學(xué)人教必修二DNA復(fù)制課件

1、學(xué)人教必修二學(xué)人教必修二DNA復(fù)制課件復(fù)制課件課程標(biāo)準(zhǔn)課程標(biāo)準(zhǔn)概述概述DNA分子的復(fù)制。分子的復(fù)制。課標(biāo)解讀課標(biāo)解讀1概述概述DNA分子的復(fù)制。分子的復(fù)制。2探討探討DNA復(fù)制的生物學(xué)意義。復(fù)制的生物學(xué)意義。沃森和克里克。沃森和克里克。(1)解旋：解旋：DNA分子復(fù)制時(shí)，分子復(fù)制時(shí)，DNA分子的分子的_解開，互解開，互補(bǔ)堿基之間的補(bǔ)堿基之間的_斷裂。斷裂。DNA分子復(fù)制方式的推測(cè)和實(shí)驗(yàn)證據(jù)分子復(fù)制方式的推測(cè)和實(shí)驗(yàn)證據(jù)1提出者提出者2內(nèi)容內(nèi)容雙螺旋雙螺旋氫鍵氫鍵模板：模板：DNA分子解開的分子解開的_。原料：游離的原料：游離的4種種_。原則：原則： _原則，重新形成原則，重新形成_。（2）復(fù)制）

2、復(fù)制兩條單鏈兩條單鏈脫氧核苷酸脫氧核苷酸堿基互補(bǔ)配對(duì)堿基互補(bǔ)配對(duì)氫鍵氫鍵(1)名稱：名稱：_復(fù)制。復(fù)制。(2)原因：每個(gè)新合成的原因：每個(gè)新合成的DNA分子中，都保留了原來(lái)分子中，都保留了原來(lái)DNA分子中的一條鏈。分子中的一條鏈。3復(fù)制方式復(fù)制方式半保留半保留提示提示能分裂的細(xì)胞才能夠進(jìn)行能分裂的細(xì)胞才能夠進(jìn)行DNA復(fù)制，人的神經(jīng)細(xì)胞復(fù)制，人的神經(jīng)細(xì)胞不具備分裂能力，不能夠進(jìn)行不具備分裂能力，不能夠進(jìn)行DNA復(fù)制。復(fù)制。思維激活思維激活1 人的神經(jīng)細(xì)胞是否能夠進(jìn)行人的神經(jīng)細(xì)胞是否能夠進(jìn)行DNA復(fù)制？復(fù)制？DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證據(jù)半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證據(jù)(1)同位素標(biāo)記法同位素標(biāo)記法(常用常用3H

3、、15N、32P)和離心法。通過離心，和離心法。通過離心，使不同標(biāo)記的使不同標(biāo)記的DNA分布在試管的不同位置。分布在試管的不同位置。(2)圖示過程圖示過程(3)將某一全部將某一全部N原子被原子被15N標(biāo)記的標(biāo)記的DNA分子分子(零代零代)轉(zhuǎn)移到含轉(zhuǎn)移到含14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)若干代，結(jié)果如下表：的培養(yǎng)基中培養(yǎng)若干代，結(jié)果如下表：【鞏固鞏固1】 用用15N標(biāo)記細(xì)菌的標(biāo)記細(xì)菌的DNA分子，再將它們放入含分子，再將它們放入含14N的培養(yǎng)基中連續(xù)繁殖四代，的培養(yǎng)基中連續(xù)繁殖四代，a、b、c為三種為三種DNA分子：分子：a只含只含15N、b同時(shí)含同時(shí)含14N和和15N、c只含只含14N，則下圖所示這三，則

