第3节DNA的复制第一课时课件.ppt

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1、复习：复习：1.DNA分子具有特殊的空间结分子具有特殊的空间结构，也就是具有规则的构，也就是具有规则的（ ）结构。）结构。2. 碱基互补配对原则：碱基互补配对原则：A与与（ ）；）；G与（与（ ）两条链上的碱基通过两条链上的碱基通过（ ）连接。）连接。双螺旋双螺旋TC氢键氢键 北京奥运会会徽北京奥运会会徽“中国印中国印 舞动的北京舞动的北京”怎样将这枚会徽复制成怎样将这枚会徽复制成两个完全一样的印章？两个完全一样的印章？思考：生物亲子代之间是通过遗传物思考：生物亲子代之间是通过遗传物质传递遗传信息的，那么亲代的遗传质传递遗传信息的，那么亲代的遗传物质如何物质如何“多出一份多出一份”来传递给子代

2、？来传递给子代？ 何谓复制？何谓复制？ 所谓所谓DNA的复制就是指以亲代的复制就是指以亲代DNA为模为模板合成子代板合成子代DNA的过程，的过程，1DNA2DNA新产生的新产生的DNA分子是一个全新分子是一个全新的的DNA分子吗？分子吗？ 半半保留复制保留复制全保留复制全保留复制一、对一、对DNA分子复制的推测分子复制的推测 沃森和克里克提出了沃森和克里克提出了DNA自我复制的假自我复制的假说：说：DNA分子复制时，分子复制时，DNA分子的双螺分子的双螺旋解开，互补的碱基之间的氢键断裂，旋解开，互补的碱基之间的氢键断裂，解开的两条单链作为复制的模板，游离解开的两条单链作为复制的模板，游离的脱氧

3、核苷酸依据碱基互补配对原则，的脱氧核苷酸依据碱基互补配对原则，通过形成氢键，结合到作为模版的单链通过形成氢键，结合到作为模版的单链上。由于新合成的每个上。由于新合成的每个DNA分子中，都分子中，都保留了原来保留了原来DNA分子中的一条链，因此分子中的一条链，因此这种复制方式这种复制方式为半保留复制为半保留复制DNADNA是肉眼看不到的如何才能分辨是肉眼看不到的如何才能分辨DNADNA？实验的基本思路是什么？实验的基本思路是什么？实验是如何区分亲子代的实验是如何区分亲子代的DNADNA分子的？分子的？用用密度梯度离心密度梯度离心后后重带重带、中带中带、轻带轻带表表示的示的DNADNA分子的双链构

4、成是怎样的？分子的双链构成是怎样的？在整个实验的亲代、子一代、子二代细在整个实验的亲代、子一代、子二代细胞中提取的胞中提取的DNADNA离心的结果说明了什么？离心的结果说明了什么？【阅读与思考【阅读与思考】P53怎样把不一样的怎样把不一样的DNADNA分开呢？分开呢？N N想一想想一想 ：可以用什么同位素去标记可以用什么同位素去标记DNADNA？14N/14NDNA15N/14NDNA15N/15NDNA轻链轻链中链中链重链重链转移到含转移到含1414NHNH4 4ClCl的培养液中的培养液中15N/15N DNA15N/14N DNA14N/14N DNA15N/14N DNA大肠杆菌在含大

5、肠杆菌在含15NH4Cl的的培养液中生长若干代培养液中生长若干代红线代表红线代表15N链链蓝线代表蓝线代表14N链链红线代表红线代表15N链链蓝线代表蓝线代表14N链链半保留复制半保留复制DNADNA分子复制时，分子复制时，DNADNA分子的双螺旋将解开，分子的双螺旋将解开，互补的碱基之间的氢键断裂，解开的两条单链互补的碱基之间的氢键断裂，解开的两条单链作为复制的模板，游离的脱氧核苷酸依据碱基作为复制的模板，游离的脱氧核苷酸依据碱基互补配对原则，通过形成氢键，结合到作为模互补配对原则，通过形成氢键，结合到作为模板的单链上。板的单链上。 由于新合成的每个由于新合成的每个DNADNA分子中，都保留

6、了原分子中，都保留了原来来DNADNA分子中的一条链，因此，这种复制方式分子中的一条链，因此，这种复制方式被称做被称做半保留复制半保留复制。三、复制过程三、复制过程（阅读（阅读P54P54）5、DNA复制的过程解旋：解旋：合成子链：合成子链：形成子代形成子代DNADNA：利用利用提供的能量（提供的能量（ATPATP），在），在 的作用下，把两条螺旋的双链解开的作用下，把两条螺旋的双链解开以解开的每一段母链为以解开的每一段母链为，以，以_ 为原料，遵循为原料，遵循 原则，在有原则，在有关关 的作用下，合成与母链互补的子的作用下，合成与母链互补的子链链每条子链与其对应的每条子链与其对应的 盘旋盘旋

