第3节-DNA的复制课件

生物·必修2（人教版）第3节-DNA的复制第3章基因的本质第3节DNA的复制第3节-DNA的复制

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栏目链接第3节-DNA的复制核心点晴1．在DNA分子中，由于组成脱氧核苷酸的碱基有4种(A、T、C、G)，因此，构成DNA分子的脱氧核苷酸也有4种，它们的名称是：腺嘌呤脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸、胸腺嘧啶脱氧核苷酸和胞嘧啶脱氧核苷酸。2．DNA分子的复制是一个边解旋边复制的过程，复制需要模板、原料、能量和酶等基本条件。3．DNA分子独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板，通过碱基互补配对，保证了复制能够准确地进行。

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栏目链接第3节-DNA的复制核心点晴4．DNA分子通过复制，将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。

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栏目链接第3节-DNA的复制一、对DNA分子复制的推测新知初探自主学习1．假说：______________方式。2．提出者：__________和克里克。3．内容：(1)解旋：DNA分子复制时，DNA分子的________将解开，互补的碱基之间的________断裂。半保留复制沃森双螺旋氢键

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栏目链接第3节-DNA的复制新知初探(2)复制：以解开的两条______作为复制的模板，游离的脱氧核苷酸依据__________________原则，通过形成氢键，结合到作为模板的单链上。(3)特点：新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的________，因此，这种复制方式被称为半保留复制。单链碱基互补配对一条链

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栏目链接第3节-DNA的复制二、DNA分子的复制新知初探1．复制过程。概念时期流程条件结果特点精确复制意义指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程______________和减数第一次分裂前的间期解旋→以母链为模板按碱基互补配对原则合成子链→子链延伸→亲子链复旋①模板：____________的每一条链；②原料：4种游离的________________________；③能量：ATP释放的能量；④酶：DNA解旋酶和DNA聚合酶1个DNA复制形成2个完全相同的____________________边复制，半保留复制①独特的双螺旋结构提供模板②______________________原则将______________从亲代传给子代，从而保持了遗传信息的__________有丝分裂的间期亲代DNA脱氧核苷酸DNA边解旋碱基互补配对遗传信息连续性

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栏目链接第3节-DNA的复制新知初探合作交流1．判断正误：(1)DNA复制过程中需要ATP和尿嘧啶核糖核苷酸。(

)(2)经过DNA复制得到的子代DNA是由亲代DNA链和复制的新链随机结合而成的。(

)(3)DNA解旋酶破坏的是氢键，不能将DNA分解成脱氧核苷酸。(

)××√

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栏目链接第3节-DNA的复制新知初探(1)DNA的复制过程不需要尿嘧啶核糖核苷酸，尿嘧啶核糖核苷酸是合成RNA的原料。(2)DNA复制是严格按照碱基互补配对原则进行的半保留复制，并不是随机结合。分析

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栏目链接第3节-DNA的复制新知初探2．问题思考：(1)DNA复制除了在细胞核中进行外，还能发生在哪些场所？(2)DNA复制过程中碱基互补配对方式有哪些？真核生物的DNA复制还在叶绿体、线粒体；原核生物的DNA复制主要在拟核；病毒的DNA复制在宿主细胞中分析A与T，T与A，G与C，C与G。分析

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栏目链接第3节-DNA的复制探究一DNA半保留复制的实验证据要点探究实验材料大肠杆菌实验方法实验过程实验预期离心后出现3条DNA带：①重带(密度最大，最靠近试管底部)：15N标记的亲代双链DNA(15N/15N)

②杂交带(密度居中，位置也居中，也称中带)：一条链为15N，另一条链为14N标记的子代双链DNA(15N/14N)

③轻带(密度最小，离试管底部最远)：两条链都为14N标记的子代双链DNA(14N/14N)同位素示踪法和离心技术①用15N标记的NH4Cl培养大肠杆菌，获得15N/15N—DNA②将大肠杆菌转移到含14N的普通培养液中培养③在不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA④将提取的DNA进行离心，记录离心后试管中DNA的位置

