DNA分子复制课件.pptx

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1、最早提出的最早提出的DNADNA复制模型有三种；复制模型有三种；1 1、全保留复制：、全保留复制：新复制出的分子直接形成，新复制出的分子直接形成，完全没有旧的部分；完全没有旧的部分；复制一次亲代DNA子代DNA一、对一、对DNADNA复制的推测复制的推测第2页/共34页2 2、半保留复制：、半保留复制：形成的形成的DNADNA分子一半是新的，分子一半是新的，一半是旧的；一半是旧的；复制一次第3页/共34页 3 3、分散复制（弥散复制）：、分散复制（弥散复制）：新复制的分子中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；复制一次第4页/共34页2、如果要你来设计实验，

2、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。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第5页/共34页探究探究DNADNA分子复制方式分子复制方式实验设计实验设计关键关键区别亲子代区别亲子代DNADNA实验方法实验方法同位素示踪法同位素示踪法1515N N1414N N密度大密度大密度小密度小实验材料实验材料大肠杆菌大肠杆菌将大肠杆菌放在将大肠杆菌放在NHNH4 4ClCl培养液培养生长培养液培养生长密度梯度离心法密度梯度离心法第6页/共34页二、二

3、、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第7页/共34页分析：分析：1 1、离心处理后，为什么子一代、离心处理后，为什么子一代DNADNA只有杂和链带？只有杂和链带？2 2、子二代、子二代DNADNA出现了轻链带和杂出现了轻链带和杂和链带，说明了什么？和链带，说明了什么？DNA半保留复制第8页/共34页 一个一个DNADNA分子复制分子复制几代后的情况如何？几代后的情况如何？因因DNADNA复制采用半保留的方式，复

4、制采用半保留的方式，所以一个所以一个DNADNA分子经几代复制后的所分子经几代复制后的所有有DNADNA中，只有两个中，只有两个DNADNA分子含有原分子含有原DNADNA链。但所有链。但所有DNADNA与原与原DNADNA所带的信所带的信息（脱氧核苷酸的排列序）完全相息（脱氧核苷酸的排列序）完全相同。（变异除外）同。（变异除外）第9页/共34页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分子永远只有两条第10页/共34页思维拓展思维拓展)复制复制n n次后次后DNADNA个数个数:2n（n=复制次数）复制次数）2 2）含母链的）含母链的DNADNA数量比例数量比例22第

5、11页/共34页将将 15N标记的标记的DNA分子放在分子放在 14N 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15N 的的DNA占总数的比例和含占总数的比例和含15N的的脱氧核苷酸链脱氧核苷酸链占总数的占总数的比例各为（比例各为（）和（）和（）A1/16Bl8C14D12子一代子一代子二代子二代亲代亲代子三代子三代CB第12页/共34页三、三、DNADNA复制的过程复制的过程1.1.DNA分子复制的概念?2.2.DNA分子复制过程怎么进行?3.3.DNA分子复制过程需要哪些条件?4.4.DNA分子复制过程有何特点?5.5.DN

6、A分子复制有何生物学意义?第13页/共34页1.1.概念：概念：2.2.时间时间：是指以亲代是指以亲代DNADNA为模板，为模板，合成子代合成子代DNADNA的过程。的过程。细胞有丝分裂的间期、细胞有丝分裂的间期、无丝分裂之前和减数第一次无丝分裂之前和减数第一次分裂的间期分裂的间期3.3.场所：场所：细胞核细胞核(主要主要场所场所)第14页/共34页解旋解旋合成子链（配对、聚合）合成子链（配对、聚合）形成子代形成子代DNADNA阅读阅读P54P54，思考：，思考：DNADNA的复制过程包括哪几个的复制过程包括哪几个主要环节？主要环节？第15页/共34页在解旋酶的作用下，双链螺旋的在解旋酶的作用

7、下，双链螺旋的DNADNA打打开氢键，解开成为两条单链，每条单链开氢键，解开成为两条单链，每条单链均作为模板合成新的均作为模板合成新的DNADNA。DNADNA分子复制的过程分子复制的过程 以二条母链为模板，四种脱氧核苷酸为以二条母链为模板，四种脱氧核苷酸为原料，按碱基互补配对原则合成为两条原料，按碱基互补配对原则合成为两条新的子链。新的子链。一条母链和一条子链盘绕成双螺旋结构，一条母链和一条子链盘绕成双螺旋结构，形成新的形成新的DNADNA分子。分子。解旋：解旋：合成：合成：复旋：复旋：第16页/共34页4 4、DNADNA分子复制分子复制时需何条件？时需何条件？模板：亲代模板：亲代DNAD