4、下圖所示這三種種DNA分子的比例正確的是分子的比例正確的是 ()。解析解析假設(shè)親代假設(shè)親代DNA分子為分子為n個(gè)，則繁殖四代后，個(gè)，則繁殖四代后，DNA分分子總數(shù)為子總數(shù)為16n，其中，只含，其中，只含15N的的DNA分子為分子為0個(gè)，同時(shí)含個(gè)，同時(shí)含14N和和15N的分子為的分子為2n個(gè)，只含個(gè)，只含14N的分子有的分子有14n個(gè)，則它們個(gè)，則它們呈現(xiàn)的比例為呈現(xiàn)的比例為D圖所示。圖所示。答案答案D1概念概念 以以_為模板合成為模板合成_的過程。的過程。2時(shí)間時(shí)間 細(xì)胞有絲分裂的細(xì)胞有絲分裂的_和減數(shù)第一次分裂前的和減數(shù)第一次分裂前的_。DNA分子的復(fù)制分子的復(fù)制親代親代DNA子代子代DNA

5、間期間期間期間期3過程過程4結(jié)果結(jié)果 形成兩個(gè)形成兩個(gè)_的的DNA分子。分子。5特點(diǎn)特點(diǎn) (1) _；(2) _復(fù)制。復(fù)制。6準(zhǔn)確復(fù)制的原因準(zhǔn)確復(fù)制的原因 (1)DNA分子獨(dú)特的雙分子獨(dú)特的雙_結(jié)構(gòu)提供了精確的模板。結(jié)構(gòu)提供了精確的模板。 (2)通過通過_保證了復(fù)制的準(zhǔn)確進(jìn)行。保證了復(fù)制的準(zhǔn)確進(jìn)行。7意義意義 將將_從親代傳給子代，保持了從親代傳給子代，保持了_的連續(xù)性。的連續(xù)性。完全相同完全相同邊解旋邊復(fù)制邊解旋邊復(fù)制半保留半保留堿基互補(bǔ)配對(duì)堿基互補(bǔ)配對(duì)遺傳信息遺傳信息遺傳信息遺傳信息螺旋螺旋提示提示不是，線粒體、葉綠體中都含有不是，線粒體、葉綠體中都含有DNA，也可進(jìn)行，也可進(jìn)行DNA復(fù)制

6、。無(wú)絲分裂也進(jìn)行復(fù)制。無(wú)絲分裂也進(jìn)行DNA復(fù)制。復(fù)制。思維激活思維激活2 DNA復(fù)制是否只發(fā)生于細(xì)胞核中？是否只在有復(fù)制是否只發(fā)生于細(xì)胞核中？是否只在有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂前的間期進(jìn)行復(fù)制？絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂前的間期進(jìn)行復(fù)制？1DNA復(fù)制的條件復(fù)制的條件模板模板DNA分子的兩條鏈分子的兩條鏈原料原料細(xì)胞中游離的四種脫氧核苷酸細(xì)胞中游離的四種脫氧核苷酸酶酶解旋酶、解旋酶、DNA聚合酶等聚合酶等能量能量ATP(1)邊解旋邊復(fù)制：即解旋邊解旋邊復(fù)制：即解旋合成子鏈合成子鏈新鏈與模板鏈盤旋新鏈與模板鏈盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。成雙螺旋結(jié)構(gòu)。(2)半保留復(fù)制：新合成的每個(gè)半保留復(fù)制：新合成的每個(gè)D

7、NA分子中，都保留了原分子中，都保留了原來(lái)來(lái)DNA分子中的一條鏈。分子中的一條鏈。2. 復(fù)制的特點(diǎn)復(fù)制的特點(diǎn)設(shè)親代設(shè)親代DNA分子中含有某種脫氧核苷酸分子中含有某種脫氧核苷酸m個(gè)，則：個(gè)，則：經(jīng)過經(jīng)過n次復(fù)制，需消耗游離的該脫氧核苷酸次復(fù)制，需消耗游離的該脫氧核苷酸m(2n1)個(gè)。個(gè)。在第在第n次復(fù)制時(shí)，需消耗游離的該脫氧核苷酸次復(fù)制時(shí)，需消耗游離的該脫氧核苷酸m2n1個(gè)。個(gè)。3DNA復(fù)制中消耗的脫氧核苷酸數(shù)復(fù)制中消耗的脫氧核苷酸數(shù)互補(bǔ)堿基對(duì)之間氫鍵斷裂互補(bǔ)堿基對(duì)之間氫鍵斷裂互補(bǔ)堿基對(duì)之間形成氫鍵互補(bǔ)堿基對(duì)之間形成氫鍵DNA分子在解旋酶的作用下解旋分子在解旋酶的作用下解旋以解旋后的母鏈為以解旋