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栏目链接第3节-DNA的复制要点探究实验结果(与预期结果相同)实验结论DNA复制方式为半保留复制特别提醒：(1)细胞生物和非细胞生物的核酸、碱基、核苷酸种类数：细胞生物依次是2、5、8；非细胞生物依次是1、4、4。(2)解旋酶、聚合酶的具体作用：解旋酶作用是通过打开氢键从而使DNA分子解开双螺旋；DNA聚合酶的作用是将上下脱氧核苷酸连接。

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栏目链接第3节-DNA的复制要点探究问题导学DNA分子的复制是多起点复制。提示1.(1)某动物一DNA复制时，若从一端开始复制，理论上完成复制约需30s，而实际上只需12s左右，为什么？(2)DNA复制是否可在细胞外进行？可以。满足有模板、原料、酶、ATP、温度、pH等条件，可以在细胞外复制。提示

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栏目链接第3节-DNA的复制要点探究【例1

】科学家用15N标记的NH4Cl培养液来培养大肠杆菌，让大肠杆菌繁殖两代，然后收集并提取DNA，再将提取的DNA进行密度梯度离心。离心后试管中DNA的位置是(

)A．全部位于下层B．一半居中，一半位于上层C．全部居中D．一半居中，一半位于下层

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栏目链接第3节-DNA的复制大肠杆菌繁殖两代，含有母链的大肠杆菌的DNA一条链含普通的N，另一条链含15N，位于试管的中层，而其他大肠杆菌中的DNA都含有15N，位于试管的下层。解析

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栏目链接D答案要点探究第3节-DNA的复制要点探究跟踪训练1．1953年Watson和Crick构建了DNA双螺旋结构模型，其重要意义在于(

)①证明DNA是主要的遗传物质②确定DNA是染色体的组成成分③发现DNA如何存储遗传信息④为DNA复制机构的阐明奠定基础A.①③B．②③

C．②④

D．③④D

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栏目链接第3节-DNA的复制探究二DNA的相关计算要点探究

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栏目链接第3节-DNA的复制要点探究(3)消耗的脱氧核苷酸数。①若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，经过n次复制需要消耗该脱氧核苷酸为m·(2n－1)个。②第n次复制所需该脱氧核苷酸数为m·2n－1。

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栏目链接第3节-DNA的复制要点探究问题导学2.(1)用15N标记的DNA分子，放入含14N的培养基中进行复制，当测得含有15N的DNA分子数为12.5%时，该DNA分子复制了几次？4次。含15N的DNA分子在含14N培养基中复制n次，则形成2n个DNA分子，其中含15N的DNA分子占2/2n，已知2/2n＝12.5%，则n＝4。提示

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栏目链接第3节-DNA的复制要点探究DNA复制n次形成2n个DNA分子，第n次复制形成2n－1个DNA分子。提示

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栏目链接(2)DNA复制n次与第n次复制各形成多少个DNA分子？第3节-DNA的复制要点探究【例2

】用15N标记含有100个碱基对的DNA分子，其中有胞嘧啶60个，该DNA分子在14N的培养基中连续复制5次。下列有关判断错误的是(

)A．含有15N的DNA分子有两个B．只含有14N的DNA分子占15/16C．复制过程中需腺嘌呤脱氧核苷酸320个D．复制结果共产生32个DNA分子

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栏目链接第3节-DNA的复制共复制5次，DNA的总数应为25＝32(个)。因为亲本DNA中两条脱氧核苷酸链都含有放射性，半保留复制后两条含有放射性的脱氧核苷酸链不会消失，所以复制后仍有2个DNA有放射性，所占比率是2/32，那么其余都不含有放射性即只含有14N。因为C＝60，所以G＝60，那么A＋T＝100×2－60×2＝80，则A＝80÷2＝40。32个子代DNA中，相当于全新原料DNA有31个，故复制过程中需腺嘌呤脱氧核苷酸共40×31＝1240(个)。解析

