第三节 DNA的复制
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第3节 DNA的复制
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一、对DNA复制的推测 1.半保留复制 (1)提出者:① 沃森和克里克 。 (2)内容:DNA复制时,DNA双螺旋解开,互补的碱基之间的② 氢键 断裂,解开的 ③ 两条单链 分别作为复制的模板,游离的④ 脱氧核苷酸 根据⑤ 碱基互补配对 原则 ,通过形成⑥ 氢键 ,结合到作为模板的单链上。 (3)结果:新合成的每个DNA分子中,都保留了原来DNA分子中的⑦ 一 条链。 2.全保留复制 概念:指DNA复制以DNA双链为模板,子代DNA的双链都是⑧ 新合成的 。
2022
人教版 新教材 必修2
第3章 基因的本质
第3节 DNA的复制
1.通过对探究DNA复制方式的推测及实验的分析,再一次体会假说—演绎法,掌握 科学研究的方法,提升实验探究能力。
2.通过图解分析,构建DNA复制的过程,明确精确复制的原因,达成结构与功能相适 应、模型构建等生命观念和科学思维素养的提升。
对DNA复制的推测及实验验证 活动1 分析假说—演绎法探究DNA半保留 复制方式 1.要想证明DNA的复制方式,关键是什么?
【提示】关键是通过实验区分亲代与子代的DNA。
2.1958年,美国生物学家梅塞尔森和斯塔尔以大肠杆菌为实验材料,运用同位素标记技术, 设计了一个巧妙的实验。结合课本P54“思考·讨论”,回答下列有关问题。
(4)实验第一代只出现一条居中的DNA条带,这个结果排除了哪种复制方式?第二代 出现了中带和轻带两条条带,说明什么? 【提示】全保留复制;说明DNA的复制方式为半保留复制。
DNA半保留复制的实验证据 1.实验方法:同位素标记技术和离心技术。 2.实验原理 (1)DNA的两条链都用15N标记,那么这样的DNA分子密度最大,离心时应该 在试管的底部。 (2)DNA的两条链都没有被15N标记,那么这样的DNA分子密度最小,离心时 应该在试管的上部。 (3)DNA的两条链中只有一条单链被15N标记,那么这样的DNA分子离心时 应该在试管的中部。
高中生物人教(2019)必修2课件第3章第3节 DNA的复制
1．DNA 复制的概念
2．DNA 复制的过程
能量 解旋酶
螺旋 母链
脱氧核苷酸 DNA 聚合酶
碱基互补配对
模板链
双螺旋结构
3．DNA 复制的特点 (1)过程：_边__解__旋__边__复__制___，多起点复制。 (2)方式：半保留复制。 4．准确复制的原因 (1)DNA 独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板。 (2)通过_碱__基__互__补__配__对___，保证了复制能够准确地进行。 5．DNA 复制的意义 将遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞，从而保持了_遗__传__信__息___的连续性。
A．酶①和酶②均作用于氢键 B．该过程的模板链是 a、b 链 C．该过程可发生在细胞有丝分裂间期 D．DNA 复制的特点是半保留复制 解析：由题图可知，酶①(解旋酶)使氢键断裂，而酶②(DNA 聚合酶)催化形成磷酸 二酯键，A 错误。答案：A
2．真核细胞中 DNA 复制如下图所示，下列表述错误的是
结果如下图所示。
(1)Ⅰ代细菌 DNA 分子的结构是怎样的？ 提示：Ⅰ代细菌 DNA 分子中只有一条链被 15N 标记。 (2)Ⅲ代细菌 DNA 分子的平均相对分子质量是多少？ 提示：Ⅲ代细菌 DNA 分子的平均相对分子质是为(7a＋b)/8。
1．关于 DNA 分子复制的早期推测 在 DNA 分子复制的早期研究中，科学家们提出了三个模型：全保留复制模型、弥 散复制模型和半保留复制模型。 比较如下： 全保留复制：亲代 DNA 分子两条链不变，子代 DNA 分子的两条链都是新合成的。 半保留复制：新合成的每个 DNA 分子中，都保留了原来 DNA 分子中的一条链。 弥散复制：亲代 DNA 分子的两条链分散成短片段，与新合成的子代 DNA 分子的 两条链分散成的短片段混杂在一起，不能分出亲代 DNA 单链。
2．DNA 复制的过程
能量 解旋酶
螺旋 母链
脱氧核苷酸 DNA 聚合酶
碱基互补配对
模板链
双螺旋结构
3．DNA 复制的特点 (1)过程：_边__解__旋__边__复__制___，多起点复制。 (2)方式：半保留复制。 4．准确复制的原因 (1)DNA 独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板。 (2)通过_碱__基__互__补__配__对___，保证了复制能够准确地进行。 5．DNA 复制的意义 将遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞，从而保持了_遗__传__信__息___的连续性。
