高中生物 第三章 第3節(jié) DNA的復(fù)制課件 新人教版必修2

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1、第三節(jié)DNA的復(fù)制 第三章基因的本質(zhì) 思考：生物親子代之間是通過(guò)遺傳物思考：生物親子代之間是通過(guò)遺傳物質(zhì)傳遞遺傳信息的，那么親代的遺傳質(zhì)傳遞遺傳信息的，那么親代的遺傳物質(zhì)如何物質(zhì)如何“多出一份多出一份”來(lái)傳遞給子代？來(lái)傳遞給子代？ DNADNA的復(fù)制的復(fù)制就是指以親代就是指以親代DNADNA為模板合為模板合成子代成子代DNADNA的過(guò)程，即的過(guò)程，即1DNA2DNA1DNA2DNA。新產(chǎn)生的新產(chǎn)生的DNADNA分子是一個(gè)全新的分子是一個(gè)全新的DNADNA分子嗎？分子嗎？是否像洗相片似的，有一張底片就可以洗出是否像洗相片似的，有一張底片就可以洗出許多相片來(lái)？許多相片來(lái)？ 半半保留復(fù)制保留復(fù)制全保

2、留復(fù)制全保留復(fù)制半保留復(fù)制半保留復(fù)制( (沃森和克里克提出沃森和克里克提出) )DNADNA分子復(fù)制時(shí)，分子復(fù)制時(shí)，DNADNA分子的雙螺旋將解開(kāi)，分子的雙螺旋將解開(kāi)，互補(bǔ)的堿基之間的氫鍵斷裂，解開(kāi)的兩條單鏈互補(bǔ)的堿基之間的氫鍵斷裂，解開(kāi)的兩條單鏈作為復(fù)制的模板，游離的脫氧核苷酸依據(jù)堿基作為復(fù)制的模板，游離的脫氧核苷酸依據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，通過(guò)形成氫鍵，結(jié)合到作為模互補(bǔ)配對(duì)原則，通過(guò)形成氫鍵，結(jié)合到作為模板的單鏈上。板的單鏈上。 由于新合成的每個(gè)由于新合成的每個(gè)DNADNA分子中，都保留了原分子中，都保留了原來(lái)來(lái)DNADNA分子中的一條鏈，因此，這種復(fù)制方式分子中的一條鏈，因此，這種復(fù)制方式被

3、稱做被稱做半保留復(fù)制半保留復(fù)制。親親 代代第一代第一代第二代第二代第三代第三代15N15N類推第五代時(shí)在離心管中，上中下層的比例如何？類推第五代時(shí)在離心管中，上中下層的比例如何？15N15N14N14N14N14N14N14N怎樣把不一樣的怎樣把不一樣的DNADNA分開(kāi)呢？分開(kāi)呢？N N想一想想一想 ：可以用什么同位素去標(biāo)記可以用什么同位素去標(biāo)記DNADNA？14N/14NDNA15N/14NDNA15N/15NDNA輕鏈輕鏈中鏈中鏈重鏈重鏈1、概念：、概念：2、場(chǎng)所：、場(chǎng)所：3、時(shí)期：、時(shí)期：4、條件、條件5、復(fù)制過(guò)程：、復(fù)制過(guò)程：6、復(fù)制特點(diǎn)、復(fù)制特點(diǎn)7、準(zhǔn)確復(fù)制原因、準(zhǔn)確復(fù)制原因8、復(fù)制

4、的生物學(xué)意義：、復(fù)制的生物學(xué)意義：有絲分裂間期、減數(shù)分裂第一次分裂的間期有絲分裂間期、減數(shù)分裂第一次分裂的間期模板：模板： 原料：原料： 能量：能量： 酶：酶： DNADNA的兩條母鏈的兩條母鏈游離的脫氧核苷酸（游離的脫氧核苷酸（A A、G G、C C、T T） ATPATPDNADNA解旋酶、解旋酶、DNADNA聚合酶等聚合酶等 DNADNA雙鏈提供精確的模板雙鏈提供精確的模板（1 1）邊解旋邊復(fù)制）邊解旋邊復(fù)制（2 2）半保留復(fù)制）半保留復(fù)制細(xì)胞核（主要）、線粒體、葉綠體細(xì)胞核（主要）、線粒體、葉綠體解旋解旋合成互補(bǔ)子鏈合成互補(bǔ)子鏈形成子代形成子代DNADNA堿基互補(bǔ)配對(duì)原則堿基互補(bǔ)配對(duì)原