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栏目链接C答案要点探究第3节-DNA的复制要点探究互动探究(1)复制3次含有15N的DNA分子的比率是多少？(2)第5次复制需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸多少个？复制3次，DNA的数量是23＝8个，含有15N的有2个，所以比率是2/8＝1/4。提示m•2n－1＝40×25－1＝640(个)。提示

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技巧归纳：(1)在双链DNA分子中，嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数，即A＋G＝T＋C。(2)互补配对的碱基和在单、双链中所占比例相等。(3)DNA两互补链中，不配对两碱基和的比值互为倒数。(4)核内的DNA能复制，线粒体、叶绿体等细胞质DNA也能复制，复制的场所是DNA存在的部位，复制的基本过程是相同的，只是核DNA复制时伴有相关蛋白质的合成，因为要与蛋白质结合成染色体。

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栏目链接第3节-DNA的复制要点探究跟踪训练D

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栏目链接第3节-DNA的复制要点探究经过n次复制后，形成的DNA分子数为2n，总链数为2n＋1，含12C的链数为2n＋1－2，其中含14C的链数是2条，其比值为(2n＋1－2)∶2，即(2n－1)∶1。提示

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栏目链接第3节-DNA的复制易错剖析【例1

】某一个DNA分子的碱基总数中，腺嘌呤为200个，复制数次后，消耗了周围环境中含有腺嘌呤的脱氧核苷酸3000个，问该DNA分子复制了几次(是第几代)(

)A．三次(第三代)

B．四次(第四代)C．三次(第四代)D．四次(第五代)易错选项：B项错因分析：审题不清。误认为复制次数与代数相同。若设复制次数为n，则(2n－1)×200＝3000；解得n＝4。复制了四次，是第五代。选D。正确答案

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栏目链接第3节-DNA的复制易错剖析【例2

】用放射性32P标记实验前的噬菌体的DNA，然后让它去感染含31P的细菌。实验后含32P的是(

)A．全部子代噬菌体的DNAB．部分子代噬菌体的DNAC．全部子代噬菌体的蛋白质外壳D．部分子代噬菌体的蛋白质外壳

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栏目链接第3节-DNA的复制易错剖析易错选项：A项错因分析：(1)受思维定势的影响。根据亲子代之间具有连续性的物质是DNA，误认为亲代DNA传给子代，含32P的应是全部子代噬菌体的DNA。(2)没有充分挖掘题干中的信息。不理解噬菌体在细菌中增殖的代数。噬菌体在细菌中增殖多代，则亲代噬菌体32P标记DNA连续复制多代，导致部分子代噬菌体的DNA含32P。选B。正确答案

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栏目链接第3节-DNA的复制课题：探究DNA复制的方式实验专项基础理论：1．实验方法。探究DNA复制的方式，采用的是同位素示踪技术和离心处理，根据试管中DNA的分布位置确定复制方式。2．有关DNA复制方式的推测。(1)全保留复制模型：作为模板的DNA的两条母链分开，分别复制形成两条DNA子链，此后两条母链彼此结合，恢复原状，新合成的两条子链彼此互补结合形成一条新的双链DNA分子。

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栏目链接第3节-DNA的复制实验专项(2)弥散复制模型：亲代DNA双链被切成双链片段，而这些片段又可以作为新合成双链片段的模板，新、老双链又以某种方式聚集成“杂种链”。(3)半保留复制：在复制过程中，原来双螺旋的两条链并没有被破坏，它们分成单独的链，每一条旧链作为模板再合成一条新链，这样在新合成的两个双螺旋分子中，每个分子中都有一条旧链和一条新链。

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栏目链接第3节-DNA的复制实验专项3．实验过程：(见下图)