A．酶①和酶②均作用于氢键 B．该过程的模板链是 a、b 链 C．该过程可发生在细胞有丝分裂间期 D．DNA 复制的特点是半保留复制 解析：由题图可知，酶①(解旋酶)使氢键断裂，而酶②(DNA 聚合酶)催化形成磷酸 二酯键，A 错误。答案：A
2．真核细胞中 DNA 复制如下图所示，下列表述错误的是
结果如下图所示。
(1)Ⅰ代细菌 DNA 分子的结构是怎样的？ 提示：Ⅰ代细菌 DNA 分子中只有一条链被 15N 标记。 (2)Ⅲ代细菌 DNA 分子的平均相对分子质量是多少？ 提示：Ⅲ代细菌 DNA 分子的平均相对分子质是为(7a＋b)/8。
1．关于 DNA 分子复制的早期推测 在 DNA 分子复制的早期研究中，科学家们提出了三个模型：全保留复制模型、弥 散复制模型和半保留复制模型。 比较如下： 全保留复制：亲代 DNA 分子两条链不变，子代 DNA 分子的两条链都是新合成的。 半保留复制：新合成的每个 DNA 分子中，都保留了原来 DNA 分子中的一条链。 弥散复制：亲代 DNA 分子的两条链分散成短片段，与新合成的子代 DNA 分子的 两条链分散成的短片段混杂在一起，不能分出亲代 DNA 单链。
《DNA的复制》PPT课件
子代DNA:
母链（旧链） 组成
子链（新链）
边
半
解
保
旋
留
复
复
制பைடு நூலகம்
制
多
起
点
复
制
具有100个碱基对的1个DNA分子片断， 内含40个胸腺嘧啶，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 （ 180 ）个。
某DNA分子共含有含氮碱基1400个，其中一 条链上A+T/C+G= 2:5，问该DNA分子连续复制 2次，共需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目是
7、准确复制原因 ①DNA双链提供精确的模板
②碱基互补配对原则
8、复制的生物学意义：P54
【智慧眼——寻找规律】
规律2：亲代DNA分子经 n 次复制后， 所需某种游离的脱氧核苷酸数为：
R ＝a (2 n－1) 其中 a 表示亲代DNA含有的某种
碱基数，n 表示复制的次数。
规律3：碱基总数＝失去H2O数＋2
来的科学研究发现，小鼠体内的HMGIC基因与肥胖 直接相关。具有HMGIC基因缺陷的实验鼠与作为对 照的小鼠，吃同样多的高脂肪食物，一段时间后， 对照组的小鼠变得十分肥胖，而具有HMGIC基因缺 陷的实验鼠体重仍然保持正常。
没有HMGIC基因，就没有肥胖的表现，有HMGIC基因就有 肥胖表现。说明基因能控制生物的性状(功能单位)。
1三、概、念D：NA分子复制的过程（P54）
2、场所：细胞核（主要）、线粒体、叶绿体
3、时期：有丝分裂间期、减数分裂第一次分裂的间期
模板：DNA的两条母链
4、条件
原料：游离的脱氧核苷酸（A、G、C、T） 能量：ATP
酶：DNA解旋酶、DNA聚合酶等
【人教版】高中生物必修二《 3.3 DNA的复制》课件
中连续繁殖四代，a、b、c为三种ＤＮＡ分子：a只含１５Ｎ，b同时
含１４Ｎ和１５Ｎ，c只含１４Ｎ，如下图，这三种ＤＮＡ分子的比例正
•Con确ten的t 是
( D)
【解析】假设亲代DNA分子为n个，则繁殖四代后，DNA分子 总数为16n，其中，只含１５Ｎ的DNA分子为０个,同时含１４N和１ ５Ｎ的有2n个，只含１４Ｎ的有14n个，它们呈现Ｄ图所示的比例。
的噬菌体所占的比例是Fra bibliotek•Content
A. １
B. 2
C.n
n
n
（ B）
D.1/2
【解析】亲代噬菌体的ＤＮＡ用３２Ｐ标记后，在细菌中利用 细菌的化学成分进行复制，因为ＤＮＡ的复制是半保留复制，亲 代噬菌体ＤＮＡ分子的两条脱氧核苷酸链将被保留下来，并代代 传递下去，最后，在形成的子代噬菌体中总是有两个含有亲代噬 菌体ＤＮＡ初始母链的。
2.细菌先在含有１４Ｎ的环境中培养，然后转到含有重氮（１５Ｎ）的环
•Co境于nt两中en次，t 连经续过复相制当的于时一间次后复，制分的析时细间菌，Ｄ再Ｎ转Ａ到组含成14N，的结环果境应中为，（经过Ａ相当）
可能的答案
Ａ Ｂ Ｃ Ｄ
１４Ｎ ３／４ １／４
— １／２
ＤＮＡ 居中
１／４ ３／４ １／２ １／２
第三节 DNA 的 复 制
一、对DNA分子复制的推测 •Cont假en说t ： 半保留 复制方式。
1.提出者： 沃森和克里克 。 2.内容：
（1）解旋：DNA分子复制时，DNA分子的 双螺旋 解开，互补的 碱基之间的 氢键 断裂。