8、后的母鏈為模板進(jìn)行堿基互補(bǔ)配對(duì)模板進(jìn)行堿基互補(bǔ)配對(duì)新鏈與模板鏈盤旋成雙螺旋狀新鏈與模板鏈盤旋成雙螺旋狀結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)A BC D解析解析考查考查DNA的復(fù)制過程。的復(fù)制過程。DNA分子解旋分子解旋堿基互補(bǔ)堿基互補(bǔ)配對(duì)合成子鏈配對(duì)合成子鏈子鏈與模板鏈盤繞成雙螺旋。子鏈與模板鏈盤繞成雙螺旋。答案答案A【鞏固鞏固2】 下列關(guān)于下列關(guān)于DNA復(fù)制過程的正確順序是復(fù)制過程的正確順序是 ()。ADNA分子在解旋酶的作用下，水解成脫氧核苷酸分子在解旋酶的作用下，水解成脫氧核苷酸BDNA獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)及堿基互補(bǔ)配對(duì)原則與獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)及堿基互補(bǔ)配對(duì)原則與DNA準(zhǔn)準(zhǔn) 確復(fù)制無(wú)關(guān)確復(fù)制無(wú)關(guān)C解旋后以一條母鏈為模板合

9、成兩條新的子鏈解旋后以一條母鏈為模板合成兩條新的子鏈D一條母鏈和一條子鏈形成一個(gè)新的一條母鏈和一條子鏈形成一個(gè)新的DNA分子分子思維導(dǎo)圖：思維導(dǎo)圖：示例示例一一DNA分子的復(fù)制過程分子的復(fù)制過程【例例1】 下列關(guān)于下列關(guān)于DNA分子復(fù)制的敘述中，正確的是分子復(fù)制的敘述中，正確的是 ()。深度剖析深度剖析在在DNA復(fù)制過程中，解旋酶打開的只是兩條脫復(fù)制過程中，解旋酶打開的只是兩條脫氧核苷酸鏈之間的氫鍵，然后以每條母鏈為模板，按堿基互氧核苷酸鏈之間的氫鍵，然后以每條母鏈為模板，按堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，以脫氧核苷酸為原料分別合成兩條子鏈，合成補(bǔ)配對(duì)原則，以脫氧核苷酸為原料分別合成兩條子鏈，合成后，每條子

10、鏈與其模板母鏈螺旋盤繞成新的子代后，每條子鏈與其模板母鏈螺旋盤繞成新的子代DNA分分子。在復(fù)制過程中，子。在復(fù)制過程中，DNA獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)及堿基互補(bǔ)配獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)及堿基互補(bǔ)配對(duì)原則保證了復(fù)制準(zhǔn)確無(wú)誤地進(jìn)行。對(duì)原則保證了復(fù)制準(zhǔn)確無(wú)誤地進(jìn)行。答案答案D誤區(qū)警示誤區(qū)警示(1)解旋酶作用于氫鍵，使氫鍵斷裂，雙螺旋解解旋酶作用于氫鍵，使氫鍵斷裂，雙螺旋解開開(體外體外DNA解旋一般用加熱法解旋一般用加熱法)。(2)DNA復(fù)制時(shí)不是兩條鏈完全解開后才合成子鏈，而是邊復(fù)制時(shí)不是兩條鏈完全解開后才合成子鏈，而是邊解旋邊復(fù)制，不分先后。解旋邊復(fù)制，不分先后。A800個(gè)個(gè) B4 000個(gè)個(gè) C4 500個(gè)

