新课标人教版课件系列 《高中生物》 必修2

第三章《基因的本质 》 第三节 《DNA的复制 》

教学目标 知识与能力 1.概述DNA分子的复制 2.探讨DNA复制的生物学意义 教学重点： DNA分子复制的条件、过程和特点 教学难点： 教学方法手段 类比法

思考：生物亲子代之间是通过遗传物质传递遗传信息的，那么亲代的遗传物质如何“多出一份”来传递给子代？

DNA的复制就是指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程，即1DNA→2DNA。

一、对DNA分子复制的推测 半保留复制 全保留复制

【阅读与思考】P53 ①DNA是肉眼看不到的如何才能分辨DNA？ ②实验的基本思路是什么？ ③实验是如何区分亲子代的DNA分子的？ ④用密度梯度离心后重带、中带、轻带表示的DNA分子的双链构成是怎样的？ ⑤在整个实验的亲代、子一代、子二代细胞中提取的DNA离心的结果说明了什么？

二、DNA半保留复制的实验证据 NＰ 密度梯度离心技术 运用技术： 同位素示踪技术 想一想 ：可以用什么同位素去标记DNA？ 1958年,科学家以大肠杆菌为实验材料。 运用技术： 同位素示踪技术 NＰ 想一想 ：可以用什么同位素去标记DNA？ 密度梯度离心技术 怎样把不一样的DNA分开呢？ 轻链 14N/14N—DNA 中链 15N/14N—DNA 重链 15N/15N—DNA

14N 14N 15N 15N 大肠杆菌在含15NH4Cl的培养液中生长若干代 15N/15N DNA 15N/14N DNA

半保留复制 DNA分子复制时，DNA分子的双螺旋将解开，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，这种复制方式被称做半保留复制。

三、DNA分子复制的过程（P54） P54 1、概念： 2、场所： 3、时期： 细胞核（主要）、线粒体、叶绿体 4、条件 5、复制过程： 6、复制特点 7、准确复制原因 8、复制的生物学意义： 细胞核（主要）、线粒体、叶绿体 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 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 解旋→合成互补子链→形成子代DNA （1）边解旋边复制 （2）半保留复制 ①DNA双链提供精确的模板 ②碱基互补配对原则 P54

【智慧眼——寻找规律】 规律1：亲代DNA复制n代后，DNA分子数为＿＿＿，含亲代母链的DNA分子数为＿＿＿，不含亲代母链的DNA分子数为＿＿＿＿ 2n 2个 2n－2 变通：亲代母链与子代DNA链数之比为： 含亲代母链的DNA分子数与子代DNA分子数之比为： 1/2n　　 2/ 2n 解释 12

【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 例如：一个DNA分子片段，经水分解消耗88个水分子，得到多少个脱氧核苷酸？ 90 练习

过去

现在

将来

过去 现在 将来

谢谢你的参与！

类推第五代时在离心管中，上中下层的比例如何？ 亲 代 15N 15N 第一代 第二代 第三代 类推第五代时在离心管中，上中下层的比例如何？

复制过程:

解旋： 解旋酶催化（氢键断裂） 模板 同时进行(边解旋边复制） 复制: 以母链为模板进行碱基配对 （在DNA聚合酶的催化下，利用游离的脱氧核苷酸进行） 母链（旧链） 子链（新链） 子代DNA: 组成

边解旋复制 半保留复制 多起点复制

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 （ ）个。 180 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（ ）个。 600

——文科练习—— 解旋 图中一、二、三表示DNA复制的过程 ①一表示______，这一过程中，DNA 分子在 的作用下，两条扭成螺旋的 分子在 的作用下，两条扭成螺旋的 长链开始______。 ②二表示 。每条 母链在一些______ ______的作用下，链上的 碱基按照______________________与周围环 境中游离的__________________来配对. ③三表示____________________________。 解旋 解旋酶 解开 以母链为模板进行碱基配对 DNA聚合酶 碱基互补配对原则 脱氧核苷酸 形成两个新的DNA分子

以下的幻灯片是练习集，请各位教师根据本班学生实际情况挑选练习题。

练习 ★下列关于DNA复制的说法，其中不正确的（ ） A. DNA复制过程中需要酶的催化 B. DNA复制过程中需要的能量直接由糖类提供 C. DNA 分子是边解旋复制的 D. DNA 复制过程中两条母链均可作模板 ★以DNA的一条链“－A－T－C－”为模板，经复制后的子链是（ ） A. “－T－A－G－” B. “－U－A－G－” C. “－T－A－C－” D. “－T－U－G－”

（1）由实验结果可以推出第一代（I）细菌DNA分子中一条链是 ，另一条链是 。 （2）中链含有氮元素是 。 在氮源为14N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子均为14N-DNA（对照）；在氮源为15N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子均为15N-DNA（亲代）。将亲代大肠杆菌转移到含14N的培养基上，再连续繁殖两代（I和II），用离心的方法分离得到的结果如下表所示，请分析：   对照 亲代 I II 轻链14N-DNA 全轻链 1/2轻链 中链 全中链 1/2中链 重链15N-DNA 全重链 （1）由实验结果可以推出第一代（I）细菌DNA分子中一条链是 ，另一条链是 。 （2）中链含有氮元素是 。 （3）将第一代（I）转移到含15N的培养基上繁殖一代，将所得到的细菌的DNA用同样方法分离。那么得到的轻中重链情况是 。 （4）上述实验表明DNA分子复制的特点是 。 15N母链 14N新链 15N和14N 1/2中链1/2重链 半保留复制