（2）复制：以 解开的两条单链 作为复制的模板，游离的脱氧 核苷酸依据 碱基互补配对 原则，通过形成 氢键 ，结合到作为
高中生物必修二第三章第3节 DNA分子的复制
活动任务----演绎推理：
请依据两种假说分别演绎推理15N标记的DNA在14N的培养 基中培养1代前后的DNA,并分别预测两种假说第0代和第1代 DNA密度梯度离心后的结果，并画在离心管相应的位置上。
实验结果：
大肠杆菌在含15NH4Cl的 培养液中生长若干代
转移到含14NH4Cl 的培养液中
15N/15N DNA
A.每条染色体的两条单体都有被标记
B.每条染色体中都只有一条单体被标记
C.只有半数的染色体中一条单体被标记
D.每条染色体的两条单体都不被标记
4、用P标记了玉米体细胞(含20条染色体)的 DNA分子双链，再将这些细胞转入不含32P的 培养基中培养，在第二次细胞分裂的中期、后 期，一个细胞中的染色体总条数和被32P标记 的染色体条数分别是
2.半保留复制
新合成的DNA 分子一半新的， 一半旧的
3.分散复制
新合成的DNA分子新的和旧 的都有
1956年，两位年轻的美国分子生物学家梅塞尔森和斯塔 尔合作开展关于DNA复制的实验研究，实验结果于1958 年正式发表。
关键问题1： 肉眼看不见的DNA分子，用什么方法区分
亲代和子代的DNA单链？
（ ）个；第4次复制时需要游离的胞嘧 啶脱氧核苷酸的数目为 （ ）个
五、DNA复制与细胞分裂的关系:
进行第一次有丝分裂：
进行第二次有丝分裂：
1. 蚕豆根尖细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸 培养基中完成一个细胞周期，然后在不含放射性标记 的培养基中继续分裂至中期，其染色体的放射性标记 分布情况是（ ）
A.中期20和20、后期40和20 B.中期20和10、后期40和20 C.中期20和20、后期40和10 D.中期20和10、后期40和10
第三章 第三节 DNA的复制
轻链
14N-DNA
全轻链 全中链 全重链
1/2轻链 轻链 1/2中链 1/2中链
中链 重链
15N-DNA
（1）由实验结果可以推出第一代（I）细菌 ）由实验结果可以推出第一代（ ）细菌DNA分子中一条 分子中一条 14 链是15N母链 ，另一条链是 N新链 。 15 （2）中链含有氮元素是 N和14N ） 。 的培养基上繁殖一代， （ 3）将第一代 （ I） 转移到含 15N的培养基上繁殖一代， 将 ） 将第一代（ ） 的培养基上繁殖一代 所得到的细菌的DNA用同样方法分离。那么得到的轻中重链情 用同样方法分离。 所得到的细菌的 用同样方法分离 况是 1/2中链、1/2重链 。 1/2中链、1/2重链 中链 。 （4）上述实验表明DNA分子复制的特点是半保留复制 ）上述实验表明 分子复制的特点是
过程： 过程：①解旋
形成两个新的DNA分子 ② 碱基互补配对 ③形成两个新的 分子
结果: 个 结果: 1个DNA分子形成 个相同的 分子形成2个相同的 分子形成 个相同的DNA分子 分子
2、特点: 边解旋边复制、半保留复制 、特点: 边解旋边复制、
解旋后的两条链 母链) 3、条件: 模板： DNA解旋后的两条链 母链 条件: 模板： 解旋后的两条链(母链 原料： 原料： 四种脱氧核苷酸 能量： ATP 能量： 解旋酶、 聚合酶、 酶： 解旋酶、 DNA聚合酶、 DNA连接酶 聚合酶 连接酶
14N//14N 15N
轻带(上部 轻带 上部) 上部 中带(中间 中带 中间) 中间
//14N
半保留复制
15
N N__DNA
15
15
N N__DNAห้องสมุดไป่ตู้
14
15 14
14N-DNA
全轻链 全中链 全重链
1/2轻链 轻链 1/2中链 1/2中链
中链 重链
15N-DNA
（1）由实验结果可以推出第一代（I）细菌 ）由实验结果可以推出第一代（ ）细菌DNA分子中一条 分子中一条 14 链是15N母链 ，另一条链是 N新链 。 15 （2）中链含有氮元素是 N和14N ） 。 的培养基上繁殖一代， （ 3）将第一代 （ I） 转移到含 15N的培养基上繁殖一代， 将 ） 将第一代（ ） 的培养基上繁殖一代 所得到的细菌的DNA用同样方法分离。那么得到的轻中重链情 用同样方法分离。 所得到的细菌的 用同样方法分离 况是 1/2中链、1/2重链 。 1/2中链、1/2重链 中链 。 （4）上述实验表明DNA分子复制的特点是半保留复制 ）上述实验表明 分子复制的特点是
过程： 过程：①解旋
形成两个新的DNA分子 ② 碱基互补配对 ③形成两个新的 分子
结果: 个 结果: 1个DNA分子形成 个相同的 分子形成2个相同的 分子形成 个相同的DNA分子 分子