11、個(gè) D4 800個(gè)個(gè)思維導(dǎo)圖：思維導(dǎo)圖：示例二示例二DNA復(fù)制的相關(guān)計(jì)算復(fù)制的相關(guān)計(jì)算【例例2】 某雙鏈某雙鏈DNA分子中，分子中，A為為200個(gè)，占?jí)A基總數(shù)的個(gè)，占?jí)A基總數(shù)的20%，該，該DNA分子連續(xù)復(fù)制分子連續(xù)復(fù)制4次，需要消耗周圍環(huán)境中游次，需要消耗周圍環(huán)境中游離的胞嘧啶脫氧核苷酸的數(shù)量至少離的胞嘧啶脫氧核苷酸的數(shù)量至少 ()。答案答案C誤區(qū)警示誤區(qū)警示運(yùn)用運(yùn)用DNA半保留復(fù)制特點(diǎn)，分析被標(biāo)記半保留復(fù)制特點(diǎn)，分析被標(biāo)記DNA分子所占的比例時(shí)，應(yīng)注意求的是分子所占的比例時(shí)，應(yīng)注意求的是DNA分子數(shù)，還分子數(shù)，還是脫氧核苷酸鏈數(shù)；還應(yīng)注意培養(yǎng)液中化學(xué)元素的轉(zhuǎn)換。是脫氧核苷酸鏈數(shù)；還應(yīng)注意培

12、養(yǎng)液中化學(xué)元素的轉(zhuǎn)換。運(yùn)用運(yùn)用DNA半保留復(fù)制特點(diǎn)，解決消耗某種脫氧核苷酸數(shù)半保留復(fù)制特點(diǎn)，解決消耗某種脫氧核苷酸數(shù)量問題時(shí)，應(yīng)注意親代量問題時(shí)，應(yīng)注意親代DNA分子的兩條母鏈被保留下來(lái)，分子的兩條母鏈被保留下來(lái)，不需消耗原料。不需消耗原料。在計(jì)算消耗脫氧核苷酸數(shù)時(shí)要明確是經(jīng)過在計(jì)算消耗脫氧核苷酸數(shù)時(shí)要明確是經(jīng)過n次復(fù)制還是次復(fù)制還是第第n次復(fù)制。次復(fù)制。探究探究DNA復(fù)制是半保留復(fù)制還是全保留復(fù)制，可用同位素復(fù)制是半保留復(fù)制還是全保留復(fù)制，可用同位素標(biāo)記技術(shù)和離心技術(shù)，根據(jù)復(fù)制后標(biāo)記技術(shù)和離心技術(shù)，根據(jù)復(fù)制后DNA分子在試管中的位分子在試管中的位置即可確定復(fù)制方式。置即可確定復(fù)制方式。DNA

13、復(fù)制方式的實(shí)驗(yàn)探究復(fù)制方式的實(shí)驗(yàn)探究技法必備技法必備DNA復(fù)制的方式，可以通復(fù)制的方式，可以通過設(shè)想來(lái)進(jìn)行預(yù)測(cè)，可能的過設(shè)想來(lái)進(jìn)行預(yù)測(cè)，可能的情況是：全保留復(fù)制、半保情況是：全保留復(fù)制、半保留復(fù)制、分散復(fù)制。留復(fù)制、分散復(fù)制。(1)根據(jù)圖中的示例對(duì)三種根據(jù)圖中的示例對(duì)三種復(fù)制作出可能的假設(shè)：如復(fù)制作出可能的假設(shè)：如果是全保留復(fù)制，則一個(gè)果是全保留復(fù)制，則一個(gè)DNA分子形成兩個(gè)分子形成兩個(gè)DNA分分子，其中一個(gè)是子，其中一個(gè)是_，而，而另一個(gè)是另一個(gè)是_；能力展示能力展示如果是半保留復(fù)制，則新形成的兩個(gè)如果是半保留復(fù)制，則新形成的兩個(gè)DNA分子，各有分子，各有_；如果是分散復(fù)制，則新形成的如果是

