《DNA分子的复制》课件

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1、DNA分子的复制,最早提出的DNA复制模型有三种:,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；,2、半保留复制：形成的分子一半是新的，一半是旧的；,3、分散复制：新复制的分子中新旧都有，但分配是随机组合的,最早提出的DNA复制模型有三种；,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；,一、对DNA复制的推测,2、半保留复制：形成的DNA分子一半是新的，一半是旧的；,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；,2、如果要你来设计实验，你认为最基本的思路是什么？,把复制的单链和原来的链做上标记，然后观察它 在新DNA

2、中出现的情况。,1、这些观点各有不同，如何来证明哪个观点是正确的？,只能用实验来证明。,沃森和克里克推测是半保留复制模型,探究,DNA分子复制方式,关键,区别亲子代DNA,实验方法,同位素示踪法,15N,14N,密度大,密度小,实验材料,大肠杆菌,将大肠杆菌放在NH4Cl培养液培养生长,密度梯度离心法,二、DNA半保留复制的实验证据,分析： 1、离心处理后，为什么子一代DNA只有杂和链带？ 2、子二代DNA出现了轻链带和杂和链带，说明了什么？,DNA半保留复制,因DNA复制采用半保留的方式，所以一个DNA分子经几代复制后的所有DNA中，只有两个DNA分子含有原DNA链。但所有DNA与原DNA所

3、带的信息（脱氧核苷酸的排列序）完全相同。（变异除外）,第一代,第二代,第三代,第四代,无论DNA复制多少次，含有原来母链的DNA分子永远只有两条,思维拓展,)复制n次后DNA个数:,2n（n=复制次数）,2）含母链的DNA数量比例,2 2,将 15N标记的DNA分子放在 14N 的培养基上培养， 经过3次复制，在所形成的子代 DNA中，含15N 的DNA占总数的比例和含15N的脱氧核苷酸链占总数的比例各为（ ）和（ ） A1/16Bl8C14D12,C,B,三、DNA复制的过程,1.DNA分子复制的概念? 2.DNA分子复制过程怎么进行? 3.DNA分子复制过程需要哪些条件? 4.DNA分子复

4、制过程有何特点? 5.DNA分子复制有何生物学意义?,1.概念：,2.时间：,是指以亲代DNA为模板，合成子代DNA的过程。,细胞有丝分裂的间期、无丝分裂之前和减数第一次分裂的间期,3.场所：,细胞核(主要场所),解旋 合成子链（配对、聚合） 形成子代DNA,阅读P54，思考： DNA的复制过程包括哪几个主要环节？,在解旋酶的作用下，双链螺旋的DNA打开氢键，解开成为两条单链，每条单链均作为模板合成新的DNA。,DNA分子复制的过程,以二条母链为模板，四种脱氧核苷酸为原料，按碱基互补配对原则合成为两条新的子链。,一条母链和一条子链盘绕成双螺旋结构，形成新的DNA分子。,解旋：,合成：,复旋：,

5、解旋,以母链为模板进行碱基配对,形成的两个新的DNA分子,子链,母链,DNA的复制过程图解,三、DNA分子复制的过程及其特点,1.场所：,2.时间：,3.条件:,细胞核(主)、线粒体、叶绿体,细胞分裂间期(有丝分裂、减数分裂),(1)模板：解旋的DNA两条单链 (2)原料：脱氧核苷酸 (3)能量：ATP (4)酶：解旋酶、DNA聚合酶,4、DNA分子复制时需何条件？,模板：亲代DNA的两条母链； 原料：4种脱氧核苷酸： 能量：ATP; 酶 ：DNA解旋酶，DNA聚合酶等。,5.DNA分子复制的特点:,边解旋边复制,半保留复制,6.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

6、模板。 碱基具有互补配对的能力，能够使复制准确无误。,7、DNA分子的复制实质(意义)？,DNA通过复制，使遗传信息从亲代传 给了子代，从而保证了物种的相对稳性，保持了遗传信息的连续性，使得种族得以延续。,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,DNA的复制课堂小结,ATP,解旋酶、DNA聚合酶,根据半保留复制和碱基互补配对原则,与复制有关的碱基计算,一个DNA连续复制n次后，共有多少个D

7、NA？多少条脱氧核苷酸链？母链多少条？子链多少条？,DNA分子数=,2n,脱氧核苷酸链数=,2n+1,母链数=,子链数=,2,2n+1 2,解析：所用知识为“半保留复制”和“碱基互补配对原则”，并图示分析。,连续第一次复制,连续第二次复制,连续第n次复制,解：,答：一个DNA连续复制n次后，共有2n个DNA，2n+1条脱氧核苷酸链，母链2条，子链2n+1 2条,一个DNA的碱基A（T、G、C）占碱基总数的a%，碱基总数为m，连续复制n次后，共需要G（C、A、T）多少个？,因为A=ma%，A=T、G=C， A+T= 2ma%，,DNA复制n代后子链数=2n+1 2,DNA连续复制n代后需要 鸟嘌

8、呤=（2n+1 2 ）/2 m （1/2 a%） = m （2n 1）（1/2 a%）,解析：先求出亲代DNA中G=C=？每两条新链所必需的鸟嘌呤（G）数等于亲代DNA胞嘧啶（C）数，再求出DNA复制n代后子链数；最后求出DNA连续复制n代后需要鸟嘌呤数。,解：,所以G=C=m（1/2 a%），每形成两条新链所必需的鸟嘌呤数等于亲代DNA胞嘧啶数= m （1/2 a%）,答：,DNA连续复制n代后需要鸟嘌呤数是m （2n 1）（1/2 a%）。,课堂练习,1、1个DNA分子经过4次复制，形成16个DNA分子，其中含有最初DNA分子长链的DNA分子有（ ） A. 2个 B. 8个 C. 16个

9、D. 32个 2、DNA分子的复制发生在细胞有丝分裂的（ ） A、分裂前期 B. 分裂中期 C. 分裂后期 D. 分裂间期,3、下列关于DNA复制的说法，其中不正确的是（ ） 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 4、以DNA的一条链“ATC”为模板，经复制后的子链是（ ） A. “TAG” B. “UAG” C. “TAC” D. “TUG”,5、由15N标记细菌的DNA，然后又将14N来供给这种细菌，于是该细菌便用14N来合成DNA，假设细菌连续分裂三次产生了八个新个

10、体，它们中含14N链的DNA与15N链的DNA比例是（ ） A、4：1 B、2：1 C、1：1 D、3：1,A,6、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：,（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

11、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,7下列关于DNA复制过程的正确顺序是（ ） 互补碱基对之间氢键断裂 互补碱基对之间形成氢键 DNA分子在解旋酶的作用下解旋 以解旋后的母链为模板进行碱基互补配对 子链与母链盘旋成双螺旋状结构 A. B. C. D.,D,8DNA分子的双链在复制时解旋，这时下述哪一对碱基从氢键连接处分开（ ） AG与CBA与C CG与A DG与T,A,9DNA复制的基本条件是（ ） A模板，原料，能量和酶 B模板，温度，能量和酶 C模板，原料，温度和酶 D模板，原料，温度和能量

12、,A,10、DNA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分子每一条链,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,1、下列关于DNA复制的说法，其中不正确的是（ ） 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 2、以DNA的一条链“ATC”为模板，经复制后的子链是（ ） A. “TAG” B. “UAG” C. “TAC” D. “TUG”,B,A,课堂练一练,