2、特点: 边解旋边复制、半保留复制 、特点: 边解旋边复制、
解旋后的两条链 母链) 3、条件: 模板： DNA解旋后的两条链 母链 条件: 模板： 解旋后的两条链(母链 原料： 原料： 四种脱氧核苷酸 能量： ATP 能量： 解旋酶、 聚合酶、 酶： 解旋酶、 DNA聚合酶、 DNA连接酶 聚合酶 连接酶
14N//14N 15N
轻带(上部 轻带 上部) 上部 中带(中间 中带 中间) 中间
//14N
半保留复制
15
N N__DNA
15
15
N N__DNAห้องสมุดไป่ตู้
14
15 14
高中生物必修2第三章第三节DNA的复制
双螺旋结构为复制提供了精确的 模板；
碱基互补配对原则保证了准确的 进行
7、结果：
DNA复制1次，可以产生两个完
全一样的DNA分子，如果连续复 制n次，则可以形成 个子代 DNA分子。
与复制有关的碱基计算
①一个DNA连续复制n次后，共有多少个DNA？多少条脱氧核苷酸链？ 母链多少条？子链多少条？
3、一个DNA分子中有100个碱基对，其中有 30个鸟嘌呤，如果连续复制两次，则需要游 离的腺嘌呤脱氧核苷酸的数目是（210） DNA分子碱基总数＝100×2＝200个
G+A=C+T G+A=100个 T=A=70个 复制2次，游离的3T=210个 A=70个
课堂练习
1、1个DNA分子经过4次复制，形成16个DNA 分子，其中含有最初DNA分子长链的DNA分子有 （ ） A. 2个 B. 8个 C. 16个 D. 32个 2、DNA分子的复制发生在细胞有丝分裂的 （ ） A、分裂前期 B. 分裂中期 C. 分裂后期 D. 分裂间期
第四节
DNA的复制
一.对DNA分子复制的推测 沃森和克里克的推测(假说) 复制时,DNA的双螺旋 解开. 互补的碱基间氢键断 裂 分开的两条链作为模 板,以碱基互补配对的 原则合成新的一条链
二、DNA半保留复制的实验证据
15N/ 15N
重带(下部)
15N/ 14N
中带(中间)
14N/ 14N
轻带(上部)
边解旋边复制
什么叫解旋？解旋的目 的是什么？
在ATP供能、解旋酶的作用 下，DNA两条多脱氧核苷酸链配 对的碱基从氢键处断裂，双螺 旋的两条链解开的过程。
目的：就是为复制提供准确 的模板，解开的两条单链叫母链。
碱基互补配对原则保证了准确的 进行
7、结果：
DNA复制1次，可以产生两个完
全一样的DNA分子，如果连续复 制n次，则可以形成 个子代 DNA分子。
与复制有关的碱基计算
①一个DNA连续复制n次后，共有多少个DNA？多少条脱氧核苷酸链？ 母链多少条？子链多少条？
3、一个DNA分子中有100个碱基对，其中有 30个鸟嘌呤，如果连续复制两次，则需要游 离的腺嘌呤脱氧核苷酸的数目是（210） DNA分子碱基总数＝100×2＝200个
G+A=C+T G+A=100个 T=A=70个 复制2次，游离的3T=210个 A=70个
课堂练习
1、1个DNA分子经过4次复制，形成16个DNA 分子，其中含有最初DNA分子长链的DNA分子有 （ ） A. 2个 B. 8个 C. 16个 D. 32个 2、DNA分子的复制发生在细胞有丝分裂的 （ ） A、分裂前期 B. 分裂中期 C. 分裂后期 D. 分裂间期
第四节
DNA的复制
一.对DNA分子复制的推测 沃森和克里克的推测(假说) 复制时,DNA的双螺旋 解开. 互补的碱基间氢键断 裂 分开的两条链作为模 板,以碱基互补配对的 原则合成新的一条链
二、DNA半保留复制的实验证据
15N/ 15N
重带(下部)
15N/ 14N
中带(中间)
14N/ 14N
轻带(上部)
边解旋边复制
什么叫解旋？解旋的目 的是什么？
在ATP供能、解旋酶的作用 下，DNA两条多脱氧核苷酸链配 对的碱基从氢键处断裂，双螺 旋的两条链解开的过程。
目的：就是为复制提供准确 的模板，解开的两条单链叫母链。
3-3DNA的复制 课件 高一下学期生物人教版必修2
①解旋——在能量驱动下， 提示：DNA聚合酶的合成方向是5´→3´，这也是核苷酸
解旋酶将DNA双螺旋解开 链的方向
友情学校：大庆实验中学
课件创意：一生唐
三、DNA复制的过程
5.条件：
(1)模板：亲代DNA的两条链(两条母链)
(2)原料：四种脱氧核苷酸(No:A、G、C、T)
(3)酶：解旋酶、 DNA聚合酶等
染色体
置于不含T含BrdU 的培养基培养
DNA
置于不含T含BrdU 的培养基培养
染色体中只含有T
第一次有丝分裂中期
预测全保留和弥散复制时，第一次和第二 次有丝分裂中期时染色单体的染色情况？
友情学校：大庆实验中学
第二次有丝分裂中期
课件创意：一生唐
二、DNA半保留复制的实验证据---真核生物
实验结果符合半 保留复制的预期
旁栏.思考
第一代只出现一条居中的DNA条带，