14、分散復(fù)制，則新形成的DNA分子中分子中_。(2)究竟是哪種復(fù)制方式呢？進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)證明究竟是哪種復(fù)制方式呢？進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)證明DNA的復(fù)制方的復(fù)制方式。式。實(shí)驗(yàn)步驟：實(shí)驗(yàn)步驟：在氮源為在氮源為14N的培養(yǎng)基中生長(zhǎng)的大腸桿菌，其的培養(yǎng)基中生長(zhǎng)的大腸桿菌，其DNA分子均分子均為為14NDNA(對(duì)照對(duì)照)。在氮源為在氮源為15N的培養(yǎng)基中生長(zhǎng)的大腸桿菌，其的培養(yǎng)基中生長(zhǎng)的大腸桿菌，其DNA分子均分子均為為15NDNA(親代親代)。將親代將親代15N大腸桿菌轉(zhuǎn)移到含大腸桿菌轉(zhuǎn)移到含14N的培養(yǎng)基中，再連續(xù)繁殖的培養(yǎng)基中，再連續(xù)繁殖兩代兩代(和和)，用密度梯度離心方法分離。，用密度梯度離心方法分離。實(shí)驗(yàn)預(yù)

15、測(cè)實(shí)驗(yàn)預(yù)測(cè)：如果子代如果子代只有一條只有一條_，則可以排除，則可以排除_，但不能肯定是但不能肯定是_。如果子代如果子代只有一條中密度帶，再繼續(xù)做子代只有一條中密度帶，再繼續(xù)做子代DNA密密度鑒定，若子代度鑒定，若子代可以分出可以分出_和和_，則可以，則可以排除排除_，同時(shí)肯定，同時(shí)肯定_。如果子代如果子代不能分出不能分出_密度兩條帶，則排除密度兩條帶，則排除_。實(shí)驗(yàn)結(jié)果符合實(shí)驗(yàn)結(jié)果符合DNA是半保留復(fù)制的假設(shè)和預(yù)期，請(qǐng)用圖示是半保留復(fù)制的假設(shè)和預(yù)期，請(qǐng)用圖示表示實(shí)驗(yàn)結(jié)果。表示實(shí)驗(yàn)結(jié)果。答案答案(1)親代的親代的新形成的新形成的一條鏈來(lái)自親代一條鏈來(lái)自親代DNA，另一條鏈?zhǔn)切滦纬傻模硪粭l鏈?zhǔn)切?/p>

16、形成的每條鏈中一些片段是母鏈的，另一些片段是新形成的每條鏈中一些片段是母鏈的，另一些片段是新形成的ADNA分子中的一條鏈進(jìn)行復(fù)制，另一條鏈不復(fù)制分子中的一條鏈進(jìn)行復(fù)制，另一條鏈不復(fù)制BDNA分子中的一半進(jìn)行復(fù)制，另一半不復(fù)制分子中的一半進(jìn)行復(fù)制，另一半不復(fù)制C每一個(gè)子代每一個(gè)子代DNA分子均保留了其親代分子均保留了其親代DNA分子中的一分子中的一 條單鏈條單鏈DDNA分子復(fù)制后，一條仍為親代分子復(fù)制后，一條仍為親代DNA分子，另一條為分子，另一條為 子代子代DNA分子分子解析解析DNA分子復(fù)制時(shí)，總以分子復(fù)制時(shí)，總以DNA分子解旋后的兩條母分子解旋后的兩條母鏈為模板，且模板鏈與新形成的子鏈間構(gòu)

