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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的复制试讲课ppt课件
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这是一份高中生物人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第3章 基因的本质第3节 DNA的复制试讲课ppt课件，文件包含人教版高中生物必修二33DNA的复制课件pptx、人教版高中生物必修二33DNA的复制同步练习含答案解析docx等2份课件配套教学资源，其中PPT共30页， 欢迎下载使用。
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特异性配对方式，暗示着遗传物质进行复制的一种可能的机制。”
碱基互补配对原则暗示DNA的复制机制可能是怎样的？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？
碱基互补配对原则是指DNA两条链的碱基之间有准确的一一对应关系，暗示DNA的复制可能需要先解开DNA双螺旋的两条链，然后通过碱基互补配对合成互补链。
科学研究需要大胆的想象，但得出结论必须建立在确凿的证据之上。
如何来证明哪个观点是正确的？
要通过实验“探究DNA复制是哪种方式？”关键思路是什么？
关键思路：通过实验区分亲代和子代的DNA。
看不见的DNA分子，如何观察？
DNA以什么方式复制？
DNA以半保留方式复制（全保留）
DNA半保留复制的实验证据
资料：15N和14N是N元素的两种稳定的同位素，这两种同位素的相对原子质量不同，含15N的DNA比含14N的DNA密度大；
如何做区分亲代和子代的DNA？
科学家：梅塞尔森（M.Meselsn）和斯塔尔（F.Stahl）
利用离心技术可以在试管中区分含有不同质量N元素的DNA。
不同密度的DNA分子应如何区分？？
得到的大肠杆菌DNA几乎都是15N标记
15N/ 15N-DNA
14N/ 14N-DNA
1/2位于轻带1/2位于重带
3/4位于轻带1/4位于重带
15N/ 14N-DNA
14N/ 15N-DNA
1/2位于轻带1/2位于中带
结论：DNA的复制是半保留复制
转移到含14NH4Cl的培养液中分裂一次
科学研究的方法——假说演绎法
半保留复制、全保留复制
推理、探究几种复制模式下得到子代DNA的可能情况，预测可能实验结果
结论：DNA复制是半保留复制
证明DNA半保留复制的实验
物理、化学技术对生物学研究具有重要意义！
以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程
真核细胞：细胞核（主要）、线粒体和叶绿体；原核细胞：拟核病毒：宿主细胞中（如：噬菌体侵染大肠杆菌）
解旋——在能量驱动下，解旋酶将DNA双螺旋解开
合成子链——DNA聚合酶以解开的每一条母链为模板，以游离的4种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，各自合成与母链互补的一条子链
复旋——随着解旋进行，子链不断延伸，每条新子链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构
子链皆由5’向3’端进行延伸
①模板： ②原料： ③能量 ④ 酶：
解旋酶、DNA聚合酶等
形成两个完全相同的DNA分子
从子链的5' 端向 3' 端延伸
(1)DNA分子独特的双螺旋结构提供了精确的模板。(2)通过碱基互补配对保证了复制的准确进行。
将遗传信息从亲代传给子代，保持了遗传信息的连续性。
真核生物 DNA 的复制从多个起点开始进行，使得复制能在较短时间内完成。
女性子宫肌瘤细胞中最长的DNA分子达36mm，DNA复制速度约为4μm/min(1mm=1000μm)，但复制过程仅需40min左右即完成。据此推测DNA复制可能具有什么特点？
单链DNA嘌呤数量一定不等于嘧啶数量吗？
可能是嘌呤=嘧啶；也可能是嘌呤≠嘧啶，
DNA双链中嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数
有关DNA中的碱基计算规律
基本原则：双链DNA中，A=T，C=G
