高中生物人教版 (2019)必修2《遗传与进化》DNA的复制教学课件ppt

这是一份高中生物人教版 (2019)必修2《遗传与进化》DNA的复制教学课件ppt，共37页。PPT课件主要包含了CATALOGUE，温故知新，DNA复制的过程，DNA复制的相关计算，对DNA复制的推测，假说演绎法，密度梯度离心，实验过程，原核细胞，DNA复制场所等内容，欢迎下载使用。
DNA半保留复制的实验证据
1953年沃森和克里克撰写的《核酸的分子结构—脱氧核糖核酸的一个结构模型》论文发表在英国《自然》杂志上。
沃森和克里克 核酸的分子结构
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机制。
复制机制可能是怎样的？
假说演绎法：1、提出问题：DNA是怎样进行复制的？
假说演绎法：2、提出假说：
1.如果要你来设计实验，你认为最基本的思路是什么？
2.如何在实验中直观区分母链和子链？
3.如果用同位素标记，什么元素好？
15N和14N是N元素的两种稳定的同位素(无放射性)，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；
可标记C、H、O、N、P等元素
通过实验区分亲代和子代的DNA
4、要分别观察亲代和子代的DNA情况,但实验中形成的不同密度的DNA分子是随机混合在一起的， 应如何区分？
假说演绎法：3、演绎推理：
以“ ”代表15N组成的脱氧核苷酸链，以“ ”代表14N组成的脱氧核苷酸链，请分别根据以上前两个假说画图演绎一个DNA分子经过2次复制得到子二代的情况。并标注离心后DNA条带的位置。
假说演绎法：4、实验验证：
1958年美国生物学家梅塞尔森和斯塔尔
假说演绎法：5、得出结论：DNA的复制符合半保留复制
那么DNA的复制过程是怎么进行的呢？
以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。
有丝分裂前的间期和减数第一次分裂前的间期
真核细胞：
主要在细胞核中，但在线粒体、叶绿体也有
主要在拟核中，质粒也可以。
结果：氢键断裂，双链打开
边解旋边复制 半保留复制
（1）DNA分子独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板；（2）碱基互补配对原则，保证了复制能够准确地进行。
一个DNA分子形成了两个完全相同的DNA分子
将遗传信息从亲代传给子代，从而保持遗传信息的连续性。
1．如图为DNA分子复制的两个模型，请据图回答下列问题。
(1)图1中的酶1和酶2分别是什么酶？分别作用于图2中哪个部位？(2)图1中的a、b、c、d四条脱氧核苷酸链中，哪些链的碱基排列顺序是相同的？
a和c，b和d的碱基排列顺序相同。
(1)原核生物：单起点双向复制
(2)真核生物：多起点双向复制
优势：使得复制能在较短时间内完成
真核生物与原核生物DNA复制的区别
动动手：画出一个被15N标记的DNA分子在含14N的培养基中培养3代的DNA复制过程 （标出每条链是15N还是14N）
无论DNA复制多少次，含有15N-DNA分子永远只有　　个
若把一个含15N标记的DNA分子（0代）转移到14N的培养基中培养（复制）n代，其结果分析如下表：
1. DNA分子数和脱氧核苷
例1：一个DNA被15N标记的大肠杆菌，在只含14N的培养液中繁殖3代，第三代中含有15N的DNA分子有___个，不含15N的DNA分子有___个，含有14N的DNA分子有____个，不含14N的DNA分子有____个，只含有14N的DNA分子有___个。
若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，则
（1）则经过n次复制共需要消耗该脱氧 核苷酸个数为：
（2）第n次复制需要消耗该脱氧核苷酸 个数为：
m × 2n-1
“DNA复制了n次”PK“第n次复制” 碱基是“对”PK“个”“DNA分子数”PK“链数”，“含”PK“只含”
2.消耗的脱氧核苷酸数:
（1）包括所有的复制，（2）只包括最后一次复制。
例2：某DNA分子片断含有100个碱基对，其中A为60个，该片段连续复制三次所需C的数量为 ( ) A.180个 B.280个 C.320个 D.360个
变式：该片段第三次复制所需C的数量为 。
(1) 2个子DNA位置：当1个DNA分子复制后形成2个新DNA分子后，这2个子DNA位于两条姐妹染色单体上，且由着丝粒连在一起，如图所示：(2)子DNA去向：在有丝分裂后期或减数分裂Ⅱ后期，当着丝粒分裂时，两条姐妹染色单体分开，分别移向细胞两极，此时子DNA随染色单体分开而分开。
DNA复制后DNA分子存在位置与去向
用15N标记细胞的DNA分子，然后将其放到含14N的培养液中进行两次有丝分裂，情况如图所示：
若复制两次，产生的子染色体只有一半带有标
若只复制一次，产生的子染色体都带有标记
用15N标记细胞的DNA分子，然后将其放到含14N的培养液中进行减数分裂，情况如图所示：
1.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。 （ ）
2.DNA的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15N B. 含有15N的大肠杆菌占全部大肠杆菌的比例为1/2 C. 含有15N的大肠杆菌占全部大肠杆菌的比例为1/4 D. 含有15N的DNA分子占全部DNA分子的比例为1/8
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。
2.已知果蝇的基因组大小为1.8×108bp（bp表示碱基对），真核细胞中DNA复制的速率一般为50～100bp/s。下图为果蝇DNA的电镜照片，图中的泡状结构叫作DNA复制泡，是DNA上正在复制的部分。请你推测果蝇DNA形成多个复制泡的原因。
说明果蝇的DNA有多个复制起点，可同时从不同起点开始DNA复制，由此加快DNA复制的速率，为细胞分裂做好物质准备。