这个结果排除了哪种复制方式？ 【答案】第一代只出现一条居中的DNA
条带，这个结果排除了全保留复制的
方式。
友情学校：大庆实验中学
真核生物的DNA复制可以采用上述方法研 究吗？为什么？
课件创意：一生唐
二、DNA半保留复制的实验证据---真核生物
BrdU可以用代替T与碱基A进行互补配对。 若DNA中含有T，则染色体经吉姆萨染色为深色； 若DNA中只含有BrdU，则染色体经吉姆萨染色为浅色。
友情学校：大庆实验中学
第二次有丝分裂中期
课件创意：一生唐
三、DNA复制的过程
回顾学过的知识及认真观看以下视频回答问题 1.主要的遗传物质是什么？ 2.DNA 分 子 主 要 存 在 哪 里 ？
亲代DNA复制
-A
高中生物必修二 学习笔记 第3章 第3节 DNA的复制
第3节DNA的复制[学习目标] 1.运用假说—演绎法探究DNA的复制方式，概述DNA通过半保留的方式进行复制。
2.理解DNA的准确复制是遗传信息稳定传递的基础。
一、对DNA复制的推测及DNA半保留复制的实验证据1．对DNA复制的推测(1)半保留复制①提出者：______________。
②观点：DNA复制方式为____________。
③内容：DNA复制时，DNA双螺旋解开，互补的碱基之间的________断裂，解开的两条单链分别作为复制的模板，游离的____________根据____________原则，通过形成________，结合到作为模板的单链上。
④结果：新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的________。
(2)全保留复制：指DNA复制以DNA双链为模板，子代DNA的双链都是________的。
2．DNA半保留复制的实验证据(1)实验方法：____________技术和____________技术。
(2)实验原理：只含15N的DNA密度____，只含14N的DNA密度____，一条链含14N、一条链含15N的双链DNA密度_______________________________________________。
因此，利用______技术可以在试管中区分含有不同N元素的DNA。
(3)探究DNA的复制方式①提出问题：DNA以什么方式复制？②作出假设：DNA以__________________________________________________________方式复制。
③演绎推理(预期实验结果)离心后应出现____条DNA带；a．重带(密度最大)：两条链都为______标记的亲代双链DNA。
b．中带(密度居中)：一条链为14N标记，另一条链为15N标记的子代双链DNA。
c．轻带(密度最小)：两条链都为______标记的子代双链DNA。
④实验验证实验结果条带数量在试管中位置DNA含N情况亲代靠近试管底部15N/15N－DNA 第一代位置居中第二代一条带位置居中，一条带位置靠上⑤实验结论：DNA的复制是以__________的方式进行的。
高中生物必修二第三章第3节《dna分子的复制》
2.演绎推理
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 的组成是怎样的呢？
问题2：如果DNA是全保留复制，复制后得到的子一代DNA和子二代 的组成是怎样的呢？
问题3：如果DNA是分散复制，复制后得到的子一代DNA和子二代的 组成是怎样的呢？
半保留复制
亲代DNA 子一代DNA 子二代DNA
2.过程
解链
合成子链 螺旋
特点1：边解旋边复制 特点2：半保留复制
课堂小结
巧记DNA的复制——“一所，两期，三步，四条件”： 1.“一所”是指复制的场所主要是细胞核；
2.“两期”是指复制的时期主要是有丝分裂的间期和减数 第一次分裂前的间期；
3.“三步”是指“三个步骤”是解旋、形成子链、母链与 子链形成新的DNA分子； 4.“四个条件”是指原料、模板、能量和酶。
全保留复制
亲代DNA 子一代DNA 子二代DNA
分散复制
亲代DNA 子一代DNA 子二代DNA
问题：要判断前面假设的正确性，就可通过分别观察亲代和子一代、子二代 DNA的情况是否和我们假设的相一致。但在实验中，DNA是看不见的，怎么 办呢？
科学家巧妙地准备了材料和精巧的实验方法
他的思路是：培养15N标记的大肠杆菌，放置在只含14N培养基中连续培养。已 知细菌20分钟分裂一次，分别在20分钟、40分钟。。。。。。取样，然后破 碎细胞，分离出DNA，就可以准确地获得各代DNA。通过离心处理，完全含 有15N的DNA密度大，位于离心管的最下面，称为重带；完全含有14N的DNA 密度小，位于离心管的最上面，称为轻带；既有15N又含14N的DNA，密度居 于中间，称为中带。
（一）DNA的复制方式是怎样的?
