高中生物 第三章 第3节 DNA的复制课件 新人教版必修2

第三节DNA的复制 第三章基因的本质 思考：生物亲子代之间是通过遗传物思考：生物亲子代之间是通过遗传物质传递遗传信息的，那么亲代的遗传质传递遗传信息的，那么亲代的遗传物质如何物质如何“多出一份多出一份”来传递给子代？来传递给子代？ DNADNA的复制的复制就是指以亲代就是指以亲代DNADNA为模板合为模板合成子代成子代DNADNA的过程，即的过程，即1DNA2DNA1DNA2DNA。新产生的新产生的DNADNA分子是一个全新的分子是一个全新的DNADNA分子吗？分子吗？是否像洗相片似的，有一张底片就可以洗出是否像洗相片似的，有一张底片就可以洗出许多相片来？许多相片来？ 半半保留复制保留复制全保留复制全保留复制半保留复制半保留复制( (沃森和克里克提出沃森和克里克提出) )DNADNA分子复制时，分子复制时，DNADNA分子的双螺旋将解开，分子的双螺旋将解开，互补的碱基之间的氢键断裂，解开的两条单链互补的碱基之间的氢键断裂，解开的两条单链作为复制的模板，游离的脱氧核苷酸依据碱基作为复制的模板，游离的脱氧核苷酸依据碱基互补配对原则，通过形成氢键，结合到作为模互补配对原则，通过形成氢键，结合到作为模板的单链上。板的单链上。 由于新合成的每个由于新合成的每个DNADNA分子中，都保留了原分子中，都保留了原来来DNADNA分子中的一条链，因此，这种复制方式分子中的一条链，因此，这种复制方式被称做被称做半保留复制半保留复制。亲亲 代代第一代第一代第二代第二代第三代第三代15N15N类推第五代时在离心管中，上中下层的比例如何？类推第五代时在离心管中，上中下层的比例如何？15N15N14N14N14N14N14N14N怎样把不一样的怎样把不一样的DNADNA分开呢？分开呢？N N想一想想一想 ：可以用什么同位素去标记可以用什么同位素去标记DNADNA？14N/14NDNA15N/14NDNA15N/15NDNA轻链轻链中链中链重链重链1、概念：、概念：2、场所：、场所：3、时期：、时期：4、条件、条件5、复制过程：、复制过程：6、复制特点、复制特点7、准确复制原因、准确复制原因8、复制的生物学意义：、复制的生物学意义：有丝分裂间期、减数分裂第一次分裂的间期有丝分裂间期、减数分裂第一次分裂的间期模板：模板： 原料：原料： 能量：能量： 酶：酶： DNADNA的两条母链的两条母链游离的脱氧核苷酸（游离的脱氧核苷酸（A A、G G、C C、T T） ATPATPDNADNA解旋酶、解旋酶、DNADNA聚合酶等聚合酶等 DNADNA双链提供精确的模板双链提供精确的模板（1 1）边解旋边复制）边解旋边复制（2 2）半保留复制）半保留复制细胞核（主要）、线粒体、叶绿体细胞核（主要）、线粒体、叶绿体解旋解旋合成互补子链合成互补子链形成子代形成子代DNADNA碱基互补配对原则碱基互补配对原则P P5454DNADNA的复制的复制就是指以亲代就是指以亲代DNADNA为模板合成子代为模板合成子代DNADNA的过程的过程为什么复制能形成两条完全相同的为什么复制能形成两条完全相同的DNADNA，并且它们都和亲代，并且它们都和亲代DNADNA一样？一样？AGAACGAGTCTTGCTCAGAACGAGTCTTGCTCAGAACGAGTCTTGCTC+1、DNA分子的独特的双螺旋结构为复制分子的独特的双螺旋结构为复制DNA提供精确的模板。提供精确的模板。为什么复制能形成两条完全相同的为什么复制能形成两条完全相同的DNADNA，并且它们都和亲代，并且它们都和亲代DNADNA一样？一样？AGAACGAGTCTTGCTCAGAACGAGTCTTGCTCATAACGAGTATTGCTC+碱基互补配对能力保证了复制能够碱基互补配对能力保证了复制能够准确无误地进行。准确无误地进行。复制过程复制过程: :解旋酶催化（氢键断裂）解旋酶催化（氢键断裂）解旋：解旋：模板模板（在（在DNADNA聚合酶的催化下，利用聚合酶的催化下，利用游离的脱氧核苷酸进行）游离的脱氧核苷酸进行）以母链为模板进行碱基配对以母链为模板进行碱基配对母链（旧链）母链（旧链）子链（新链）子链（新链）形成两个子代形成两个子代DNA:同时进行同时进行(边解旋边复制）边解旋边复制）组成组成规律规律2 2：亲代亲代DNADNA分子经分子经 n n 次复制后，次复制后，所需某种游离的脱氧核苷酸数为：所需某种游离的脱氧核苷酸数为：R a (2 n1) 其中其中 a a 表示亲代表示亲代DNADNA含有的某种含有的某种碱基数，碱基数，n n 表示复制的次数。表示复制的次数。