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1、课题名称：课题名称：必修二必修二 第三章第第三章第1 1节节 遗传信息的复制遗传信息的复制 年年 级：级：高一年级高一年级版版 本：本：北师大版北师大版单单 位：位：西安市第二十六中学西安市第二十六中学主讲教师：主讲教师：薛薛 姣姣 案发于案发于1988年年5月月2002年年2月的月的“白银案白银案”，犯罪嫌犯罪嫌疑人先后疑人先后实施了实施了11起起杀人作案，因当时监控和生物技术杀人作案，因当时监控和生物技术不成熟，终未破案。不成熟，终未破案。20162016年，在公安机关年，在公安机关应用了应用了指纹对指纹对比和比和DNADNA检测技术的情况下，检测技术的情况下，历时历时2828年的年的“白
2、银案白银案”终于终于成功告破。成功告破。遗传信息的复制遗传信息的复制西安市第二十六中学西安市第二十六中学 薛姣薛姣高中生物必修二第三章第高中生物必修二第三章第1 1节节1 1.1 1.发发 现现 问问 题题发发 现现 问问 题题一一、一一、D DN NA AD DN NA A复复 制制 方方 式式 的的 探探 索索复复 制制 方方 式式 的的 探探 索索如何形成如何形成相同相同DNA2 2.2 2.提提 出出 假假 说说提提 出出 假假 说说“全旧全新全旧全新”假说假说1 1假说假说2 2“半旧半新半旧半新”第一代第一代一一、一一、D DN NA AD DN NA A复复 制制 方方 式式 的
3、的 探探 索索复复 制制 方方 式式 的的 探探 索索同位素示踪法同位素示踪法旧链旧链新链新链15N14N亲代亲代15N15N15N15N15N15N14N14N14N15N15N14N在含在含15N的的 培养液若干代培养液若干代提取提取DNA，离心，离心大肠杆菌大肠杆菌亲代亲代15N/15N DNA如何分离每一代如何分离每一代DNA呢？呢？密度梯度离心法密度梯度离心法15N/15N DNA14N/14N DNA14N/15N DNA轻带轻带中带中带重带重带一一、一一、D DN NA AD DN NA A复复 制制 方方 式式 的的 探探 索索复复 制制 方方 式式 的的 探探 索索2.2.2
4、.2.提出假说提出假说提出假说提出假说(全旧全新全旧全新)假说假说1假说假说2(半旧半新半旧半新)第一代第一代离心离心结果结果轻带轻带重带重带中带中带一一、一一、D DN NA AD DN NA A复复 制制 方方 式式 的的 探探 索索复复 制制 方方 式式 的的 探探 索索15N15N14N14N14N15N15N14N亲代亲代15N15N15N15N3.3.3.3.验证假说验证假说验证假说验证假说在含在含15N的的 培养液若干代培养液若干代提取提取DNA，离心，离心转移到含转移到含14N的的培养液培养液大肠杆菌大肠杆菌亲代亲代细胞分裂一次细胞分裂一次提取提取DNA，离心，离心子一代子一代
5、15N/15N DNA中带中带14N/15N DNA一一、一一、D DN NA AD DN NA A复复 制制 方方 式式 的的 探探 索索复复 制制 方方 式式 的的 探探 索索半保留复制半保留复制4.4.4.4.得出结论得出结论得出结论得出结论全旧全新全旧全新？假说假说1：假说假说2：半旧半新半旧半新一一、一一、D DN NA AD DN NA A复复 制制 方方 式式 的的 探探 索索复复 制制 方方 式式 的的 探探 索索（假说假说演绎法演绎法）好的研究方法好的研究方法好的技术手段好的技术手段 （同位素示踪法）（同位素示踪法）（密度梯度离心法）（密度梯度离心法）复制方式复制方式半保留复
6、制半保留复制一一、一一、D DN NA AD DN NA A复复制制方方式式探探索索小小结结复复制制方方式式探探索索小小结结+？1 12 23 34 45 51 12 23 34 45 5 磷酸磷酸二酯键二酯键氢键氢键二二、D DN NA A分分 子子 的的 复复 制制 过过 程程DNADNA基本单位的连接基本单位的连接DNADNA的平面结构的平面结构1.明确明确DNA连接方式连接方式2.建构建构DNADNA平面模型平面模型二二、D DN NA A分分 子子 的的 复复 制制 过过 程程尝试建构尝试建构DNADNA双链平面模型双链平面模型 （选择绿色基本单位）（选择绿色基本单位）找出磷酸二酯键
