高中生物人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第3章 基因的本质第3节 DNA的复制课文ppt课件

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沃森和克里克在发表DNA双螺旋结构的那篇著名短文的结尾处写道：“值得注意的是，我们提出的这种碱基对特异性配对方式，暗示着遗传物质进行复制的一种可能机制。”
讨论 1.碱基互补配对原则暗示DNA的复制机制可能是怎样的？ 碱基互补配对原则是DNA两条单链的碱基之间一一对应的关系，暗示DNA的复制可能需要先 解开DNA双链，然后配对合成互补链。 2.这句话中为什么要用“可能”二字？这反映科学研究具有什么特点？
科学研究需要大胆的想象，但是得出结论必须建立在确凿的证据之上。
一、对DNA复制的推测
1.全保留复制：新复制出的分子直接形成，完全没有旧的部分
2、半保留复制：形成的分子一半是新的，一半是旧的
沃森和克里克提出了DNA自我复制的假说：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，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，结合到作为模板的单链上。由于新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链，因此这种复制方式为半保留复制。
思考：到底哪种假说正确呢？如何证明？
二、 DNA半保留复制的实验证据
1958年，美国生物学家梅萨尔森（M.Meselsn，1930—）和斯塔尔（F.Stahl，1929——）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。
设计实验需解决的问题
1.如何区分母链和子链？ 同位素标记母链或子链
2.用何种元素对DNA进行标记？如何标记？用稳定性同位素15N和14N标记DNA分子。
将大肠杆菌放在15NH4Cl培养液培养生长
3.如何区分含有14N和15N的DNA？
离 心 处 理
大肠杆菌大约每20min分裂一次，产生子代。
实验结果证明：DNA分子的复制是半保留复制
1.概念：以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程。 2.场所：主要在细胞核中，但在拟核、线粒体、叶绿体中也进行。 3.时间：有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期。 4.条件： 原料：4种脱氧核苷酸 能量：ATP 酶：DNA解旋酶，DNA聚合酶 模板：亲代DNA分子2条模板链 5.精确复制的原因：DNA的双螺旋结构提供精确模板碱基互补配对原则保证了复制的准确进行。 6.过程：解旋和复制。 7.特点：半保存复制、多起点复制和 边解旋边复制 。
8、DNA复制的结果：1个DNA分子形成2个完全相同的DNA分子(碱基排列顺序相同)
9.意义：从亲代细胞传给子代细胞，保持了遗传信息的连续性。
无论DNA复制多少次，含有原来母链的DNA分子永远只有两条
半保存复制的应用
①、DNA分子数的计算 ②、脱氧核苷酸链数的计算 ③、脱氧核苷酸数的计算
②、脱氧核苷酸链数的计算
①、DNA分子数的计算：2n（n=复制次数）
DNA复制过程中“第n次〞还是“n次〞复制所需某种碱基数量的计算： ①某DNA分子中含某碱基a个，复制n次，那么共需参加含该碱基的脱氧核苷酸为a×〔2n-1〕个；②第n次复制时所需含该碱基的脱氧核苷酸为a×(2n-1)-a×(2n-1-1)=a×2n-1。
③、脱氧核苷酸数的计算
1.将DNA双链都被15N标记的大肠杆菌放在含有14N的培养基中培养，使其分裂3次，下列叙述正确的是（ ） A.所有的大肠杆菌都含有15N B.含有15N的大肠杆菌占全部大肠杆菌的比例为1/2 C.含有15N的大肠杆菌占全部大肠杆菌的比例为1/4 D.含有15N的DNA分子占全部DNA分子的比例为1/8
2.某DNA分子共有a个碱基，其中含胞嘧啶m个，则该DNA分子复制3次，需要游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为（ ） A．7(a—m) B．8(a—m) C．7(½a-m) D．8(2a—m)
3.用15N标记的一条双链DNA分子，在14N标记的培养液中连续复制两次，其后代DNA单链中，含14N和15N的DNA链的比值为( ) A．1∶1 B. 2∶1 C．3∶1 D．4∶1
4.用32P标记某一个噬菌体的DNA分子,然后去侵染不被标记的大肠杆菌,释放出64个子代噬菌体,问:该噬菌体DNA复制的次数以及子代噬菌体中被标记的噬菌体占总数的比例 ( ) A. 6次, 1/64 B. 6次, 1/32 C. 8次, 1/64 D. 8次, 1/32