第三章 第三节DNA的复制

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第3节 DNA的复制

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

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。

《DNA的复制》PPT课件

《DNA的复制》PPT课件

子代DNA:
母链(旧链) 组成
子链(新链)








制பைடு நூலகம்






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

高中生物必修二第三章第3节 DNA分子的复制

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

高中生物必修2第三章第三节DNA的复制

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。

3-3DNA的复制 课件 高一下学期生物人教版必修2

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

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》

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
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7.DNA分子复制的意义 通过DNA分子的复制,把亲代的遗传信息
传给子代,从而保证了亲代和子代遗传信息的
连续性
与复制有关的碱基计算 例一:一个DNA连续复制n次后, 共有多少个DNA?多少条脱氧核 苷酸链?含母链的DNA有多少条? 新合成的子链多少条? 解析:所用知识为“半保留复 制”和“碱基互补配对则”并 图示分析。
3.DNA分子的双链在复制时解旋,这时 下述哪一对碱基从氢键连接处分开( A ) A.G与C B.A与C C.G与A D.G与T
4.DNA复制的基本条件是( A ) A.模板,原料,能量和酶 B.模板,温度,能量和酶 C.模板,原料,温度和酶 D.模板,原料,温度和能量 5.DNA分子复制能准确无误地进行原 因是( B ) A.碱基之间由氢键相连 B.DNA分子独特的双螺旋结构 C.DNA的半保留复制 D.DNA的边解旋边复制特点
AT TA GC CG
连续第n次复制
②一个DNA的碱基A(T、G、C)占碱基 总数的a%,碱基总数为m,连续复制n次 后,共需要G(C、A、T)多少个?
解析:先求出亲代DNA中G=C=?每两条 新链所必需的鸟嘌呤(G)数等于亲代 DNA胞嘧啶(C)数,再求出DNA复制n代 后子链数;最后求出DNA连续复制n代后 需要鸟嘌呤数。
1.DNA复制的概念: 以亲代DNA分子为摸板来合成子代DNA分子的 过程。 2.复制的时间
有丝分裂的间期
减数第一次分裂前的间期
3.复制的场所 4.复制的特点: 5.复制的方式: 主要在细胞核内
边解旋边复制
半保留复制
独特的双螺旋结构提供精确模板 6.DNA分子 准确复制的 保证
碱基互补配对保证准确复制
第三章 第三节 DNA的复制
云南民族中学 蒋秀珍
一、对DNA复制的推测
最早提出的DNA复制模型有三种;
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、分散复制:新复制的分 子中新旧都有,但分配是 随机组合的;
复制 一次
复制 一次
3.沃森和克里克推测是半 保留复制模型 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
解: 因为A=ma%,A=T、G=C, A+T=2ma%,
所以G=C=m(1/2﹣ a%),每形成两条新 链所必需的鸟嘌呤数等于亲代DNA胞嘧啶 数= m (1/2﹣ a%) DNA复制n代后子链数=2n+1 ﹣2 DNA连续复制n代后需要 鸟嘌呤=[(2n+1 ﹣2 )/2] m (1/2﹣ a%) = m (2n ﹣1)(1/2﹣ a%) 答:DNA连续复制n代后需要鸟嘌呤数是m (2n ﹣1)(1/2﹣ a%)。
AT TA GC CG
AT TA GC CG
解:
根据半保留复制和碱 基互补配对原则
第一次复制 一个DNA连续复制n次后
AT TA GC CG
第二次复制
2n DNA分子数=
AT TA GC CG 脱氧核苷酸链数= 2n+1 母链数= 2 子链数= 2n+1 ﹣2
AT TA GC CG
AT TA GC CG
6、DNA的复制是在细胞的 有丝 分裂和 减数第一次 分裂前的间 期进行的。复制是指以 亲代DNA分子 为 模板来合成 子代DNA分子 的过程。复制特点是 边解旋边复制 亲代DNA分子每一条链为 。复制过程必需以 模板、脱氧核苷酸 为原料、 ATP 提供能量、 酶 的 DNA分子双螺旋结构 为DNA的复制提供 催化等条件, 精确的模板、并有 碱基互补配对 保证复制能够准 确无误地完成。一个亲代DNA分子通过复制形成了 结构完全相同的子代DNA分子 两个 ,新形成的DNA分 子都是既含一条 母 链、又含一条 子 链,因此 ,称DNA的复制为“ 半保留复制 ”。
DNA分子的复制
知 一、对DNA复制的推测 识 二、DNA半保留复制的实验证据 三、DNA复制的过程 小 1. 复制的概念 2.复制的过程 结 3.复制的条件 4.复制的特点
5. 复制的意义
1.下列关于DNA复制过程的正确顺序是 ( D ) ①互补碱基对之间氢键断裂//②互补碱基对 之间形成氢键//③DNA分子在解旋酶的作用 下解旋//④以解旋后的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状结 构。 A.①③④②⑤ B.①④②⑤③ C.①③⑤④② D.③①④②⑤
1、这些观点各有不同,如何来证明那个 观点是正确的? 只能用实验来证明。
2、如果要你来设计实验,你认为最基本 的思路是什么? 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。 3、用什么方法实现标记?
同位素标记法。密度梯度离心法
二.DNA半保留复制的实验证据
原理
14N/14N—DNA
½ ¼
½ ¾
¼中+ ¾上 2/2n中+ (1- 2/2n)上
2/ 2n (1- 2/2n)
三、DNA复制的过程 1. 解 旋; DNA分子利用细胞提 供的能量,在解旋酶的作
用下,使得DNA双链的氢
键断裂,这样使得螺旋结 构的DNA双链解开。 解旋点多个,且可双向进行, 保证DNA复制快速完成。
2.
子链的合成:
以解开的每段DNA链
(母链)为模板,以周围 环境中游离的脱氧核苷酸
为原料,在DNA聚合酶的
作用下,按照碱基互补配 对原则,合成与母链互补
的子链。
3、形成两个新的DNA分子
复制出来的子代DNA分
子,通过细胞的分裂,被
分配到子代细胞中。
复制过程
思考如下问题:
1.DNA分子复制的概念是什么? 2.DNA分子复制过程进行的时间? 3.DNA分子复制过程需要哪些条件? 4.DNA分子复制过程有何特点? 5.DNA分子复制有何生物学意义?
7.以含有31P标志的大肠杆 菌放入32P的培养液中,培 养2代。离心结果如右: ⑴、G0、G1、G2三代DNA离心后的试管分别是图 B、G2 D 。 中的:G0 A 、G1
⑵、G2代在①、②、③三条带中DNA数 的比例是 0:2:2 。 ⑶、图中 ① 、 ②两条带中DNA分子所含的 31 32
同位素磷分别是:31P , P 和 P 。 ⑷、上述实验结果证明了DNA的复制方式 是 半保留复制 。
轻链DNA
14N/15N—DNA
混合链DNA
15N/15N—DNA
重链DNA
根据上面实验过程,完不同DNA分子占全部DNA分子之比
15N分子 14N/15N分 14N分子

0
1 2 4 8 2n
全在下部
1 2
1
2 3 n
全在中部
½中+ ½上
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