8、NA的两条母链；的两条母链；原料：原料：4 4种脱氧核苷酸：种脱氧核苷酸：能量：能量：ATP;ATP;酶酶 ：DNADNA解旋酶，解旋酶，DNADNA聚合酶等。聚合酶等。第19页/共34页5.DNA5.DNA分子复制的特点分子复制的特点:边解旋边复制边解旋边复制 半保留复制半保留复制 第20页/共34页6.DNA6.DNA准确复制的原因准确复制的原因?DNA DNA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。第21页/共34页7 7、DNADNA分子的复制实质分子的复制实

9、质(意义意义)？DNA DNA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性，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，使得种族得以保持了遗传信息的连续性，使得种族得以延续。延续。第22页/共34页时间：时间：有丝分裂分裂间期、减数第一次分裂前的间期有丝分裂分裂间期、减数第一次分裂前的间期过程：过程：解旋解旋合成子链合成子链模板：模板：亲代亲代DNADNA提供提供原料：原料：原则：原则：条件：条件：游离的脱氧核苷酸游离的脱氧核苷酸碱基互补配对原则碱基互补配对原则能量能量:酶酶:特点：特点：边解旋边复制边解旋边复制半保留复制半保留复制

10、意义：意义：保持前后代遗传信息的连续性保持前后代遗传信息的连续性复旋复旋DNADNA的复制课堂小结的复制课堂小结ATP解旋酶、解旋酶、DNADNA聚合酶聚合酶第23页/共34页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DNA？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=22n+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。ATGCCGATATGCCGATATGCCGATATGCCGATATGCCGATATGCCGATATGCCGAT连续第一次复

11、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条第24页/共34页一个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

12、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%）。第25页/共34页课堂练习课堂练习 1 1、1 1个个DNADNA分子经过分子经过4 4次复制，形成次复制，形成1616个个DNADNA分子，其中含有最初分子，其中含有最初DNADNA分子长链的分子长链的DNADNA分子有分子有（）A.2A.2个个 B.8B.8个个 C.16C.16个个 D.32D.32个个 2 2、DNADNA分子的复制发生在细胞有丝分裂的分子的复制发生在细胞有丝分裂的（）A

13、 A、分裂前期、分裂前期 B.B.分裂中期分裂中期 C.C.分裂后期分裂后期 D.D.分裂间期分裂间期第26页/共34页 3 3、下列关于、下列关于DNADNA复制的说法，其中不正确的是（复制的说法，其中不正确的是（）A.DNAA.DNA复制过程中需要酶的催化复制过程中需要酶的催化 B.DNAB.DNA复制过程中需要的能量直接由糖类提供复制过程中需要的能量直接由糖类提供 C.DNA C.DNA 分子是边解旋复制的分子是边解旋复制的 D.DNA D.DNA 复制过程中两条母链均可作模板复制过程中两条母链均可作模板 4 4、以、以DNADNA的一条链的一条链“A AT TC C”为模板，经复制为模

14、板，经复制后的子链是（后的子链是（）A.“A.“T TA AG G”B.“B.“U UA AG G”C.“C.“T TA AC C”D.“D.“T TU UG G”第27页/共34页 5 5、由由1515N N标标记记细细菌菌的的DNADNA，然然后后又又将将1414N N来来供供给给这这种种细细菌菌，于于是是该该细细菌菌便便用用1414N N来来合合成成DNADNA，假假设设细细菌菌连连续续分分裂裂三三次次产产生生了了八八个个新新个个体体，它它们们中中含含1414N N链链的DNA与与1515N N链链的的DNA比比例例是是（）A A、4 4：1 B1 B、2 2：1 1 C C、1 1：1

15、 D1 D、3 3：1 1 A A第28页/共34页6 6、在在氮氮源源为为1414N N的的培培养养基基上上生生长长的的大大肠肠杆杆菌菌，其其DNADNA分分子子均均为为1414N-DNAN-DNA（对对照照）；在在氮氮源源为为1515N N的的培培养养基基上上生生长长的的大大肠肠杆杆菌菌，其其DNADNA分分子子均均为为1515N-DNAN-DNA（亲亲代代）。将将亲亲代代大大肠肠杆杆菌菌转转移移到到含含1414N N的的培培养养基基上上，再再连连续续繁繁殖殖两两代代（I I和和IIII），用用离离心心的的方方法法分离得到的结果如下表所示，请分析：分离得到的结果如下表所示，请分析：对照对照

