1、第二节 DNA分子的结构和复制(第2课时)第二章 遗传的分子基础新课引入 亲代的遗传物质通过复制传递给了子代。 为什么这样像?新课引入 何谓DNA的复制? 所谓DNA的复制就是指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程,1DNA2DNA。新产生的DNA分子是一个全新的DNA分子吗?一、对DNA复制的推测1全保留复制:新复制出的分子直接形成,完全没有旧的部分。复制一次亲代DNA子代DNA一、对DNA复制的推测2半保留复制:形成的分子一半是新的,一半是旧的。复制一次亲代DNA子代DNA一、对DNA复制的推测 3分散复制(弥散复制):新复制的分子中新旧都有,但分配是随机组合的。复制一次亲代DNA子代D
2、NA二、对DNA复制方式的探究【作出假设】DNA复制是一种半保留式的复制 假说-演绎法每个子代DNA均由1条母链和1条子链组成。二、对DNA复制方式的探究假说-演绎法问题1:如果DNA是半保留复制,复制后得到的子一代DNA和子二代DNA的组成是怎样的?问题2:如果要在实验中直观地区别、“标识”母链或子链,可以采取什么办法? 亲代子一代子二代二、对DNA复制方式的探究亲代子一代子二代问题3:如果用同位素(放射性)进行标记,用什么元素?N、P假说-演绎法二、对DNA复制方式的探究亲代子一代子二代问题4:如果亲代DNA是15N的,放在14N的环境中进行培养,则亲代、子一代、子二代DNA分别含有哪种N
3、元素? 假说-演绎法15N/14N-DNA (全部)15N/14N-DNA(1/2) 14N/14N-DNA(1/2) 子一代: 子二代: 亲 代: 15N/15N-DNA (全部)14N/14N-DNA(1/2) 二、对DNA复制方式的探究假说-演绎法问题5:要验证上述预测,就要分别观察亲代和子代的情况,但实验中,复制后的DNA分子混合在一起的,不易分离。怎么解决这个问题? 通过密度梯度离心使其发生分层(15N质量大于14N)15N15N14N14N14N15N二、讲授新课验证假设二、对DNA复制方式的探究 在新合成的每个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
4、为DNA分子半保留复制。DNA分子半保留复制二、对DNA复制方式的探究作出假设演绎推理验证假设假说演绎(1)DNA的复制是半保留复制(2)子代DNA可能的情况及如何设计实验验证这种现象(3)通过实验进行验证得出结论小结三、DNA分子复制过程以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程。 复制时期复制场所: 复制过程 解旋 合成子链 形成子DNA 细胞核、线粒体、叶绿体 有丝分裂间期 减数第一次分裂前的间期 三、DNA分子复制过程复制条件 复制特点: 复制意义:遗传信息从亲代传给子代,从而保持了遗传信息的连续性 边解旋边复制、半保留复制模板:DNA的每一条链为模板 原料:四种脱氧核苷酸 能量:
5、ATP 酶:解旋酶、DNA聚合酶、DNA连接酶 引物:RNA二条母链的碱基顺序是否相同?二条子链的碱基顺序是否相同? 新合成的二个DNA碱基顺序是否相同?三、DNA分子复制过程不同,互补相同不同,互补三、DNA分子复制过程DNA准确复制的原因?DNA具有独特的双螺旋结构,能为复制提供精确的模板。碱基具有互补配对的能力,能够使复制准确无误。 思考讨论“图解法”分析DNA复制过程中的相关计算亲 代第一代第二代第n代15N15N15N15N14N14N14N14N14N14N2n“图解法”分析DNA复制过程中的相关计算子代DNA分子共有2n个1将1个含有15N的DNA分子放在含有14N的培养基上培养
6、,复制n次,则含15N的DNA分子:2个只含15N的DNA分子:0个含14N的DNA分子:2n个只含14N的DNA分子: (2n-2)个脱氧核苷酸链共有2n+1条含15N的脱氧核苷酸链:2条含14N的脱氧核苷酸链: (2n+1-2)条“图解法”分析DNA复制过程中的相关计算2DNA复制过程中消耗脱氧核苷酸数(1)若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个,经过n次复制需要消耗该种脱氧核苷酸数为:m(2n-1)。(2)第n次复制所需该种脱氧核苷酸数目为:m2n-1。课堂小结时间:有丝分裂分裂间期、减数第一次分裂前的间期过程解旋合成子链模板:亲代DNA提供原料:原则:条件游离的脱氧核苷酸碱基互补配对
7、原则能量:酶:特点边解旋边复制半保留复制意义:保持前后代遗传信息的连续性复旋ATP解旋酶、DNA聚合酶、DNA连接酶课堂检测1DNA的复制是在细胞的_分裂和_第一次分裂前的_期进行的。复制是指以_为模板来合成_的过程。复制特点是_。复制过程必需以_为模板、_为原料、_ 提供能量、_的催化等条件,_为DNA的复制提供精确的模板、并有_能力保证复制能够准确无误地完成。一个亲代DNA分子通过复制形成了两个_,新形成的DNA分子都是既含一条_链、又含一条_链,因此,称DNA的复制为“_”。有丝减数间亲代DNA分子子代DNA分子边解旋边复制亲代DNA分子一条链脱氧核苷酸ATP酶DNA分子双螺旋结构碱基互补配对结构完全相同的子代DNA分子母子半保留复制课堂小结2一个DNA分子经过3次复制后,保留有原来母链的子代DNA分子占全部子代DNA分子的比例为_; 原来的母链占全部脱氧核苷酸链的比例为_。 A1/2 B1/4 C1/8 D1/16BC3一双链DNA分子在解旋时,一条链上的G变成C,则DNA分子经n次复制后,发生差错的DNA分子占( )A1/2 B1/(2n-1) C1/2n D1/(2n+1) A敬请各位老师提出宝贵意见!