7、成双螺旋结构，形成成双螺旋结构，形成 个与亲个与亲代代 的的DNADNA细胞细胞解旋酶解旋酶模板模板碱基互相配对碱基互相配对酶酶四种游离四种游离的脱氧核的脱氧核苷酸苷酸母链母链两两完全相同完全相同解旋酶催化（氢键断裂）解旋酶催化（氢键断裂）解旋：解旋：模板模板（在（在DNADNA聚合酶的催化下，利用聚合酶的催化下，利用游离的脱氧核苷酸进行）游离的脱氧核苷酸进行）以母链为模板进行碱基配对以母链为模板进行碱基配对母链（旧链）母链（旧链）子链（新链）子链（新链）形成两个子代形成两个子代DNA:同时进行同时进行(边解旋边复制）边解旋边复制）组成组成边解旋复制边解旋复制半保留复制半保留复制多起点复制多起

8、点复制1、概念：、概念：2、场所：、场所：3、时期：、时期：4、条件、条件5、复制过程：、复制过程：6、复制特点、复制特点7、准确复制原因、准确复制原因8、复制的生物学意义：、复制的生物学意义：有丝分裂间期、减数分裂第一次分裂的间期有丝分裂间期、减数分裂第一次分裂的间期模板：模板： 原料：原料： 能量：能量： 酶：酶： DNADNA的两条母链的两条母链游离的脱氧核苷酸（游离的脱氧核苷酸（A A、G G、C C、T T） ATPATPDNADNA解旋酶、解旋酶、DNADNA聚合酶等聚合酶等 DNADNA双链提供精确的模板双链提供精确的模板（1 1）边解旋边复制）边解旋边复制（2 2）半保留复制）

9、半保留复制 真核生物：细胞核（主要）、线粒体、叶绿体真核生物：细胞核（主要）、线粒体、叶绿体 原核生物：细胞质（拟核）原核生物：细胞质（拟核）解旋解旋合成互补子链合成互补子链形成子代形成子代DNADNA碱基互补配对原则碱基互补配对原则P P5454DNADNA的复制的复制就是指以亲代就是指以亲代DNADNA为模板合成子代为模板合成子代DNADNA的过程的过程图中一、二、三表示图中一、二、三表示DNA复制的过程复制的过程一表示一表示_，这一过程中，这一过程中，DNA分子在分子在 的作用下，两条扭成螺旋的的作用下，两条扭成螺旋的长链开始长链开始_。二表示二表示 。每条。每条母链在一些母链在一些_

10、_的作用下，链上的的作用下，链上的碱基按照碱基按照_与周围环与周围环境中游离的境中游离的_来配对来配对.三表示三表示_。解旋解旋解旋酶解旋酶 以母链为模板进行碱基配对以母链为模板进行碱基配对解开解开DNA聚合酶聚合酶碱基互补配对原则碱基互补配对原则脱氧核苷酸脱氧核苷酸形成两个新的形成两个新的DNA分子分子练习练习（简单）（简单）1.一个一个DNA分子自我复制后形成两分子自我复制后形成两个个DNA分子，这两个新的分子，这两个新的DNA分子（分子（ ）A.分别由两条母链和两条子链形成分别由两条母链和两条子链形成B.两条母链和两条子链随机结合而成两条母链和两条子链随机结合而成C.分别由一条子链及一条

11、母链结合而成分别由一条子链及一条母链结合而成D.一条子链与另一条子链的母链结合一条子链与另一条子链的母链结合C （简单）（简单）2.下列关于下列关于DNA复制过程中，正确顺复制过程中，正确顺序是序是( ) 互补碱基对之间氢键断裂互补碱基对之间氢键断裂 互补碱基对之互补碱基对之间形成氢键间形成氢键 DNA分子在解旋酶作用下解旋分子在解旋酶作用下解旋 以母链为模板进行碱基互补配对以母链为模板进行碱基互补配对 子链与母子链与母链盘旋成双螺旋结构链盘旋成双螺旋结构 A B C DC（简单）（简单）3.3.某些药物可以抑制肿瘤细胞某些药物可以抑制肿瘤细胞DNADNA的复制，从而达到控制癌症的目的。这些的

12、复制，从而达到控制癌症的目的。这些药物作用的细胞正处于细胞周期的药物作用的细胞正处于细胞周期的（ ）A A 间期间期 B B 前期前期 C C 中期中期 D D 不能确定不能确定A变通：变通： 含亲代母链的含亲代母链的DNADNA分子数与子代分子数与子代DNADNA分子数之比为：分子数之比为：规律规律1 1：亲代亲代DNADNA复制复制n n代后，代后，DNADNA分子分子数为，含亲代母链的数为，含亲代母链的DNADNA分子数分子数为，不含亲代母链的为，不含亲代母链的DNADNA分子数分子数为为2/ 2n2n2个个2n2解释【寻找规律寻找规律】练习1.一个有一个有N15标记的标记的DNA分子放

