dna分子的复制(教学比赛).ppt

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1、主讲：刘巧平 集美中学DNA分子是怎样进行分子是怎样进行复制的呢复制的呢?什么是什么是DNA分子的复制分子的复制？指以亲代指以亲代DNA为模板合成子代为模板合成子代DNA的过程。的过程。则则1DNA2DNA。中国印中国印舞动的北京舞动的北京如如何何才才能能将将两两个个印印章章做做得得一一模模一一样样呢呢？DNA分子复制发生在什么时间分子复制发生在什么时间?有丝分裂间期有丝分裂间期减数第一次分裂的间期减数第一次分裂的间期无丝分裂之前无丝分裂之前 DNA复制的场所在哪儿？细胞核（主要）线粒体叶绿体 DNADNA的双螺旋结构的双螺旋结构构构成成方方式式位置位置双螺旋外侧双螺旋外侧双螺旋内侧双螺旋内侧

2、碱基对碱基对主链主链(骨架骨架)1 1）脱氧核糖与）脱氧核糖与磷酸交替排列；磷酸交替排列；2）两条主链）两条主链呈反向平行；呈反向平行；3）盘绕成规则）盘绕成规则的双螺旋。的双螺旋。2 2）碱基互补配对）碱基互补配对（A T,G CA T,G C）1 1）主链上对应）主链上对应碱基以碱基以氢键氢键连连结成对；结成对；最早提出的最早提出的DNA复制模型有三种；复制模型有三种；一、对一、对DNADNA复制的推测复制的推测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；、全保留复制：新复制出的分子直接形成，完全没有旧的部分；3、半保留复制：形成的分子一半是新的，一半是旧的；、半保留复制：形

3、成的分子一半是新的，一半是旧的；2、分散复制：新复制的分子中、分散复制：新复制的分子中新旧都有，但分配是随机组合的；新旧都有，但分配是随机组合的；复制一次复制一次复制一次复制一次复制一次复制一次沃森和克里克推测是半保留复制模型沃森和克里克推测是半保留复制模型2、如果要你来设计实验，你认为最基本的思路是什么？、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，然后观察它把复制的单链和原来的链做上标记，然后观察它在新在新DNADNA中出现的情况。中出现的情况。一、对一、对DNADNA复制的推测复制的推测复制一次复制一次1、这些观点各有不同，如何来证明那个观点是正确的？、

4、这些观点各有不同，如何来证明那个观点是正确的？只能用实验来证明。只能用实验来证明。实验结论：实验结论：DNADNA的复制是以半保留的方式进行的的复制是以半保留的方式进行的二、二、DNADNA半保留复制的实验证据半保留复制的实验证据重带重带(下部下部)1515N/N/15N中带中带(中间中间)1515N/N/14N轻带轻带(上部上部)1414N/N/14N中带中带(中间中间)1515N/N/14N这这个个实实验验中中是是如如何何区区分分亲亲代代与与子子代代的的DNA分分子子的的？世代世代分子分子总数总数DNADNA分子在离心管中位置分子在离心管中位置不同不同DNADNA分子占全部分子占全部DNA

5、DNA分子之比分子之比1515N N分子分子杂种分子杂种分子1414N N分子分子0 01 12 23 3n n根据上面实验过程根据上面实验过程,完成下列表格完成下列表格全在下部全在下部12482n全在中部全在中部中中+上上中中+上上2/2n中中+(1-2/2n)上上112/2n（1-2/2n）一个一个DNA分子复制分子复制几代后的情况如何？几代后的情况如何？只有两个只有两个DNADNA分子含有分子含有原原DNADNA链。链。但所有但所有DNADNA与原与原DNADNA所带的信息（脱氧核苷酸所带的信息（脱氧核苷酸的排列序）完全相同。的排列序）完全相同。（变异除外）（变异除外）三、三、DNADN

6、A复制的过程复制的过程1.DNA分子复制过程需要哪些条件?2.DNA分子复制过程复制过程怎么进行?3.DNA分子复制过程有何特点?4.DNA分子复制有何生物学意义?思考如下问题：思考如下问题：解旋酶催化解旋解旋模板（在DNA聚合酶的催化下，利用游离的脱氧核苷酸进行）复制：以母链为模板进行碱基配对母链（旧链）子链（新链）：组成复制后的DNA同时进行DNA复制过程结果：一个结果：一个DNADNA分子形成两个完全相同的分子形成两个完全相同的DNADNA分子分子 DNA分子复制时需分子复制时需何条件？何条件？模板：亲代模板：亲代DNADNA的两条母链；的两条母链；原料：原料：4种脱氧核苷酸：种脱氧核苷

7、酸：能量：能量：ATP;酶酶：DNA解旋酶，解旋酶，DNA聚合酶等。聚合酶等。有人认为有人认为DNA复制就像洗相片一样，复制就像洗相片一样，有一张底片就可以洗出许多相片来。有一张底片就可以洗出许多相片来。这种说法对不对，为什么这种说法对不对，为什么？1DNA2DNA单链（母）单链（母）2母母2子子（母十子）（母十子）（母十子）（母十子）2DNA 与洗相片不同，因为与洗相片不同，因为DNADNA分子的复制分子的复制结果并没有形成一个完整的新的结果并没有形成一个完整的新的DNADNA分子，分子，而是形成了一半新、一半旧的两个而是形成了一半新、一半旧的两个DNADNA分子。分子。DNA分子复制的特点