例如：一个例如：一个DNADNA分子片段，经水分解消耗分子片段，经水分解消耗8888个水个水分子，得到多少个脱氧核苷酸？分子，得到多少个脱氧核苷酸？规律规律3 3：碱基总数失去碱基总数失去H H2 2O O数数2 288+2=90【智慧眼智慧眼寻找规律寻找规律】变通：变通：复制第复制第n次所需的某种次所需的某种游离的游离的脱氧核苷酸数？脱氧核苷酸数？ R =a2n-1导学案导学案P26训练案第训练案第4题题 具有具有100个碱基对的个碱基对的1个个DNA分子片断，内含分子片断，内含40个胸个胸腺嘧啶，如果连续复制两次，则需要游离的胞嘧啶脱腺嘧啶，如果连续复制两次，则需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸的数目为氧核苷酸的数目为 （ ）个。）个。180点点拨：根据碱基互补配对原则拨：根据碱基互补配对原则AT、CG，得出，得出C12（2100-2T）60个，则该个，则该DNA分子复制一次需要分子复制一次需要60个胞嘧啶脱氧核苷酸，因此一个个胞嘧啶脱氧核苷酸，因此一个DNA分子连续复制分子连续复制2次，共需要次，共需要60(22-1)=180个胞嘧啶脱氧核苷酸。个胞嘧啶脱氧核苷酸。规律规律2 2：亲代亲代DNADNA分子经分子经 n n 次复制后，所需某种游离的脱氧核次复制后，所需某种游离的脱氧核苷酸数为：苷酸数为：R a (2 n1) 其中其中 a a 表示亲代表示亲代DNADNA含有的某种碱基数，含有的某种碱基数，n n 表表示复制的次数。示复制的次数。 例：例：某某DNA分子共含有含氮碱基分子共含有含氮碱基1400个，其中一条个，其中一条链上链上A+T/C+G= 2:5，问该，问该DNA分子连续复制分子连续复制2次，共次，共需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目是（需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目是（ ）个）个。600解：双链解：双链DNA有碱基有碱基1400个，那么一条链之中个，那么一条链之中碱基是碱基是700个，因为一条单链上个，因为一条单链上（A+T):(C+G)=2:5，即，即A+T+C+G=7,所以一条所以一条链上的链上的A+T=700*(2/7)=200个个因为第一条链上的因为第一条链上的A的数量等于第二条链上的数量等于第二条链上T的的数量，所以一条链上的数量，所以一条链上的A+T的数量的数量=这条链上的这条链上的T的数量的数量+第二条链上的第二条链上的T的数量的数量=两条链中两条链中T的的数量数量=200个，所以共需要游离的个，所以共需要游离的T脱氧核苷酸脱氧核苷酸=200*（221）=600个个A A 1 1T T 2 2T T 1 1A A2 2GG 1 1C C 2 2C C 1 1GG 2 2DNADNA双链双链变通：变通：亲代母链与子代亲代母链与子代DNADNA链数之比为：链数之比为： 含亲代母链的含亲代母链的DNADNA分子数与子代分子数与子代DNADNA分子数分子数之比为：之比为：规律规律1 1：亲代亲代DNADNA复制复制n n代后，代后，DNADNA分子分子数为，含亲代母链的数为，含亲代母链的DNADNA分子数分子数为，不含亲代母链的为，不含亲代母链的DNADNA分子数分子数为为1/2n2/ 2n2n2个个2n2【寻找规律寻找规律】1DNA分子的半保留复制方式使分子的半保留复制方式使 A分子结构具有相对稳定性分子结构具有相对稳定性B能精确进行自我复制，保证亲代与子代之能精确进行自我复制，保证亲代与子代之 间的间的 连续性连续性C能够精确地指导蛋白质合成能够精确地指导蛋白质合成D产生可遗传变异的机会产生可遗传变异的机会B 课堂练习课堂练习2下列关于下列关于DNA复制过程中，正确顺序是复制过程中，正确顺序是（ ）互补碱基对间氢键断裂互补碱基对间氢键断裂 互补碱基对之间形成氢键互补碱基对之间形成氢键 DNA分子在解旋酶作用下解旋分子在解旋酶作用下解旋 以母链为模板进行碱基互补配对以母链为模板进行碱基互补配对 子链与母链盘旋成双螺旋结构子链与母链盘旋成双螺旋结构 A B C DC3、DNA的复制不可能发生在（的复制不可能发生在（ ）A、细胞核中、细胞核中 B、叶绿体中、叶绿体中 C、线粒体中、线粒体中 D、核糖体中、核糖体中 D4、某些药物可以抑制肿瘤细胞、某些药物可以抑制肿瘤细胞DNA的复的复制，从而达到控制癌症的目的。这些药物制，从而达到控制癌症的目的。这些药物作用的细胞正处于细胞周期的（作用的细胞正处于细胞周期的（ ）A 间期间期 B 前期前期 C 中期中期 D 不能确定不能确定A