好的复制.pptx

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连接；磷酸交替连接；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 TA T，G CG C）1 1）主链上对应碱）主链上对应碱基以基以氢键氢键连结成连结成对；对；DNA分子是怎样分子是怎样进行复制的呢进行复制的呢?1.DNA分子复制发生在什么时间分子复制发生在什么时间?2.DNA分子复制过程怎么进行分子复制过程怎么进行?3.DNA分子复制过程需要哪些条件分子复制过程需要哪些条件?4.DNA分子复制过程有何特点分子复制过程有何特点?5.DNA分子复制的概念是什么分子复制的概念是什么?6.DNA分子复制有何生物学意义分子复制有何生物学意义?思考如下问题：思考如下问题：1、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 复制的场所在哪里？复制的场所在哪里？细胞核（主要），叶绿体，线粒体细胞核（主要），叶绿体，线粒体2、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为模板合成为模板合成子代子代DNA的过程。的过程。由由1DNA2DNA呢？呢？A AA AA AT TT TT TG GG GG GG GC CC CC CA AT TC CDNADNA复复制制过过程程A AA AA AT TT TT TG GG GG GG GC CC CC CA AT TC CA AG GC CT TC CG GT T游离的游离的脱氧核苷酸脱氧核苷酸与复制与复制有关的酶有关的酶A AA AA AT TT TT TG GG GG GG GC CC CC CA AT TC CC CA AG GT TC CG GT TDNADNA分子利用细胞提供的分子利用细胞提供的能量能量，在，在解旋酶解旋酶的作用下，的作用下，把两条扭成螺旋的双链解开，这个过程叫把两条扭成螺旋的双链解开，这个过程叫解旋解旋。A AA AA AT TT TT TG GG GG GG GC CC CC CA AT TC CC CA AG GT TC CG GT TA AA AA AT TT TT TG GG GG GG GC CC CC CA AT TC CC CT TA AG GT TC CG G还未解旋还未解旋所以所以DNADNA复制的特点之一是复制的特点之一是:边解旋边复制边解旋边复制已在复制已在复制A AA AA AT TT TT TG GG GG GG GC CC CC CA AT TC CC CT TA AG GT TC CG GA AA AA AT TT TT TG GG GG GG GC CC CC CA AT TC CA AA AA AT TT TTGG GG GG GC CC CC CA ATC C一个子代DNA另一个子代DNA形成两条完全相同的子代形成两条完全相同的子代DNA复制过程复制过程:T TT TT TG GG GC CT TC CA AA AA AT TT TT TG GG GG GG GC CC CC CA AT TC CA AA AA AG GG GC CC CA A新合成的新合成的一条链一条链(子链子链)所以所以DNADNA复制之二是复制之二是:进行半保留复制进行半保留复制DNADNA复制后产生的每个子代复制后产生的每个子代DNADNA分子中，都有一条分子中，都有一条单链是原单链是原DNADNA保留下来的，而另一条单链是新合成保留下来的，而另一条单链是新合成的。这种复制方式我们称其为半保留复制。的。这种复制方式我们称其为半保留复制。边边解解旋旋复复制制半半保保留留复复制制多多起起点点复复制制DNADNA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 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。DNADNA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。这这并并不不意意味味着着复复制制时时毫毫无无差差错错，否否则则，自自然然界界便便没没有有了了变变异异，生物界就不会向前发展。生物界就不会向前发展。复制时毫无差错吗？复制时毫无差错吗？DNA分子的复制实质分子的复制实质(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。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、全保留复制：新复制出 的分子直接形成，完全的分子直接形成，完全 没有旧的部分；没有旧的部分；2、半保留复制：形成的分子、半保留复制：形成的分子 一半是新的，一半是旧的；一半是新的，一半是旧的；3、分散复制：新复制的分子、分散复制：新复制的分子 中新旧都有，但分配是随中新旧都有，但分配是随 机组合的；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二、二、DNADNA半保留复制的实验证据半保留复制的实验证据 1958195819581958年年年年,科学家以大肠杆菌为实验材料。