——课堂练习—— B D A 2．DNA分子的半保留复制方式使 [ ] A．分子结构具有相对稳定性 B．能精确进行自我复制，保证亲代与子代之 间的 连续性 C．能够精确地指导蛋白质合成 D．产生可遗传变异的机会 3．一个双链DNA分子为第一代，经过3次自我复制，在第四代DNA分子中，共有[　 ]条长链有[　 ]条第一代脱氧核苷酸的长链　 A．2 B．4 C．8 D．16 D A

——课堂练习—— 4．下列关于DNA复制过程中，正确顺序是（ ） C A．③①②④⑤ B．③④②⑤① C．③①④②⑤ D．①③④②⑤ C

——课堂练习—— D B 5、DNA的复制不可能发生在（ ） A、细胞核中 B、叶绿体中 C、线粒体中 D、核糖体中 A、两条双链DNA分子 B、一条双链DNA分子 C、一条单链DNA分子 D、四条双链DNA分子 B

课堂训练： 1、一个DNA分子中，有腺嘌呤1500个， 腺嘌呤与鸟嘌呤之比为3：1，则这个DNA分 子中脱氧核糖的分子数目为______个。 4000 2、甲DNA分子的一条链上A+C/G+T=0.8， 乙DNA分子的一条链上 A+T/G+C = 1.25,那么 甲、乙DNA分子中互补链上相应的碱基比例分 别是________和_________。 1.25 1.25

4、某DNA分子中含有 30%的腺嘌呤，该DNA分子一条链上鸟嘌呤最多可占此链碱基总数的__________。 3、某DNA分子中，鸟嘌呤与胞嘧啶之和为46%，该DNA一条链（a链）中腺嘌呤占28%，a链的互补链（b链）中腺嘌呤占该链全部碱基的百分比是_________。 26% 4、某DNA分子中含有 30%的腺嘌呤，该DNA分子一条链上鸟嘌呤最多可占此链碱基总数的__________。 40%

7、含有32P或31P的磷酸，两者化学性质几乎相同，都可参与DNA的组成，但32P比31P质量大。现将某哺乳动物的体细胞放在含有31P磷酸的培养基中，连续培养数代后得到G0代细胞。然后将G0代细胞移到含有32P的培养基中培养，经过第1、2次细胞分裂后，分别得到G1、G2代细胞。再从G0、G1、G2代细胞中提取出DNA，经密度剃度离心后得到的结果如图所示，由于DNA分子的质量不同，因此在离心管内的分布不同。若①、②、③分别代表轻型、中型、重型DNA分子的位置，请回答：

⑵、G2代在①、②、③三条带中DNA数的比例是 。 ⑴、G0、G1、G2三代DNA离心后的试管分别是图中的：G0 、G1 、G2 。 A B D ⑵、G2代在①、②、③三条带中DNA数的比例是 。 0:1:1 ⑶、图中①、②两条带中DNA分子所含的同位素磷分别是： ， 。 31P 31P 和32P ⑷、上述实验结果证明了DNA的复制方式是 。 半保留复制

(2n-1)m 小结:设一条DNA分子中有胸腺嘧啶m个，则该DNA复制n次后，形成子代DNA分子需游离的胸腺嘧啶为T＝ 。 3、将32P 标记的DNA分子放在 31P的培养基上培养， 经过3次复制，在所形成的子代 DNA中，含32P 的DNA占总数是 A．1/16　　 B．l／8　　 C．1／4　　 D．1／2 4、某生物的双链DNA分子共有含氮碱基77对，其中一条链上（A+T）：（C+ G）＝2.5，问该DNA分子连续复制两次共需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目是 　　A．154个  B．165个     C．110个  D．220个 小结:设一条DNA分子中有胸腺嘧啶m个，则该DNA复制n次后，形成子代DNA分子需游离的胸腺嘧啶为T＝ 。 (2n-1)m

7．用15N标记的一个DNA分子,放在含有14N 的培养基中复制三次，则含有15N的DNA分子占全部DNA分子的比例和占全部DNA单链的比例依次是 A 1／2，1／4 B 1／4，1／8 C 1／4，1／16 D 1／8，1／8 8．某DNA分子有2000个脱氧核苷酸，已知它的一条单链上碱基A：G：T：C＝1：2：3：4，若该分子复制一次，则需腺嘌呤脱氧核苷酸的数量是（ ） A．200 B．300 C．400 D．800

1、某些药物可以抑制肿瘤细胞DNA的复制，从而达到控制癌症的目的。这些药物作用的细胞正处于细胞周期的（ ） A 间期 B 前期 C 中期 D 不能确定 A 幻灯片 2、下列关于DNA复制过程的正确顺序是（ ） ①互补碱基对间氢键断裂 ②互补碱基对之间形成氢键③DNA分子在解旋酶作用下解旋 ④以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结构 A ③①②④⑤ B ③④②⑤① C ③①④②⑤ D①③④②⑤ C

5、若对一个DNA分子进行标记, 经过4次复制后，含有标记DNA分子数占DNA总数的（ ） A 1/6 B 1/8 C 1/4 D 1/2 幻灯片 5、若对一个DNA分子进行标记, 经过4次复制后，含有标记DNA分子数占DNA总数的（ ） A 1/6 B 1/8 C 1/4 D 1/2 B 幻灯片

再见