13、在没有分子放在没有标记的环境中培养标记的环境中培养,复制复制5次后标记的次后标记的DNA分子占分子占DNA分子总数的分子总数的:A.1/10 B.1/5 C.1/16 D.1/322.1个个DNA分子经过分子经过4次复制次复制,形成形成16个个DNA分子分子,其中不含亲代母链的其中不含亲代母链的DNA分子为分子为:A.2个个 B.8个个 C.14个个 D.32个个C C 3.一个被放射性元素标记双链一个被放射性元素标记双链DNA的噬的噬菌体侵染细菌菌体侵染细菌,若此细菌破裂后释放出若此细菌破裂后释放出n个噬菌体个噬菌体,则其中具有放射性元素的噬菌则其中具有放射性元素的噬菌体占总数的体占总数的A

14、.1/n B.1/2n C.2/n D.1/2C 4.一个双链一个双链DNA分子为第一代，经过分子为第一代，经过3次自我复制，在第四代次自我复制，在第四代DNA分子中，共分子中，共有（有（ ）条长链，有（）条长链，有（ ）条第一代脱）条第一代脱氧核苷酸的长链氧核苷酸的长链 A2 B4 C8 D16D A 5.（高难度）假设将含有一对同源（高难度）假设将含有一对同源染色体的精原细胞的染色体的精原细胞的DNA分子用分子用15N标记，并供给标记，并供给14N为原料，该细胞进为原料，该细胞进行减数分裂产生的行减数分裂产生的4个精子中，含个精子中，含15N标记的标记的DNA的精子所占比例为的精子所占比例

15、为A.100% B.50% C.25% D.0A 规律规律2 2：亲代亲代DNADNA分子经分子经 n n 次复制后，次复制后，所需某种游离的脱氧核苷酸数为：所需某种游离的脱氧核苷酸数为：R a (2 n1) 其中其中 a a 表示亲代表示亲代DNADNA含有的某种含有的某种碱基数，碱基数，n n 表示复制的次数。表示复制的次数。【智慧眼智慧眼寻找规律寻找规律】练习 具有具有100个碱基对的个碱基对的1个个DNA分子片断，分子片断，内含内含40个胸腺嘧啶，如果连续复制两次，个胸腺嘧啶，如果连续复制两次，则需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸的数目为则需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸的数目为 （ ）个。）个。1

16、806.具有具有1000个碱基对的某个个碱基对的某个DNA分子区分子区段内有段内有600个腺嘌呤个腺嘌呤,若连续复制两次若连续复制两次,则则需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数目为需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数目为A.400 B.600 C.1200 D.1800C7.某双链某双链DNA分子中共有含分子中共有含N碱基碱基1400个，其中一条单链上（个，其中一条单链上（A+T）：（C+G）=2：5。问该分子连续复制。问该分子连续复制两次共需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷两次共需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目是酸的数目是A.200个个 B.400个个 C.600个个 D.1000个个C 8.某一个某一个DNA的碱基总数

17、中的碱基总数中,腺嘌呤腺嘌呤为为200个个,复制数次后复制数次后,消耗周围环境消耗周围环境中含腺嘌呤的脱氧核苷酸中含腺嘌呤的脱氧核苷酸3000个个,该该DNA分子已经复制了几次分子已经复制了几次(是第几代是第几代)A.三次三次(第四代第四代) B.四次四次(第五代第五代) C.五次五次(第六代第六代) D.六次六次(第七代第七代)B 9、一个、一个DNA分子中有碱基分子中有碱基A20个，个，占全部碱基的占全部碱基的20%，若，若DNA连续连续复制复制2次，需要碱基次，需要碱基C( )A、20个个 B、30个个C、90个个 D、120个个C10.某某DNA分子共有分子共有a个碱基，其中个碱基，其

18、中含胞嘧啶含胞嘧啶m个，则该个，则该DNA分子复制分子复制3次，需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸次，需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为数为A.7（a-m） B.8（a-m） C.7（a/2-m） D.8（2a-m）C规律规律3 3：DNADNA分子解旋时其中一条链上碱基分子解旋时其中一条链上碱基发生差错，经发生差错，经 n n 次复制后，发生差错的次复制后，发生差错的DNADNA分为：分为：1/21/2【智慧眼智慧眼寻找规律寻找规律】练习11.一双链一双链DNA分子分子,在复制解旋时在复制解旋时,一条链上的一条链上的G变成了变成了C,则则DNA经经n次次复制后复制后,发生差错的发生差错的DNA占占A.1/2 B.1/2n-1 C.1/2n D.1/2n+1A