【生物】DNA的复制 课件-2022-2023学年高一下学期生物人教版（2019）必修2.pptx

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1、假说一：假说一：半保留复制模型半保留复制模型一、对一、对DNADNA复制的推测复制的推测假说二：假说二：全保留复制模型全保留复制模型一、对一、对DNADNA复制的推测复制的推测需要解决的问题需要解决的问题1 1:如果要在实验中直观地如果要在实验中直观地区别、区别、“标识标识”母链母链或或子链子链,可以采取什可以采取什么办法？么办法？可以利用同位素可以利用同位素(具放射性具放射性)标记的方法标记的方法二二.DNA.DNA半保留复制的实验证据半保留复制的实验证据需要解决的问题需要解决的问题2 2:要验证上述预测要验证上述预测,就要分别就要分别观察亲代和子代的情况观察亲代和子代的情况,但实验中但实验

2、中,复制后的复制后的DNADNA分子通常是随机混合在一起的，不易分离。怎么分子通常是随机混合在一起的，不易分离。怎么解决这个问题？解决这个问题？可以通过离心使其发生分层可以通过离心使其发生分层(1515N N质量大于质量大于1414N)N)二二.DNA.DNA半保留复制的实验证据半保留复制的实验证据轻密度带轻密度带重密度带重密度带中密度带中密度带预期结果：预期结果：半保留复制模型半保留复制模型亲代亲代子一代子一代子二代子二代预期结果：预期结果：全保留复制模型全保留复制模型亲代亲代子一代子一代子二代子二代14141414N N N N/15151515N N N N1 1 1 14 4 4 4N

3、/N/N/N/14141414N N N N14141414N N N N/15151515N N N N实验结果实验结果亲代亲代子一代子一代子二代子二代四小时后取样四小时后取样测定实验结果测定实验结果四小时后取样四小时后取样测定实验结果测定实验结果结论结论:DNA的复制方式是半保留复制。的复制方式是半保留复制。提出假说提出假说提出假说提出假说演绎推理演绎推理演绎推理演绎推理验证假说验证假说验证假说验证假说假假说说演演绎绎（1 1）DNADNA的复制是半保留复制的复制是半保留复制 还是全保留复制。还是全保留复制。（2 2）子代）子代DNADNA可能的情况及可能的情况及如何设计实验验证这种现象如

4、何设计实验验证这种现象（3 3）通过实验进行验证）通过实验进行验证（4 4）DNADNA的复制是半保留复制的复制是半保留复制得出结论得出结论得出结论得出结论DNA分子复制的一些规律分子复制的一些规律1.一个含有一个含有15N的的DNA在含有在含有14N的培的培养基中培养养基中培养n次可得到次可得到_个个DNA分子。分子。其中含有其中含有15 N的的DNA分子有分子有_个个,占全部子代占全部子代DNA的的_；含含15N 的的DNA单链有单链有_条，条，占全部子代占全部子代DNA单链的单链的 _。2.复制复制n次需要某游离的脱氧核苷酸次需要某游离的脱氧核苷酸（原有（原有a个）个）多少个？多少个？3

5、.第第n次复制需要某游离的脱氧核苷酸次复制需要某游离的脱氧核苷酸（原有（原有a个）个）多少个？多少个？2n222/2n2/2n+1a2n-1a(2n1)1)例例1：将：将1个全部被个全部被15N标记的标记的DNA分子分子转移到含转移到含14N的培养基中培养的培养基中培养n代，则代，则（1）子代）子代DNA分子总数：分子总数：（2）含）含15N的的DNA分子数：分子数：（3）含）含14N的的DNA分子数：分子数：（4）只含）只含15N的的DNA分子数：分子数：（5）只含）只含14N的的DNA分子数：分子数：2n22n02n2DNA分子复制的有关计算分子复制的有关计算例例2：将：将1个全部被个全部