即 A+G=T+C=A+C=T+G
A1 = T1 =
G1 = C1 =
若1链有m个碱基，则2链有__个碱基，该DNA分子含有碱基总数是___，共____对。
A1 +A2=A
T=A
C=G
A2+C2+G2+T2
A1+C1+G1+T1
在一个双链DNA分子中A占n%，则A在其中一条单链中的数值能确定吗？
能确定范围，0%≤A1≤2n%；
一个DNA分子复制n次，则有：(1)DNA分子数（双链） ①子代DNA分子数= ___________ 个。 ②含有亲代DNA链的子代DNA分子数=___________个。 ③不含亲代DNA链的子代DNA分子数=___________个。
新合成的DNA分子数为：______个
(2)脱氧核苷酸链数（单链）①子代DNA分子中脱氧核苷酸链数=__________条。 ②子代中含有亲代脱氧核苷酸链数=__________条。 ③新合成的脱氧核苷酸链数= _________ 条。
[例1]某DNA双链中，一条链中 ，则互补链中的比值是 一条链中 ， 则互补链中的比值是
[例2]某DNA中A+T占整个DNA碱基总数的44%，其中一条链上的G占该链碱基总数的21%，那么，对应的另一条互补链上的G占该链碱基总数的比例是（ ） A. 35% B. 29% C. 28% D. 21%
一、概念检测 P561．DNA复制是在为细胞分裂进行必要的物质准备。据此判断下列相关表述是否正确。（1）DNA 复制与染色体复制是分别独立进行的。 （ ）（2）在细胞有丝分裂的中期，每条染色体是由两条染色单体组成的，所以DNA的复制也是在这个时期完成的。 （ ）
2．DNA复制保证了亲子代间遗传信息的连续性。下列关于DNA复制的叙述，正确的是（ ）A．复制均在细胞核内进行B．碱基互补配对原则保证了复制的准确性C．1个DNA分子复制1次产生4个DNA分子D．游离的脱氧核苷酸在解旋酶的作用下合成子链
3． 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15NB．含有15N的大肠杆菌占全部大肠杆菌的比例为1/2C．含有15N的大肠杆菌占全部大肠杆菌的比例为1/4D．含有15N的DNA分子占全部DNA分子的比例为1/8
二、拓展应用1．虽然DNA复制通过碱基互补配对在很大程度上保证了复制的准确性，但是，DNA平均每复制109个碱基对，就会产生1个错误。请根据这一数据计算，约有31.6亿个碱基对的人类基因组复制时可能产生多少个错误？这些错误可能产生什么影响？
可能有6个碱基发生错误，产生的影响可能很大，也可能没有影响
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特异性配对方式，暗示着遗传物质进行复制的一种可能的机制。”
碱基互补配对原则暗示DNA的复制机制可能是怎样的？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？
碱基互补配对原则是指DNA两条链的碱基之间有准确的一一对应关系，暗示DNA的复制可能需要先解开DNA双螺旋的两条链，然后通过碱基互补配对合成互补链。
科学研究需要大胆的想象，但得出结论必须建立在确凿的证据之上。
如何来证明哪个观点是正确的？
要通过实验“探究DNA复制是哪种方式？”关键思路是什么？
关键思路：通过实验区分亲代和子代的DNA。
看不见的DNA分子，如何观察？
DNA以什么方式复制？
DNA以半保留方式复制（全保留）
DNA半保留复制的实验证据
资料：15N和14N是N元素的两种稳定的同位素，这两种同位素的相对原子质量不同，含15N的DNA比含14N的DNA密度大；
如何做区分亲代和子代的DNA？
科学家：梅塞尔森（M.Meselsn）和斯塔尔（F.Stahl）
利用离心技术可以在试管中区分含有不同质量N元素的DNA。
不同密度的DNA分子应如何区分？？
得到的大肠杆菌DNA几乎都是15N标记
15N/ 15N-DNA
14N/ 14N-DNA
1/2位于轻带1/2位于重带
3/4位于轻带1/4位于重带
15N/ 14N-DNA
14N/ 15N-DNA
1/2位于轻带1/2位于中带
结论：DNA的复制是半保留复制
转移到含14NH4Cl的培养液中分裂一次
科学研究的方法——假说演绎法
半保留复制、全保留复制
推理、探究几种复制模式下得到子代DNA的可能情况，预测可能实验结果
结论：DNA复制是半保留复制
证明DNA半保留复制的实验