8、分子复制的特点:边解旋边复制边解旋边复制半保留复制半保留复制DNA准确复制的原因准确复制的原因?DNADNA具有独特的双螺旋结构，具有独特的双螺旋结构，能为复制提供模板能为复制提供模板碱基具有互补配对的能力，碱基具有互补配对的能力，能够使复制准确无误。能够使复制准确无误。DNA分子的复制有何意义？分子的复制有何意义？DNADNA通过复制，使遗传信息从亲代传通过复制，使遗传信息从亲代传给了子代，从而保证了物种的相对稳定给了子代，从而保证了物种的相对稳定性，保持了遗传信息的连续性，使得种族性，保持了遗传信息的连续性，使得种族得以延续。得以延续。根据半保留复制和碱基互补配对原则根据半保留复制和碱基互

9、补配对原则与复制有关的碱基计算与复制有关的碱基计算一个一个DNA连续复制连续复制n次后，共有多少个次后，共有多少个DNA？多少条脱氧核苷酸链？多少条脱氧核苷酸链？母链多少条？子链多少条？母链多少条？子链多少条？DNA分子数分子数=2n脱氧核苷酸链数脱氧核苷酸链数=2n+1母链数母链数=子链数子链数=22n+1 2 解析：所用知识为解析：所用知识为“半保留复制半保留复制”和和“碱基互补配对原则碱基互补配对原则”，并图示，并图示分析。分析。ATGCCGATATGCCGATATGCCGATATGCCGATATGCCGATATGCCGATATGCCGAT连续第一次复制连续第一次复制连续第二次复制连续第

10、二次复制连续第连续第n次复制次复制解：解：答：答：一个一个DNA连续复制连续复制n次后，共有次后，共有2n个个DNA，2n+1条脱氧核苷酸链，母链条脱氧核苷酸链，母链2条，条，子链子链2n+1 2条条3.复制的条件复制的条件2.复制的过程复制的过程:解旋复制解旋复制 螺旋螺旋4.复制的特点复制的特点DNADNA分子的复制分子的复制 1.复制的概念复制的概念5.复制的意义复制的意义课课堂堂总总结结一、对一、对DNADNA复制的推测复制的推测三、三、DNADNA复制的过程复制的过程二、二、DNADNA半保留复制的实验证据半保留复制的实验证据1下列关于下列关于DNA复制过程的正确顺序是复制过程的正确

11、顺序是（）互补碱基对之间氢键断裂互补碱基对之间氢键断裂/互补碱基对之间形成氢键互补碱基对之间形成氢键/DNA分子在解旋酶的作用下解旋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。子链与母链盘旋成双螺旋状结构。A.B.C.D.D练一练2将将标记的标记的DNA分子放在分子放在的培养基上培养，的培养基上培养，经过经过3次复制，在所形成的子代次复制，在所形成的子代DNA中，含中，含的的DNA占总数是（占总数是（）A1/16Bl8C14D12C3DNA分子的双链在复制时解旋，这时下述哪分子的双链在复制时解旋，这时下述哪一

12、对碱基从氢键连接处分开（一对碱基从氢键连接处分开（）AG与与CBA与与CCG与与ADG与与TA4DNA复制的基本条件是（复制的基本条件是（）A模板，原料，能量和酶模板，原料，能量和酶B模板，温度，能量和酶模板，温度，能量和酶C模板，原料，温度和酶模板，原料，温度和酶D模板，原料，温度和能量模板，原料，温度和能量A5DNA分子复制能准确无误地进行原因是（分子复制能准确无误地进行原因是（）A碱基之间由氢键相连碱基之间由氢键相连BDNA分子独特的双螺旋结构分子独特的双螺旋结构CDNA的半保留复制的半保留复制DDNA的边解旋边复制特点的边解旋边复制特点B什么叫什么叫解旋解旋？解旋的目的是什么？解旋的目

13、的是什么？在在ATPATP供能、解旋酶的作用下，供能、解旋酶的作用下，DNADNA两条多脱氧两条多脱氧核苷酸链配对的碱基从氢键处断裂，双螺旋的两条核苷酸链配对的碱基从氢键处断裂，双螺旋的两条链解开的过程。链解开的过程。目的：就是为复制提供准确的模板，解开的两目的：就是为复制提供准确的模板，解开的两条单链叫母链。条单链叫母链。什么叫什么叫“子链子链”?一个一个DNA分子复制分子复制一次能形成几条链？一次能形成几条链？以母链模板，以周围环境中游离的以母链模板，以周围环境中游离的4 4种脱氧核苷酸为原料，种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，在有关酶的作用下，各自合成与按照碱基互补配对原则，在有关酶的作用下，各自合成与母链互补的一段子链，复制一次形成子链一条。母链互补的一段子链，复制一次形成子链一条。