7、和氢键找出磷酸二酯键和氢键明确明确DNADNA双链的方向双链的方向猜测、模拟猜测、模拟DNADNA双链复制过程双链复制过程 （以红色基本单位为原料）（以红色基本单位为原料）规范描述规范描述DNADNA双链复制过程双链复制过程二、二、DNA分子复制分子复制的的过程过程1.DNA1.DNA复制起始时，首先利用细胞提供的复制起始时，首先利用细胞提供的_，在，在_酶的作用下酶的作用下_;_;能量能量解旋酶解旋酶解旋解旋两条两条DNADNA单链单链游离脱氧核苷酸游离脱氧核苷酸碱基互补配对碱基互补配对DNADNA聚合酶聚合酶互补互补2.2.解开大约十几个核苷酸后，便以解开的解开大约十几个核苷酸后，便以解开
8、的_为模板，利用周围环境中为模板，利用周围环境中_为原料，为原料，按照按照_原则，在原则，在_酶作用下，各酶作用下，各自合成的与母链自合成的与母链_的一段子链的一段子链DNADNA。3.3.随之，（随之，（）继续延伸，于是每条新）继续延伸，于是每条新链与其与（链与其与（）盘绕成新的）盘绕成新的DNADNA。新合成。新合成的的DNADNA，都含有一条（，都含有一条（）和一条（）和一条（）。）。新合成的子链新合成的子链互补的母链互补的母链模板链模板链互补链互补链图图1图图2图图3二、二、DNA分子复制分子复制的的过程过程1.1.图图1-1-图图2 2代表代表_过程，过程，_酶参与，打开酶参与，打开
9、_键；键；图图2-2-图图3 3代表代表_过程，过程，_酶酶参与，合成参与，合成_键；键；2.2.图图3 3中模板链（母链）是中模板链（母链）是_和和_，子链是，子链是_和和_；3.3.图图3 3遵循遵循_原则，甲链序列原则，甲链序列_，丁链序列，丁链序列_；4.4.乙和乙和_的碱基序列相同，说明原因；的碱基序列相同，说明原因；5.5.若乙链若乙链中中A:T:C:G=1:2:3:4A:T:C:G=1:2:3:4,则甲链比例则甲链比例为（为（）。）。甲甲乙乙丙丙丁丁解旋解旋解旋酶解旋酶氢氢互补互补DNADNA聚合聚合磷酸二酯磷酸二酯乙乙丙丙甲甲丁丁碱基互补碱基互补TCAGTCAGAGTCAGTC
10、丁丁2:1:4:32:1:4:3：氢键（：氢键（解旋酶解旋酶）：磷酸二酯键（：磷酸二酯键（DNADNA聚合酶聚合酶）二、二、DNA分子复制分子复制的的过程过程原核原核DNADNA复制复制真核真核DNADNA复制复制DNADNA复制复制特特 点点原核：原核：单起点，边解旋边复制；单起点，边解旋边复制；真核：真核：多起点，边解旋边复制。多起点，边解旋边复制。场所场所时期时期模板模板产物产物原料原料能量能量特点特点复制复制方式方式遵循遵循原则原则主要在细胞核（真核）主要在细胞核（真核）DNADNA两条单链两条单链4 4种脱氧核苷酸种脱氧核苷酸解旋酶、解旋酶、DNADNA聚合酶聚合酶半保留复制半保留复
11、制有丝间期、减数间期有丝间期、减数间期相同的相同的DNADNAATPATP酶酶边解旋边复制、边解旋边复制、一或多个复制起点一或多个复制起点碱基互补配对原则碱基互补配对原则二二、D DN NA A分分子子的的复复制制过过程程概概念念以以()()为模板，按照（为模板，按照（）复制方式，遵循）复制方式，遵循（）原则，合成）原则，合成（）的过程。的过程。亲代亲代DNADNA子代子代DNADNA半保留半保留碱基互补配对碱基互补配对三、三、DNA分子复制的思考分子复制的思考亲亲 代代子一代子一代子二代子二代子子 n 代代 1 21 22 2nDNA分子数分子数DNA组成组成旧链旧链新链新链15N14NFn中：含中：含15N的的DNA（）个，）个，含含14N的的DNA（）个，）个，只只含含15N的的DNA（）个，只含）个，只含14N的的DNA（）个。）个。22n02n-2PCR 技技 术术PCR仪仪 PCR技术是一项利用技术是一项利用DNA复制的原理，在复制的原理，在体外体外实现将少量实现将少量DNA大量扩增大量扩增的技术。的技术。主要应用于：主要应用于：法医鉴定；法医鉴定；感染性疾病的诊断；感染性疾病的诊断；遗传学研究；遗传学研究；肿瘤检测研究；肿瘤检测研究；亲子鉴定等方面。亲子鉴定等方面。生命不息，生命不息，奋斗不止，奋斗不止，探索之路，探索之路，继续前行继续前行