6、被15N标记的标记的DNA分子分子转移到含转移到含14N的培养基中培养的培养基中培养n代，则代，则2nDNA分子复制的有关计算分子复制的有关计算（1）子代）子代DNA分子中脱氧核苷酸链数：分子中脱氧核苷酸链数：（2）含）含15N的脱氧核苷酸链数：的脱氧核苷酸链数：（3）含）含14N的脱氧核苷酸链数：的脱氧核苷酸链数：2n122n12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，按照聚合酶的催化下，按照碱基互补配对原则，利用游离碱基互补配对原则，利用游离的脱氧核苷酸进行）的脱氧核苷酸进行）复制复制:以母链为模板进行碱基配对以母链为模板进行碱基

7、配对母链（旧链）母链（旧链）子链（新链）子链（新链）子代子代DNA:同时进行同时进行(边解旋边复制）边解旋边复制）组成组成三、三、DNADNA复制的过程复制的过程解旋点多个，且可双向进行，解旋点多个，且可双向进行，保证保证DNA复制快速完成。复制快速完成。DNA复制复制时间时间场所场所条条件件模板模板酶酶原料原料能量能量原则原则特点特点有丝分裂的间期有丝分裂的间期 减数第一次分裂前的间期减数第一次分裂前的间期主要在细胞核主要在细胞核碱基互补配对原则碱基互补配对原则半保留半不连续复制、边解旋边复制、半保留半不连续复制、边解旋边复制、多起点复制、双向复制多起点复制、双向复制解旋酶，解旋酶，DNAD

8、NA聚合酶聚合酶游离的游离的4 4种脱氧核苷酸种脱氧核苷酸细胞提供的能量细胞提供的能量以解开的每段以解开的每段DNADNA链（母链）为模板链（母链）为模板DNA准准确确复复制制的的原原因因?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，能为复制提精确的模板。能为复制提精确的模板。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分子的复制实质分子的复制实质(意义意义)？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

9、，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。第四节第四节 基因有遗传效应的基因有遗传效应的DNADNA片段片段1.因为外源生长激素基因整合到转基因鲤鱼的因为外源生长激素基因整合到转基因鲤鱼的DNA中，并发中，并发挥了合成生长激挥了合成生长激 素的作用，而生长激素可使鲤鱼的生长速素的作用，而生长激素可使鲤鱼的生长速率加快。率加快。2.导入的是导入的是DNA分子的一段脱氧核苷酸序列分子的一段脱氧核苷酸序列第四节第四节 基因有遗传效应的基因有遗传效应的DNADNA片段片段（1 1）稳稳 定定 性性 外侧恒定：外侧恒定：内侧配对稳定内侧配对稳定:稳定的空间

10、结构稳定的空间结构 ：磷酸、脱氧核糖交替连接磷酸、脱氧核糖交替连接A-T，G-C双螺旋结构双螺旋结构一、说明基因和一、说明基因和DNADNA的关系的关系 注：人类基因组计划注：人类基因组计划 二、二、DNADNA片段中的遗传信息片段中的遗传信息 1.DNA1.DNA的结构特性的结构特性 （2 2）多样性多样性：碱基对的排列顺序的千变万化，碱基对的排列顺序的千变万化，构成了构成了DNADNA分子的多样性。分子的多样性。以以1 1，2 2，3 3，4 4四个数字排列成四位数，有多少种组四个数字排列成四位数，有多少种组合方式？合方式？4 种400044种种 在生物体内，一个最短在生物体内，一个最短D

11、NADNA分子也大约有分子也大约有40004000个碱基个碱基对，碱基对有（对，碱基对有（4 4种）：种）：A AT T、T TA A、G GC C、C CG G。请。请同学们计算同学们计算DNADNA分子上的碱基对有多少种排列方式？分子上的碱基对有多少种排列方式？如排列成如排列成4000位数？位数？44000种种（3 3）特异性：特异性：碱基对的特定排列顺序，又构成碱基对的特定排列顺序，又构成了每一个了每一个DNADNA分子的特异性。分子的特异性。2.DNA2.DNA上分布着许多个基因，上分布着许多个基因，基因通常是有遗传效应的基因通常是有遗传效应的DNADNA片段片段 对对RNARNA病毒来说，基因是有遗传效应的病毒来说，基因是有遗传效应的RNARNA片段片段