高中生物人教版(2019)必修二3.3DNA的复制(共17张ppt)

第3节
DNA的复制
遗传物质DNA复制的机制分析
MECHANISM ANALYSIS OF DNA REPLICATION OF GENETIC MATERIAL
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一名牧师在五角大楼西入口外为伤者祈祷
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15N/ 14N-DNA 14N/ 14N-DNA 15N/ 14N-DNA
DNA半保留复制的实验证据
【得出结论】
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课堂反馈Байду номын сангаас
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密度 低
15N/ 15N
高
重带(下部)
亲代
15N/ 15N 中带(中间)
第一代
14N/ 14N 轻带(上部) 15N/ 15N 中带(中间)
第二代
实验结论：DNA的复制是以半保留的方式进行的
DNA复制过程
复制时期
① 细胞有丝分裂的间期 ② 减数第一次分裂的间期 ③ 无丝分裂前期
复制场所
① 细胞核（主要场所）； ② 线粒体； ③ 叶绿体 。
复制过程
① 解旋； ② 合成子链 ； ③ 形成子DNA。
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复制条件
① 引物：RNA ② 模板：亲代DNA的两条母链； ③ 原料：4种脱氧核苷酸； ④ 能量：ATP； ⑤ 酶：DNA解旋酶、DNA聚合酶等。
DNA复制过程中的相关计算
将1个含有15N的DNA分子放在含有
14N的培养基上培养，复制n次，则
子代DNA分子共有2n个 ① 含15N的DNA分子：2个 ② 只含15N的DNA分子：0个 ③ 含14N的DNA分子：2n个 ④ 只含14N的DNA分子：(2n-2)个
脱氧核苷酸链共有2n+1条 ① 含15N的脱氧核苷酸链：2条 ② 含14N的脱氧核苷酸链：(2n+1-2)条
亲代DNA是15N的，放在14N的环境中进行培养， 则亲代、子一代、子二代DNA分别含有哪种N元素？ 【演绎推理】亲 代：15N/15N-DNA （全部） 子一代：15N/14N-DNA （全部） 子二代：15N/14N-DNA (1/2) 、14N/14N-DNA(1/2)
半保留复制
DNA半保留复制的实验证据
3 新合成的二个DNA碱基顺序是否相同？ 相同。
DNA准确复制的原因?
4 ①DNA具有独特的双螺旋结构，能为复制提供精确的模板； ②碱基具有互补配对的能力，能够使复制准确无误。 DNA分子的复制实质是什么？
5 DNA通过复制，使遗传信息从亲代传给了子代，从而保证了物种的相 对稳性，保持了遗传信息的连续性，使得种族得以延续。
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对DNA复制的推测
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最早提出的DNA复制模型有三种
01 全保留复制
新复制出的分子直接形 成，完全没有旧的部分；
亲代DNA
复制1次
子代DNA
02 半保留复制
形成的分子一半是 新的，一半是旧的；
复制1次
03 分散复制
新复制的分子中新旧都 有，但分配是随机组合。
复制特点
① 边解旋边复制； ② 半保留复制； ③ 有复制起始点，原核生物只有一个
复制起始点，真核生物有多个； ④ 双向复制。
复制意义
遗传信息从亲代传给子代，从而保持 了遗传信息的连续性。
DNA复制过程
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1 二条母链的碱基顺序是否相同？ 不同，互补。
2 二条子链的碱基顺序是否相同？ 不同，互补。
提取DNA， 离心
密度 低
转移到含 14NH4Cl培养 液中
高 15N/ 15N-DNA
15N/ 14 N-DNA 14N
14N 第一代
15N/ 14 N-DNA
14N/ 14 N-DNA
14N/ 14 N-DNA
15N/ 14 N-DNA 第二代
细胞分裂一次 提取DNA， 离心
细胞再分裂一次 提取DNA， 离心
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亲代
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15N
15N
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第一代
15N
14N
14N
15N
第二代
15N
14N 14N
14N 14N
14N 14N
15N
……
15N
14N 14N
…… 14N
14N
14N 14N
15N
第n代
2n
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相关练习
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复制1次
DNA半保留复制的实验证据
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对DNA复制方式的探究
探究方法
把复制的单链和原来的链做上标记，然 后观察它在新DNA中出现的情况。分析 3种复制假设在实验中的结果有何差异.
问题1：如果DNA是半保留复制，复制后得到 的子一代DNA和子二代DNA的组成是怎样的?
问题01
一双链DNA分子在解旋时，一条链上的G变成C，则DNA分子经n次复制后，发生差错的DNA
分子占（A ）
A．1/2
B．1/（2n-1）
C．1/2n
D．1/（2n+1）
问题02
下列关于DNA复制的叙述，正确的是（ A ）
A ．在细胞有丝分裂间期，发生DNA复制 B ．DNA复制前需要把DNA双螺旋结构全部解旋 C ．单个脱氧核苷酸在DNA解旋酶的作用下连接合成新的子链 D ．减数分裂过程中，一个DNA分子通过复制后产生四个DNA分子
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DNA鉴定在遗体辨认中的应用
警方利用PCR技术获得了罹难者大量的DNA系列。 通过与失踪人员的亲人进行DNA检测鉴定和认定。
据报道，2021年9月8日，在“911”恐袭事件即 将迎来20周年之际，纽约市通过DNA鉴定确定了两名 9/11 受害者的身份。纽约的死亡人数中占9/11事件的 40%，约1106名受害者的身份尚未确定，鉴定工作仍 在进行中。
问题2：如果要在实验中直观地区别、“标识” 母链或子链，可以采取什么办法？ 同位素标记法
问题3：如果用同位素（放射性）进行标记， 用什么元素？ 可标记C、H、O、N、P等元素
DNA半保留复制的实验证据
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假说-演绎法
DNA复制是一种半保留式的复制； 【作出假设】
每个子代DNA均由1条母链和1条子链组成。
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【验证假设】
15N和 14N的区别
15N和 14N具有相同质 子数，不同中子数（或 不同质量数）同一元素 的不同核素互为同位。 15N和 14N的质子数都 为7，左上角数是质子 数和中子数之和。
大肠杆菌
15N/ 15N-DNA
14N
大肠杆菌在含15NH4Cl培养液中生长若干代