17、成雙螺旋結(jié)構(gòu)，鏈為模板，且模板鏈與新形成的子鏈間構(gòu)成雙螺旋結(jié)構(gòu)，故新故新DNA分子總保留原分子總保留原DNA分子的一條鏈，因此又稱半分子的一條鏈，因此又稱半保留復(fù)制。保留復(fù)制。答案答案C1. DNA分子的半保留復(fù)制是指分子的半保留復(fù)制是指 ()。A100% B75% C50% D25%解析解析第四代第四代DNA共有共有238個(gè)，其中含有第一代個(gè)，其中含有第一代DNA分分子鏈的子鏈的DNA分子有分子有2個(gè)。個(gè)。答案答案D2在實(shí)驗(yàn)室里，讓一個(gè)在實(shí)驗(yàn)室里，讓一個(gè)DNA分子分子(稱為第一代稱為第一代)連續(xù)復(fù)制三連續(xù)復(fù)制三次，那么，在第四代次，那么，在第四代DNA分子中，含有第一代分子中，含有第一代DN

18、A分子鏈分子鏈的的DNA分子占分子占 ()。A復(fù)制均在細(xì)胞核內(nèi)進(jìn)行復(fù)制均在細(xì)胞核內(nèi)進(jìn)行B復(fù)制僅發(fā)生在有絲分裂的間期復(fù)制僅發(fā)生在有絲分裂的間期C復(fù)制過程先解旋后復(fù)制復(fù)制過程先解旋后復(fù)制D堿基互補(bǔ)配對(duì)保證了復(fù)制的準(zhǔn)確性堿基互補(bǔ)配對(duì)保證了復(fù)制的準(zhǔn)確性解析解析只要細(xì)胞分裂，只要細(xì)胞分裂，DNA就復(fù)制，就復(fù)制，DNA不只存于細(xì)胞不只存于細(xì)胞核內(nèi)，細(xì)胞分裂方式亦不只是有絲分裂；核內(nèi)，細(xì)胞分裂方式亦不只是有絲分裂；DNA是邊解旋邊是邊解旋邊復(fù)制，不分先后。復(fù)制，不分先后。答案答案D3關(guān)于關(guān)于DNA復(fù)制的敘述，正確的是復(fù)制的敘述，正確的是 ()。A解旋酶破壞氫鍵并使解旋酶破壞氫鍵并使DNA雙鏈分開雙鏈分開B游

19、離的脫氧核苷酸與母鏈堿基互補(bǔ)配對(duì)游離的脫氧核苷酸與母鏈堿基互補(bǔ)配對(duì)C與模板鏈配對(duì)的脫氧核苷酸連接成子鏈與模板鏈配對(duì)的脫氧核苷酸連接成子鏈D新鏈與模板鏈盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)新鏈與模板鏈盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)解析解析DNA分子獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)，為復(fù)制提供了精確的分子獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)，為復(fù)制提供了精確的模板，通過堿基互補(bǔ)配對(duì)，保證了復(fù)制能夠準(zhǔn)確地進(jìn)行。模板，通過堿基互補(bǔ)配對(duì)，保證了復(fù)制能夠準(zhǔn)確地進(jìn)行。答案答案B4在在DNA復(fù)制過程中，保證復(fù)制準(zhǔn)確無(wú)誤進(jìn)行的關(guān)鍵步驟是復(fù)制過程中，保證復(fù)制準(zhǔn)確無(wú)誤進(jìn)行的關(guān)鍵步驟是 ()。A3次次 B4次次 C5次次 D6次次解析解析依題可求出每個(gè)依題可求出每個(gè)DNA分子中共有堿基分子中共有堿基G 300個(gè)。假個(gè)。假設(shè)設(shè)DNA共復(fù)制了共復(fù)制了n次，則要形成次，則要形成2n個(gè)個(gè)DNA分子，共有堿基分子，共有堿基G的個(gè)數(shù)的個(gè)數(shù)2n300，則復(fù)制所需要的堿基，則復(fù)制所需要的堿基G個(gè)數(shù)個(gè)數(shù)2n3003004 500，得出，得