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1、第3节 DNA的复制,第3章 基因的本质,学习目标,生命观念 通过对DNA半保留复制方式的学习，理解 DNA的准确复制是遗传信息稳定传递的基础。 科学思维 运用科学的思维，解决DNA复制方式的探索。 科学探究 针对发现的半保留复制的假说，团队一起合作进行实验设计 ，并对结果进行交流与讨论。 社会责任 认同DNA是遗传物质，积极运用生物学的知识和方法，关注社会议题。,DNA分子双螺旋结构的主要特点？,脱氧核糖,磷酸,两,氢,碱基对,反向平行,温故知新,T,C,沃森和克里克在发表DNA双螺旋结构的那篇著名短文的结尾处写道：“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
2、种可能的机制。”,核酸的分子结构论文节选,一、对DNA复制的推测,1953年，沃森与克里克紧接着发表了第二篇论文，提出假说：DNA的复制方式是半保留复制。,当时还有另一种观点存在：DNA是全保留复制的。,DNA复制时，DNA双螺旋解开，互补的碱基之间的氢键断裂，解开的两条单链分别作为复制的模板，游离的脱氧核苷酸根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，这种复制方式称作半保留复制。,亲代DNA分子,子一代：,子二代：,新合成的DNA分子中，都保留了原来DNA 的一条链；,半保留复制：,全保留复制：,新合成的D
3、NA分子 不含有亲代DNA的链,子一代,子二代：,亲代DNA分子,你认为哪种假说正确呢？,（一）提出问题：,DNA是怎样进行复制的？,探究DNA的复制方式,（二）提出假说:,DNA是半保留复制,二、DNA半保留复制的实验证据,1、实验材料：,大肠杆菌,2、实验方法：,同位素标记技术,15N和14N是N元素的两种稳定同位素，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，因此，利用离心技术可以在试管中区分含有不同N元素的DNA。,密度梯度离心法,重带 (底部),14N,15N,14N,15N,15N,14N,14N,14N,14N,15N,14N,14N,（三）演绎推理
4、:,半保留复制,14N,15N,14N,14N,14N,14N,14N,15N,14N,14N,15N,15N,15N,15N,15N,15N,全保留复制,小组活动,亲代,子一代,子二代,中带,中带,轻带,实验结论：DNA的复制是以半保留的方式进行的,（四）实验验证：DNA半保留复制的实验证据,提出假说,演绎推理,验证假说,假说 l 演绎 法,（2）DNA复制是半保留复制,（3）根据假说演绎复制后 子代DNA可能的情况,（4）设计实验进行验证,（1）DNA是如何进行复制的？ 提出问题,（5）DNA复制方式是半保留复制 得出结论,三、探究DNA分子的复制过程,1.什么是DNA的复制？ 2.DNA
5、的复制发生的时间、场所。 3.复述DNA复制的过程和条件。 4. DNA的复制先解旋再复制还是边解 旋边复制？ 5. DNA的复制为什么能准确地进行？ 6. DNA的复制的结果和意义？,阅读P55思考以下问题，小组讨论完成学案探究二的内容,DNA的复制是指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。,三、DNA复制的过程,在真核生物中，这一过程是在细胞分裂前的间期，随着染色体的复制而完成的。,DNA复制的时间：,DNA复制的概念：,ATP,解旋酶催化（氢键断裂）,解旋：,模板,复制:,以母链为模板在DNA聚合酶的 催下，利用游离的脱氧核苷酸进行碱基互补配对,母链（旧链） 子链（新链）,形成子代DN
6、A:,同时进行(边解旋边复制）,DNA复制是一个边解旋边复制的半保留复制的过程。,（1）模板：两条母链。 （2）原料：4种脱氧核苷酸。 （3）能量：细胞提供的能量（ATP）。 （4）酶：解旋酶、DNA聚合酶等。,DNA复制的条件：,DNA复制的特点：,碱基互补配对原则,DNA复制的原则,DNA复制的结果：,(碱基排列顺序相同),DNA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。,DNA通过复制，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。,DNA能够准确复制的原因：,DNA复制的意义：,第一代,第二代,第三代,第四代,无论DNA复制
7、多少次，含有原来母链的DNA分子只有两个,探究活动：与复制有关量的计算（一）,1,2,4,2n,讨论1 一个被15N标记双链DNA分子，放入含14N的培养基中，经过n次的复制，可产生 ( )个子代DNA分子， ( )条脱氧核苷酸链？ 含有15N的DNA分子（ ）个， 只含14N的DNA分子有（ ）个, 含14N的DNA分子 有（ ）个。,2,8,2n+1,4,DNA数,链数,DNA分子数： 子n代DNA分子总数为2n个，链数为2n+1 含15N的DNA分子数为2个。 含14N的DNA分子数为2n个 只含15N的DNA分子数为0个。 只含14N的DNA分子数为（2n-2）个。,规律总结：,讨论2
8、具有a个碱基对的一个DNA分子中，内含m个腺嘌呤， 如果连续复制n次，则共需游离的腺嘌呤 脱氧核苷酸 ， 需要的胞嘧啶脱氧核苷酸数目为 。,A=m,(2n-1)m,(2n-1)(a-m),m,m1,m7,m3,C= a-m, 半保留复制,DNA复制小结,6.意义：,4.特点：, 边解旋边复制,1.概念、时间、场所,2.条件,模板：,原料：,能量：,酶：,3.过程：,解旋配对螺旋形成子代DNA,亲代DNA分子的两条母链,细胞核中游离的脱氧核苷酸,ATP,解旋酶、DNA聚合酶,保证了亲代与子代之间遗传信息的连续性,5.结果：,1DNA 2DNA,1.细菌在15N培养基中繁殖数代后,使细菌DNA的含
9、氮碱基皆含有15N,然后再将一个细菌移入14N 培养基中培养,抽取其子代的DNA经高速离心分离,下图为可能的结果,下列叙述错误的是( ),A.第一次分裂的子代DNA应为 B.第二次分裂的子代DNA应为 C.第三次分裂的子代DNA应为 D.亲代的DNA应为,A,高效演练,2.有关DNA复制的叙述中，正确的是( ) A.有丝分裂间期和减数分裂四分体时期进行DNA分子的复制 B.在全部解旋之后才开始碱基配对 C.复制后每个新DNA分子含有一条母链和一条子链 D.复制的场所是细胞核和核糖体,C,高效演练,3.某DNA分子共有a个碱基，其中含胞嘧啶m个，则该DNA分子复制3次，需要游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为（ ） A7(am) B8(am) C7(1/2a-m) D8(2am),C,高效演练,课后作业,复习巩固本节知识，并完成本节学案P56 1-12的习题,