（二）主要提出两种假说
高中生物人教版2019必修2第3章第3节DNA的复制课件48张
任务活动
【资料】 沃森和克里克提出DNA分子半 保留复制假说后,有人提出DNA分子全保 留复制的假说,也有人提出DNA分子弥散 复制的假说。弥散复制是指以亲代为模板 进行的部分复制,在复制过程中亲本DNA 双链被切割成小片段,分散在新合成的两 个DNA双链分子中, DNA分子复制方式的 三种假说图解如下:
(√ )
【当堂小结】
教师备用习题
1.某一DNA分子的两条链用放射性
32P标记后,在不含32P的培NA分
子个数是
( D)
A.7
分含有不同氮元素的DNA。 4.实验结论:DNA的复制是以
半保留 的方式进行的。
预习梳理
三、DNA复制的过程 1.DNA复制的概念:以 亲代DNA 为模板合成 子代DNA 的过程。 2.时间:在真核生物中,这一过程是在 细胞分裂前的间 期,是伴随着
染色体 的复制而完成的。 3.过程:DNA复制是一个 边解旋边复制 的过程,需要 模板 、 原料 、
小 (轻带),一条链含14N、一条链含15N的双链DNA分子密度居中(中带)。
任务活动
轻带(密度最小):DNA分子两条链都只含 14N ,离心时在试管的上部;中 带(密度居中):DNA分子一条链含 15N ,一条链含 14N ,离心时在试 管的 中 部;重带(密度最大):两条链都含 15N 的双链DNA分子,离心 时在试管的 下 部 。 2.实验假设:DNA分子以半保留方式复制。 3.实验预期:第一代离心后应出现中带DNA,第二代离心后出现轻带和中 带DNA。
中的一条单链
D.一个DNA分子复制后产生两个DNA分子,一个为
亲代DNA分子,另一个为子代DNA分子
[解析] DNA分子复制时, 分别以解开的两条单链为 模板,合成两条新链,每条 子链和相应的母链构成一 个新的DNA分子,因此每 一个子代DNA分子均保留 了其亲代DNA分子中的一 条单链,故选C项。
《DNA的复制》 说课稿
《DNA的复制》说课稿尊敬的各位评委老师：大家好！今天我说课的题目是《DNA 的复制》。
下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教法与学法、教学过程以及教学反思这几个方面来展开我的说课。
一、教材分析“DNA 的复制”是人教版高中生物必修 2《遗传与进化》第三章第三节的内容。
在此之前，学生已经学习了 DNA 是主要的遗传物质以及DNA 的结构，这为学习 DNA 的复制奠定了基础。
DNA 的复制是遗传信息传递的关键环节，对于理解遗传和变异的本质具有重要意义。
本节课在教材中处于承上启下的地位，既是对前面所学知识的深化和拓展，又为后续学习基因的表达等内容做好铺垫。
二、学情分析授课对象是高二年级的学生，他们已经具备了一定的生物学知识和思维能力。
通过前面的学习，学生对 DNA 的结构有了较为清晰的认识，但对于 DNA 复制的过程和机制可能还存在一些困惑。
高二学生具有较强的好奇心和求知欲，喜欢通过自主探究和合作学习来获取知识。
然而，他们的抽象思维能力和逻辑推理能力还有待进一步提高，在理解复杂的生物学过程时可能会遇到困难。
基于对教材和学情的分析，我确定了以下教学目标：1、知识目标（1）概述 DNA 分子的复制过程、条件和特点。
（2）理解 DNA 复制的意义。
2、能力目标（1）通过对 DNA 复制过程的探究，培养学生的观察能力、分析能力和逻辑推理能力。
（2）通过小组合作学习，提高学生的合作交流能力和语言表达能力。
3、情感目标（1）体验科学家探索科学的艰辛历程，培养学生严谨的科学态度和勇于创新的精神。
（2）认同生命活动的物质性，树立辩证唯物主义世界观。
四、教学重难点1、教学重点（1）DNA 复制的过程。
（2）DNA 复制的条件和特点。
（1）DNA 复制的分子机制。
（2）半保留复制实验的分析。
五、教法与学法1、教法为了突破教学重难点，达成教学目标，我将采用以下教学方法：（1）直观教学法：利用多媒体课件展示 DNA 复制的动画、图片等，使抽象的知识直观化、形象化，帮助学生更好地理解和掌握。
分子生物学基础第二章DNA的结构、复制和修复 第三节DNA的复制
第三节 DNA的复制
表2-2 部分生物复制子的比较
第三节 DNA的复制
图2-5 放射性实验证明DNA的复制是从固定的起始 点双向等速进行的
第三节 DNA的复制
三、DNA复制的几种主要方式
1．线性DNA双链的复制
复制叉生长方向有单一起点的单向(如腺病毒)及双向(如噬菌体)， 和多个起始点的双向几种，DNA双向复制时复制叉处呈“眼”型。线 性DNA复制中RNA引物被切除后，留下5′端部分单链DNA，不能为DNA 聚合酶所作用，使子链短于母链。T4和T7噬菌体DNA通过其末端的简 并性, 使不同链的3′端因互补而结合，其缺口被聚合酶作用填满， 再经DNA连接酶作用生成二联体。这个过程可重复进行直到生成原长 20多倍的多联体，并由噬菌体DNA编码的核酸酶特异切割形成单位长
度的DNA分子。制时，5′端首先与末端蛋白共价结合，开始互补链的合成。当另 一条链完全被置换后，两端通过发卡结构相连，形成一个大部分序列 互补的单链环形DNA分子，复制从其内部的起始位点开始按前导链方 式双向进行，经过环形结构到达分子的另一部分，经双链结构交错切 割后生成完整的子链病毒。除了环形部分发生重排之外，所生成的新 DNA分子带有母链的全部遗传信息。
分子生物学基础
第二章 DNA的结构、复制和修复
第三节 DNA的复制
一、DNA的半保留复制机理 二、DNA复制的起点、方向和速度 DNA在复制时，首先在一定位置解开双链，这个复制起点呈现叉 子的形式，称为复制叉。一般把生物体能独立进行复制的单位称为复 制子。实验证明，复制在起始阶段进行控制，一旦复制开始，就连续 进行下去，直到整个复制子完成复制。每个复制子由一个复制起点控 制。 原核生物的复制起始点通常在它染色体的一个特定位点，并且只 有一个起始点，因此，原核生物的染色体只有一个复制子。真核生物 染色体的多个位点可以起始复制，有多个复制起始点，因此是多复制 子（表2-2）。且多个复制子不是同时起作用，而是在特定时间，只 有一部分复制子（不超过15%）在进行复制过程。 关于DNA复制的方向和速度，最为普遍的就是双向等速进行（图 2-5）。某些环状DNA偶尔从一个复制起始点形成一个复制叉，单向复 制。而腺病毒则从两个起始点相向进行复制。