16、亲代亲代I IIIII轻链轻链1414N-DNAN-DNA全轻链全轻链1/21/2轻链轻链中链中链全中链全中链1/21/2中链中链重链重链1515N-DNAN-DNA全重链全重链（1 1）由由 实实 验验 结结 果果 可可 以以 推推 出出 第第 一一 代代（I I）细细 菌菌 DNADNA分分 子子 中中 一一 条条 链链 是是 ，另一条链是，另一条链是 。（2 2）中链含有氮元素是）中链含有氮元素是 。（3 3）将将第第一一代代（I I）转转移移到到含含1515N N的的培培养养基基上上繁繁殖殖一一代代，将将所所得得到到的的细细菌菌的的DNADNA用同样方法分离。那么得到的轻中重链情况是用

17、同样方法分离。那么得到的轻中重链情况是 （4 4）上述实验表明）上述实验表明DNADNA分子复制的特点是分子复制的特点是 1515N N母链母链 1414N N新链新链 1515N N和和1414N N 1/21/2中链，中链，1/21/2重链重链 半保留复制半保留复制 第29页/共34页 7 7下列关于下列关于DNADNA复制过程的正确顺序是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氢键断裂 互补碱互补碱基对之间形成氢键基对之间形成氢键 DNADNA分子分子在解旋酶的作在解旋酶的作用下用下解旋解旋 以解旋后的母链为模板进行碱以解旋后的母链为模板进行碱基互补配对基互补配对 子

18、链与母链盘旋成双螺旋状子链与母链盘旋成双螺旋状结构结构 A.B.A.B.C.D.C.D.D D第30页/共34页 8 8DNADNA分子的双链在复制时解旋，这时下述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（哪一对碱基从氢键连接处分开（）A AG G与与C CB BA A与与C C C CG G与与A A D DG G与与T TA A 9 9DNADNA复制的基本条件是（复制的基本条件是（）A A模板，原料，能量和酶模板，原料，能量和酶 B B模板，温度，能量和酶模板，温度，能量和酶 C C模板，原料，温度和酶模板，原料，温度和酶 D D模板，原料，温度和能量模板，原料，温度和

19、能量 A A第31页/共34页1010、DNADNA的复制是在细胞的的复制是在细胞的 分裂和分裂和 第一次第一次分裂前的分裂前的 期进行的。复制是指以期进行的。复制是指以 为模板为模板来合成来合成 的过程。复制特点是的过程。复制特点是 复制复制过程必需以过程必需以 为模板、为模板、为原料、为原料、提提供能量、供能量、的催化等条件，的催化等条件，为为DNADNA的复制提供精确的模板、并有的复制提供精确的模板、并有 能力保证复制能力保证复制能够准确无误地完成。一个亲代能够准确无误地完成。一个亲代DNADNA分子通过复制形成分子通过复制形成了两个了两个 ，新形成的，新形成的DNADNA分子都是既分子

20、都是既含一条含一条 链、又含一条链、又含一条 链，因此，称链，因此，称DNADNA的的复制为复制为“”“”。有丝有丝减数减数间间亲代亲代DNADNA分子分子子代子代DNADNA分子分子边解旋边复制边解旋边复制亲代亲代DNADNA分子每一条分子每一条链链脱氧核苷酸脱氧核苷酸ATPATP酶酶DNADNA分子双螺旋结构分子双螺旋结构碱基互补配对碱基互补配对结构完全相同的子代结构完全相同的子代DNADNA分子分子母母子子半保留复制半保留复制第32页/共34页1 1、下列关于、下列关于DNADNA复制的说法，其中不正确的是（复制的说法，其中不正确的是（）A.DNAA.DNA复制过程中需要酶的催化复制过程中需要酶的催化B.DNAB.DNA复制过程中需要的能量直接由糖类提供复制过程中需要的能量直接由糖类提供C.DNA C.DNA 分子是边解旋复制的分子是边解旋复制的D.DNA D.DNA 复制过程中两条母链均可作模板复制过程中两条母链均可作模板2 2、以、以DNADNA的一条链的一条链“A AT TC C”为模板，经复制为模板，经复制后的子链是（后的子链是（）A.A.“T TA AG G”B.B.“U UA AG G”C.C.“T TA AC C”D.D.“T TU UG G”BA第33页/共34页感谢您的欣赏！第34页/共34页