N的的DNA分子占分子占1/8B含有含有14N的的DNA分子占分子占7/8C复制复制过程中需腺程中需腺嘌嘌呤脱氧核苷酸呤脱氧核苷酸600个个D复制复制结果共果共产生生16个个DNA分子分子B例例2：1 1、关于关于DNA复制相关
13、复制相关计算算应注意求的是注意求的是“DNA分子数分子数”，还是还是“链数链数”。做做题时应看准是看准是“含含”还是是“只含只含”。2、时刻注意培养液中化学元素的刻注意培养液中化学元素的转换。3、关于、关于DNA复制，复制，计算消耗某种脱氧核算消耗某种脱氧核苷酸数量苷酸数量问题时，应注意注意亲代代DNA分子分子的的两条母两条母链被被保留保留下来，下来，不需消耗不需消耗原料。同原料。同时要注意所要注意所给信息是信息是碱基碱基对还是是“个个”。【特别提醒】【特别提醒】课堂小结课堂小结二、二、DNA复制的探究复制的探究一、一、 DNADNA复制的过程复制的过程概念概念场所场所时期时期条件条件特点特点意义意义三、三、 DNA复制的计算复制的计算