【高中生物】DNA的复制课件+高一下学期生物人教版必修2
1、概念：
以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程。
2、时间：
细胞分裂间期
（有丝分裂的间期和减Ⅰ前的间期 ）
3.场所：
主要在：细胞核， 其次在：细胞质的线粒体、叶绿体等部位。
4.条件: 模板： DNA解旋后的两条链(母链)
原料：四种游离的脱氧核苷酸（ATGC） 能量： ATP 酶： 解旋酶、 DNA聚合酶
①互补碱基对间氢键断裂 ②互补碱基对之间形成氢键 ③DNA分子在解旋酶作用下解旋 ④以母链为模板进行碱基互补配对 ⑤子链与母链盘旋成双螺旋结构
A．③①②④⑤ B．③④②⑤① C．③①④②⑤ D．①③④②⑤
谢谢聆听
1.沃森和克里克认为DNA是怎样复制？ 2.什么是半保留复制？ 3.除了半保留复制，还有哪些关于DNA复制的方式？
一、对DNA复制的推测
最早提出的DNA复制模型有两种：
1.半保留复制：
形成的分子一半是新的， 一半是旧的
2.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
子代DNA
亲代DNA
G
G
C
C
在酶的催化下
A
T
T
氢键已被打C 开
G
C
A
C
A
A A
C
G
G
亲代DNA的一
C 条链作为A 模板
G
T G T T
G
T G
C T
C
T C
A C A A
C G
C AT
GC
T
G
T
T
T
G
G
C
AT GC
A
T
还未解旋
C
G
以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程。
2、时间：
细胞分裂间期
（有丝分裂的间期和减Ⅰ前的间期 ）
3.场所：
主要在：细胞核， 其次在：细胞质的线粒体、叶绿体等部位。
4.条件: 模板： DNA解旋后的两条链(母链)
原料：四种游离的脱氧核苷酸（ATGC） 能量： ATP 酶： 解旋酶、 DNA聚合酶
①互补碱基对间氢键断裂 ②互补碱基对之间形成氢键 ③DNA分子在解旋酶作用下解旋 ④以母链为模板进行碱基互补配对 ⑤子链与母链盘旋成双螺旋结构
A．③①②④⑤ B．③④②⑤① C．③①④②⑤ D．①③④②⑤
谢谢聆听
1.沃森和克里克认为DNA是怎样复制？ 2.什么是半保留复制？ 3.除了半保留复制，还有哪些关于DNA复制的方式？
一、对DNA复制的推测
最早提出的DNA复制模型有两种：
1.半保留复制：
形成的分子一半是新的， 一半是旧的
2.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
子代DNA
亲代DNA
G
G
C
C
在酶的催化下
A
T
T
氢键已被打C 开
G
C
A
C
A
A A
C
G
G
亲代DNA的一
C 条链作为A 模板
G
T G T T
G
T G
C T
C
T C
A C A A
C G
C AT
GC
T
G
T
T
T
G
G
C
AT GC
A
T
还未解旋
C
G
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2. 过程： (1)解旋 (2)合成子链 (3)形成子代DNA
解旋： 解旋酶，ATP 模板 同时进行（边解旋边复制） 复制:（DNA聚合酶，游离的脱
氧核苷酸）
子代DNA: 组成 母链（旧链） 子链（新链）
3．条件 (1)模板：亲代DNA的两条链 (2)原料：4种游离的脱氧核苷酸 (3)酶： 解旋酶和DNA聚合酶等 (4)能量：ATP
(2)背景知识： 15N/14N
14N/14N (轻带)
15N/14N(中带或杂交带)
15N/15N（重带）
3） 实 验 预 期
证明DNA复制方式的实验示意图
15N/14N
14N/14N 15N/14N
4）
实
验
全重
结
果
全中
½轻 ½中
实验结果与预期相符
（1）15N充分标记后提取的DNA 全部重带（15N/15N） （2）增殖一代后提取的DNA 全部中带（14N/15N） （3）增殖两代后提取的DNA 1/2轻带（14N/14N） 1/2 中带（14N/15N）
解旋酶、DNA聚合酶 子代DNA分子(与亲代一模一样)
边解旋边复制、半保留复制
下列关于DNA复制的叙述，不正确的是（ A）
A. DNA复制时只以DNA的一条链作为模板 B. DNA复制时以4种游离的脱氧核苷酸为原料 C. DNA复制过程需要消耗能量 D. DNA分子的复制方式是半保留复制
三、DNA分子复制的计算
15N/15N
n=1
n=2 n=3
三、有关DNA分子复制的计算 如果用15N标记DNA分子的两条链，让其在 含有14N的环境中复制。若培养n代，结果是：
3．消耗的脱氧核苷酸数 设亲代DNA分子中含有某种脱氧核苷 酸m个，则： (1)经过n次复制，共消耗游离的该脱 氧核苷酸 m·(2n－1)个。 (2)第n次复制，消耗游离的该脱氧核 苷酸 m·2n-1 个。
3.下列关于DNA复制的说法，其中不正确的是（ ） A. DNA复制过程中需要酶的催化 B. DNA复制过程中需要的能量直接由糖类提供 C. DNA 分子是边解旋复制的 D. DNA 复制过程中两条母链均可作模板 4.以DNA的一条链“－A－T－C－”为模板，经复制后 的子链是（ ） A. “－T－A－G－” B. “－U－A－G－” C. “－T－A－C－” D. “－T－U－G－”
实验结论：
DNA的复制是以半保留的方式进行的。
某亲本DNA分子双链均以白色表示,以灰色表示第一次复 制出的DNA子链,以黑色表示第二次复制出的DNA子链,该亲
本双链DNA分子连续复制两次后的产物是( D )
A.