5、則P P5454DNADNA的復(fù)制的復(fù)制就是指以親代就是指以親代DNADNA為模板合成子代為模板合成子代DNADNA的過(guò)程的過(guò)程為什么復(fù)制能形成兩條完全相同的為什么復(fù)制能形成兩條完全相同的DNADNA，并且它們都和親代，并且它們都和親代DNADNA一樣？一樣？AGAACGAGTCTTGCTCAGAACGAGTCTTGCTCAGAACGAGTCTTGCTC+1、DNA分子的獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)為復(fù)制分子的獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)為復(fù)制DNA提供精確的模板。提供精確的模板。為什么復(fù)制能形成兩條完全相同的為什么復(fù)制能形成兩條完全相同的DNADNA，并且它們都和親代，并且它們都和親代DNADNA一樣？一樣？AGA

6、ACGAGTCTTGCTCAGAACGAGTCTTGCTCATAACGAGTATTGCTC+堿基互補(bǔ)配對(duì)能力保證了復(fù)制能夠堿基互補(bǔ)配對(duì)能力保證了復(fù)制能夠準(zhǔn)確無(wú)誤地進(jìn)行。準(zhǔn)確無(wú)誤地進(jìn)行。復(fù)制過(guò)程復(fù)制過(guò)程: :解旋酶催化（氫鍵斷裂）解旋酶催化（氫鍵斷裂）解旋：解旋：模板模板（在（在DNADNA聚合酶的催化下，利用聚合酶的催化下，利用游離的脫氧核苷酸進(jìn)行）游離的脫氧核苷酸進(jìn)行）以母鏈為模板進(jìn)行堿基配對(duì)以母鏈為模板進(jìn)行堿基配對(duì)母鏈（舊鏈）母鏈（舊鏈）子鏈（新鏈）子鏈（新鏈）形成兩個(gè)子代形成兩個(gè)子代DNA:同時(shí)進(jìn)行同時(shí)進(jìn)行(邊解旋邊復(fù)制）邊解旋邊復(fù)制）組成組成規(guī)律規(guī)律2 2：親代親代DNADNA分子經(jīng)分

7、子經(jīng) n n 次復(fù)制后，次復(fù)制后，所需某種游離的脫氧核苷酸數(shù)為：所需某種游離的脫氧核苷酸數(shù)為：R a (2 n1) 其中其中 a a 表示親代表示親代DNADNA含有的某種含有的某種堿基數(shù)，堿基數(shù)，n n 表示復(fù)制的次數(shù)。表示復(fù)制的次數(shù)。例如：一個(gè)例如：一個(gè)DNADNA分子片段，經(jīng)水分解消耗分子片段，經(jīng)水分解消耗8888個(gè)水個(gè)水分子，得到多少個(gè)脫氧核苷酸？分子，得到多少個(gè)脫氧核苷酸？規(guī)律規(guī)律3 3：堿基總數(shù)失去堿基總數(shù)失去H H2 2O O數(shù)數(shù)2 288+2=90【智慧眼智慧眼尋找規(guī)律尋找規(guī)律】變通：變通：復(fù)制第復(fù)制第n次所需的某種次所需的某種游離的游離的脫氧核苷酸數(shù)？脫氧核苷酸數(shù)？ R =a

8、2n-1導(dǎo)學(xué)案導(dǎo)學(xué)案P26訓(xùn)練案第訓(xùn)練案第4題題 具有具有100個(gè)堿基對(duì)的個(gè)堿基對(duì)的1個(gè)個(gè)DNA分子片斷，內(nèi)含分子片斷，內(nèi)含40個(gè)胸個(gè)胸腺嘧啶，如果連續(xù)復(fù)制兩次，則需要游離的胞嘧啶脫腺嘧啶，如果連續(xù)復(fù)制兩次，則需要游離的胞嘧啶脫氧核苷酸的數(shù)目為氧核苷酸的數(shù)目為 （ ）個(gè)。）個(gè)。180點(diǎn)點(diǎn)撥：根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則撥：根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則AT、CG，得出，得出C12（2100-2T）60個(gè)，則該個(gè)，則該DNA分子復(fù)制一次需要分子復(fù)制一次需要60個(gè)胞嘧啶脫氧核苷酸，因此一個(gè)個(gè)胞嘧啶脫氧核苷酸，因此一個(gè)DNA分子連續(xù)復(fù)制分子連續(xù)復(fù)制2次，共需要次，共需要60(22-1)=180個(gè)胞嘧啶脫氧核苷酸。個(gè)胞