物理、化学技术对生物学研究具有重要意义！
以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程
真核细胞：细胞核（主要）、线粒体和叶绿体；原核细胞：拟核病毒：宿主细胞中（如：噬菌体侵染大肠杆菌）
解旋——在能量驱动下，解旋酶将DNA双螺旋解开
合成子链——DNA聚合酶以解开的每一条母链为模板，以游离的4种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，各自合成与母链互补的一条子链
复旋——随着解旋进行，子链不断延伸，每条新子链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构
子链皆由5’向3’端进行延伸
①模板： ②原料： ③能量 ④ 酶：
解旋酶、DNA聚合酶等
形成两个完全相同的DNA分子
从子链的5' 端向 3' 端延伸
(1)DNA分子独特的双螺旋结构提供了精确的模板。(2)通过碱基互补配对保证了复制的准确进行。
将遗传信息从亲代传给子代，保持了遗传信息的连续性。
真核生物 DNA 的复制从多个起点开始进行，使得复制能在较短时间内完成。
女性子宫肌瘤细胞中最长的DNA分子达36mm，DNA复制速度约为4μm/min(1mm=1000μm)，但复制过程仅需40min左右即完成。据此推测DNA复制可能具有什么特点？
单链DNA嘌呤数量一定不等于嘧啶数量吗？
可能是嘌呤=嘧啶；也可能是嘌呤≠嘧啶，
DNA双链中嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数
有关DNA中的碱基计算规律
基本原则：双链DNA中，A=T，C=G
即 A+G=T+C=A+C=T+G
A1 = T1 =
G1 = C1 =
若1链有m个碱基，则2链有__个碱基，该DNA分子含有碱基总数是___，共____对。
A1 +A2=A
T=A
C=G
A2+C2+G2+T2
A1+C1+G1+T1
在一个双链DNA分子中A占n%，则A在其中一条单链中的数值能确定吗？
能确定范围，0%≤A1≤2n%；
一个DNA分子复制n次，则有：(1)DNA分子数（双链） ①子代DNA分子数= ___________ 个。 ②含有亲代DNA链的子代DNA分子数=___________个。 ③不含亲代DNA链的子代DNA分子数=___________个。
新合成的DNA分子数为：______个
(2)脱氧核苷酸链数（单链）①子代DNA分子中脱氧核苷酸链数=__________条。 ②子代中含有亲代脱氧核苷酸链数=__________条。 ③新合成的脱氧核苷酸链数= _________ 条。
[例1]某DNA双链中，一条链中 ，则互补链中的比值是 一条链中 ， 则互补链中的比值是
[例2]某DNA中A+T占整个DNA碱基总数的44%，其中一条链上的G占该链碱基总数的21%，那么，对应的另一条互补链上的G占该链碱基总数的比例是（ ） A. 35% B. 29% C. 28% D. 21%
一、概念检测 P561．DNA复制是在为细胞分裂进行必要的物质准备。据此判断下列相关表述是否正确。（1）DNA 复制与染色体复制是分别独立进行的。 （ ）（2）在细胞有丝分裂的中期，每条染色体是由两条染色单体组成的，所以DNA的复制也是在这个时期完成的。 （ ）
2．DNA复制保证了亲子代间遗传信息的连续性。下列关于DNA复制的叙述，正确的是（ ）A．复制均在细胞核内进行B．碱基互补配对原则保证了复制的准确性C．1个DNA分子复制1次产生4个DNA分子D．游离的脱氧核苷酸在解旋酶的作用下合成子链
3． 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15NB．含有15N的大肠杆菌占全部大肠杆菌的比例为1/2C．含有15N的大肠杆菌占全部大肠杆菌的比例为1/4D．含有15N的DNA分子占全部DNA分子的比例为1/8
二、拓展应用1．虽然DNA复制通过碱基互补配对在很大程度上保证了复制的准确性，但是，DNA平均每复制109个碱基对，就会产生1个错误。请根据这一数据计算，约有31.6亿个碱基对的人类基因组复制时可能产生多少个错误？这些错误可能产生什么影响？
可能有6个碱基发生错误，产生的影响可能很大，也可能没有影响
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