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栏目链接第3节-DNA的复制实验专项第一步：将大肠杆菌放在含有15N的培养基中生长，获得实验用的亲代细菌，使亲代的DNA双链都标记上15N(两条链均为重链)，提取DNA进行CsCl梯度离心，结果只有一条重带。第二步：将双链均被15N标记的亲代DNA放在含14N的培养基中生长，让其再繁殖一代，取子代的DNA进行CsCl梯度离心，实验结果显示离心管中出现一条中带(一条链含15N，另一条链含14N)。

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栏目链接第3节-DNA的复制实验专项第三步：将第二步所得到的大肠杆菌放入含14N的培养基中培养，得到子二代，然后提取DNA进行CsCl梯度离心，实验的结果是离心管中有2条带，即一条轻带(两条链都含14N)，另一条为中带。

(1)通过该实验的第二步可以推测DNA可能为哪一种复制模型？

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栏目链接第3节-DNA的复制可能为弥散复制模型或半保留复制模型。因为若为全保留复制，复制结果应有两种双链DNA，即15N/15N和14N/14N，离心后应出现一条轻带，另一条为重带。但结果却是只在中部有一条带，否定了“全保留复制模型”。若是按“弥散复制模型”或“半保留复制模型”会产生14N和15N相间排列或一条含14N、一条含15N的一种双链。提示实验专项

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栏目链接第3节-DNA的复制实验专项(2)若弥散复制模型排除后，把第一代的DNA用解旋酶处理后再离心，能否直接判断DNA的复制方式？不能。无论半保留还是全保留复制，如果研究DNA链的情况，结果是一致的，无法区分。提示

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栏目链接第3节-DNA的复制实验专项(3)据第三步的结果推测DNA复制为哪种模型？为什么？

应为半保留复制模型。原因如下：①按“半保留复制模型”，预期应有两种双螺旋：一种是杂种DNA14N/15N，另一种是14N/14N，这两种DNA的数量相等；②若按“全保留复制模型”预期，也会产生两种链：一种是完全由轻链组成的双链，另一种是完全由重链组成的双链，数量之比为31；③若按“弥散复制模型”预期，第二代子链都是轻重相间排列，所以预期仅一条带位于中上部。由此可知：实验的结果完全符合半保留复制模型。提示

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栏目链接第3节-DNA的复制实验专项典例剖析科学家以大肠杆菌为实验对象，运用同位素示踪技术及密度梯度离心方法进行了DNA复制方式的探索实验，实验内容及结果见下表。组别1组2组3组4组培养液中唯一氮源繁殖代数培养产物操作离心结果14NH4Cl15NH4Cl14NH4Cl14NH4Cl多代多代一代两代ABB的子Ⅰ代B的子Ⅱ代提取DNA并离心仅为轻带(14N/14N)仅为重带(15N/15N)仅为中带(15N/14N)1/2轻带(14N/14N)1/2中带(15N/14N)

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栏目链接第3节-DNA的复制实验专项请分析并回答：(1)要得到DNA中的N全部被放射性标记的大肠杆菌B，必须经过________代培养，且培养液中的________是唯一氮源。(2)综合分析本实验的DNA离心结果，第______组结果对得到的结论起到了关键作用，但需把它与第________组和第________组的结果进行比较，才能说明DNA分子的复制方式是______________。多15NH4Cl312半保留复制

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栏目链接第3节-DNA的复制实验专项(3)分析讨论：①若子Ⅰ代DNA的离心结果为“轻”和“重”两条密度带，则“重带”DNA来自于________，据此可判断DNA分子的复制方式不是________复制。②若将子Ⅰ代DNA双链分开后再离心，其结果是________(选填“能”或“不能”)判断DNA的复制方式。③若在同等条件下将子Ⅱ代继续培养，子n代DNA离心的结果是：密度带的数量和位置________，密度带宽度发生变化的是________带。B半保留不能没有变化轻

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