9、嘧啶脫氧核苷酸。規(guī)律規(guī)律2 2：親代親代DNADNA分子經(jīng)分子經(jīng) n n 次復(fù)制后，所需某種游離的脫氧核次復(fù)制后，所需某種游離的脫氧核苷酸數(shù)為：苷酸數(shù)為：R a (2 n1) 其中其中 a a 表示親代表示親代DNADNA含有的某種堿基數(shù)，含有的某種堿基數(shù)，n n 表表示復(fù)制的次數(shù)。示復(fù)制的次數(shù)。 例：例：某某DNA分子共含有含氮堿基分子共含有含氮堿基1400個(gè)，其中一條個(gè)，其中一條鏈上鏈上A+T/C+G= 2:5，問(wèn)該，問(wèn)該DNA分子連續(xù)復(fù)制分子連續(xù)復(fù)制2次，共次，共需游離的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的數(shù)目是（需游離的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的數(shù)目是（ ）個(gè)）個(gè)。600解：雙鏈解：雙鏈DNA有堿基有堿基1

10、400個(gè)，那么一條鏈之中個(gè)，那么一條鏈之中堿基是堿基是700個(gè)，因?yàn)橐粭l單鏈上個(gè)，因?yàn)橐粭l單鏈上（A+T):(C+G)=2:5，即，即A+T+C+G=7,所以一條所以一條鏈上的鏈上的A+T=700*(2/7)=200個(gè)個(gè)因?yàn)榈谝粭l鏈上的因?yàn)榈谝粭l鏈上的A的數(shù)量等于第二條鏈上的數(shù)量等于第二條鏈上T的的數(shù)量，所以一條鏈上的數(shù)量，所以一條鏈上的A+T的數(shù)量的數(shù)量=這條鏈上的這條鏈上的T的數(shù)量的數(shù)量+第二條鏈上的第二條鏈上的T的數(shù)量的數(shù)量=兩條鏈中兩條鏈中T的的數(shù)量數(shù)量=200個(gè)，所以共需要游離的個(gè)，所以共需要游離的T脫氧核苷酸脫氧核苷酸=200*（221）=600個(gè)個(gè)A A 1 1T T 2 2T

11、T 1 1A A2 2GG 1 1C C 2 2C C 1 1GG 2 2DNADNA雙鏈雙鏈變通：變通：親代母鏈與子代親代母鏈與子代DNADNA鏈數(shù)之比為：鏈數(shù)之比為： 含親代母鏈的含親代母鏈的DNADNA分子數(shù)與子代分子數(shù)與子代DNADNA分子數(shù)分子數(shù)之比為：之比為：規(guī)律規(guī)律1 1：親代親代DNADNA復(fù)制復(fù)制n n代后，代后，DNADNA分子分子數(shù)為，含親代母鏈的數(shù)為，含親代母鏈的DNADNA分子數(shù)分子數(shù)為，不含親代母鏈的為，不含親代母鏈的DNADNA分子數(shù)分子數(shù)為為1/2n2/ 2n2n2個(gè)個(gè)2n2【尋找規(guī)律尋找規(guī)律】1DNA分子的半保留復(fù)制方式使分子的半保留復(fù)制方式使 A分子結(jié)構(gòu)具有

12、相對(duì)穩(wěn)定性分子結(jié)構(gòu)具有相對(duì)穩(wěn)定性B能精確進(jìn)行自我復(fù)制，保證親代與子代之能精確進(jìn)行自我復(fù)制，保證親代與子代之 間的間的 連續(xù)性連續(xù)性C能夠精確地指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成能夠精確地指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成D產(chǎn)生可遺傳變異的機(jī)會(huì)產(chǎn)生可遺傳變異的機(jī)會(huì)B 課堂練習(xí)課堂練習(xí)2下列關(guān)于下列關(guān)于DNA復(fù)制過(guò)程中，正確順序是復(fù)制過(guò)程中，正確順序是（ ）互補(bǔ)堿基對(duì)間氫鍵斷裂互補(bǔ)堿基對(duì)間氫鍵斷裂 互補(bǔ)堿基對(duì)之間形成氫鍵互補(bǔ)堿基對(duì)之間形成氫鍵 DNA分子在解旋酶作用下解旋分子在解旋酶作用下解旋 以母鏈為模板進(jìn)行堿基互補(bǔ)配對(duì)以母鏈為模板進(jìn)行堿基互補(bǔ)配對(duì) 子鏈與母鏈盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)子鏈與母鏈盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu) A B C DC3、DNA的復(fù)制不可能發(fā)生在（的復(fù)制不可能發(fā)生在（ ）A、細(xì)胞核中、細(xì)胞核中 B、葉綠體中、葉綠體中 C、線粒體中、線粒體中 D、核糖體中、核糖體中 D4、某些藥物可以抑制腫瘤細(xì)胞、某些藥物可以抑制腫瘤細(xì)胞DNA的復(fù)的復(fù)制，從而達(dá)到控制癌癥的目的。這些藥物制，從而達(dá)到控制癌癥的目的。這些藥物作用的細(xì)胞正處于細(xì)胞周期的（作用的細(xì)胞正處于細(xì)胞周期的（ ）A 間期間期 B 前期前期 C 中期中期 D 不能確定不能確定A