B.
C.
D.
二、DNA复制的过程
DNA复制的过程
1．时间 有丝分裂前的间期和减数分裂前的间期 场所：DNA复制的主要场所是细胞核 思考：病毒的DNA复制场所在哪里？ 病毒DNA的复制场所为宿主细胞内
如果用15N标记DNA分子的两条链，让其在 含有14N的环境中复制。若培养n代，结果是：
1．DNA分子数类 (1)子代DNA分子总数＝ 2n 个。 (2)含15N的DNA分子数＝ 2 个。 (3)含14N的DNA分子数＝ 2n 个。 (4)只含15N的DNA分子数＝ 0 个。 (5)只含14N的DNA分子数＝ 2n－2 个。
7.意义 DNA通过复制，使遗传信息从亲代传给了子代，从
而保持了遗传信息的连续性.
【小结】DNA分子的复制要点
时间
有丝分裂前的间期或减数分裂前的间期
场所
模板 模板去向
原料 能量
酶 产物 特点
主要在细胞核，少数在线粒体、叶绿体中
DNA分子两条链（称为母链） 分别进入两个DNA分子中
四种游离的脱氧核苷酸 ATP
a
b G2 =35%
第三节
目标聚焦
1. 了解DNA半保留复制及实验证据。 2. 掌握DNA分子的复制过程及DNA复制的意义。 3. 掌握DNA分子复制过程中相关的计算规律。
一 半保留复制的提出
1.提出者：沃森和克里克
母链
子链 半保留复制
2.实验证据
(1)实验方法：同位素标记法和密度梯度离心技术。
200·(2n－1)= 3000
随堂练习
1.1个DNA分子经过4次复制，形成16个DNA分子， 其中含有最初DNA分子长链的DNA分子有（ ）
A. 2个 B. 8个 C. 16个 D. 32个
2.DNA分子的复制发生在细胞有丝分裂前的（ ） A、分裂前期 B. 分裂中期 C. 分裂后期 D. 分裂间期
A的个数，m=400， 复制3次，n=3
400·(23－1)= 2800
m·2n-1 400·(23-1)
例2：某一个DNA分子中，A为200个，复制数次后，消 耗周围环境中含A的脱氧核苷酸3000个，该DNA分子已
经复制了几次( A )
A．4次 B．3次 C．5次 D．6次
m·(2n－1)
A的个数，m=200， 复制n次，n 消耗A的总数为3000
15N/15N
n=1
n=2 n=3
三、有关DNA分子复制的计算
如果用15N标记DNA分子的两条链，让其在 含有14N的环境中复制。若培养n代，结果是：
2．脱氧核苷酸链数 (1)子代DNA分子中脱氧核苷酸链数＝ 2n＋1条。 (2)含15N的脱氧核苷酸链数＝ 2 条。 (3)含14N的脱氧核苷酸链数＝ 2n＋1-2 条。
m·(23－23－1)=m·23－1 ·(2－1)=m·23－1
15N/15N
n=1 n=2 n=3
例1 .一个DNA分子中含有1000个碱基对，其中有400
个腺嘌呤。如果它连续复制三次，消耗周围环境中腺
嘌呤脱氧核苷酸 2800 。第三次复制需要消耗腺嘌呤
脱氧核苷酸 1600 。 m·(2n－1)
某DNA分子中A＋T占整个DNA分子碱基总数的44%，
其中一条链(a)上的G占该链碱基总数的21%，那么，对应
的另一条互补链(b)上的G占该链碱基总数的比例是( A )
A．35% B．29% C．28% D．21%
A＋T=44%
A1＋T1=44%
G＋C=56% G1＋C1=56%
= =
21% 35% G1＋C1= 56%
①解旋酶：使氢键断裂(形成氢键不需要酶) ②DNA聚合酶：将游离的脱氧核苷酸连接在脱氧核苷 酸链上 ，形成磷酸二酯键
4.原则 碱基互补配对原则
5.特点 （1）半保留复制（2）边解旋边复制
6.准确复制的原因 ①DNA分子独特的双螺旋结构，为复制提供了精确地 模板。 ②通过碱基互补配对，保证了复制能够准确地进行。