科学家以大肠杆菌为实验材料。科学家以大肠杆菌为实验材料。科学家以大肠杆菌为实验材料。运用技术：运用技术：运用技术：运用技术：怎样把不一样的怎样把不一样的DNADNA分开呢？分开呢？密度梯度离心技术密度梯度离心技术14N/14NDNA15N/14NDNA15N/15NDNA轻链轻链中链中链重链重链同位素示踪技术同位素示踪技术同位素示踪技术同位素示踪技术转移到含转移到含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1515N N链链蓝线代表蓝线代表1414N N链链重带重带(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母链数母链数=子链数子链数=22n+1 2 DNADNA分子数为分子数为=脱氧核苷酸链条数为脱氧核苷酸链条数为=ATGCCGATATGCCGATATGCCGAT连续第一次复制连续第一次复制ATGCCGATATGCCGATATGCCGATATGCCGAT连续第二次复制连续第二次复制连续第连续第n次复制次复制2n2n+1一个一个DNADNA连续复制连续复制n n次后，共有多少个次后，共有多少个DNADNA？多少条脱氧核苷酸链？母链多少条？多少条脱氧核苷酸链？母链多少条？子链多少条？子链多少条？亲亲 代代第一代第一代第二代第二代第三代第三代15N15N15N15N14N14N14N14N14N14N一个带标记的一个带标记的DNADNA分子无论复制多少次分子无论复制多少次其子代其子代DNADNA中仅存在两个被标记的中仅存在两个被标记的DNADNA分子分子。含含标记的标记的DNA占占总总DNA=含含标记的脱氧核苷酸链标记的脱氧核苷酸链占占总链数总链数=2/2n+1（1/2n）2/2n（1/2n-1）例题例题 具有具有N N个碱基对的一个个碱基对的一个DNADNA分子片段，含分子片段，含有有m m个腺嘌呤。个腺嘌呤。(1)(1)该片断完成该片断完成n n次复制需要次复制需要 个游离的胞个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸。嘧啶脱氧核苷酸。(2)(2)该片断完成第该片断完成第n n次复制需要次复制需要 个游离的个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸。胞嘧啶脱氧核苷酸。A.A.（2 2n n1 1）（）（N Nm m）B.2B.2n n-1-1（N Nm m）C.2C.2n n-1(N/2-1(N/2m)D.2m)D.2n n(N/2(N/2m)m)AB例例5 5 某一个某一个DNADNA分子的碱基总数中，腺嘌呤为分子的碱基总数中，腺嘌呤为200200个，复制个，复制n n次后，消耗周围环境中含腺嘌呤次后，消耗周围环境中含腺嘌呤的脱氧核苷酸的脱氧核苷酸30003000个，该个，该DNADNA分子已经复制了分子已经复制了几次（是第几代）（几次（是第几代）（）A A三次（第四代）三次（第四代）B B四次（第五代）四次（第五代）C C五次（第六代）五次（第六代）D D六次（第七代）六次（第七代）B B 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。180 某某DNA分子共含有含氮碱基分子共含有含氮碱基1400个，其中一个，其中一条链上条链上A+T/C+G=2:5，问该，问该DNA分子连续复制分子连续复制2次，共需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目是次，共需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目是（）个。）个。600解析：该解析：该DNA片段含有片段含有N个碱基对，即总共含有个碱基对，即总共含有2N个碱基。个碱基。Am，A=2m，2N2m2C。胞嘧啶。胞嘧啶脱氧核苷酸的数目为脱氧核苷酸的数目为(Nm)。当该当该DNA片段复制片段复制n次后，子代次后，子代DNA总数为总数为2n个，所有子代个，所有子代DNA中含有胞嘧啶脱氧核苷酸的总数为中含有胞嘧啶脱氧核苷酸的总数为2n(Nm)，但是其中有，但是其中有原有的一个亲代原有的一个亲代DNA分子中的胞嘧啶脱氧核苷酸数，所以复制分子中的胞嘧啶脱氧核苷酸数，所以复制n次需要的胞嘧啶脱氧核苷酸数应该把这个亲代分子原有的数目去次需要的胞嘧啶脱氧核苷酸数应该把这个亲代分子原有的数目去掉，即：该掉，即：该DNA分子复制分子复制n次需要的胞嘧啶脱氧核苷酸数为（次需要的胞嘧啶脱氧核苷酸数为（2n1）个）个DNA分子中所含有的胞嘧啶脱氧核苷酸，即为（分子中所含有的胞嘧啶脱氧核苷酸，即为（2n1）（Nm）。）。但是如果问的是第次复制需要多少个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸，但是如果问的是第次复制需要多少个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸，就需要考虑第次复制时有多少个分子在复制。知道了正就需要考虑第次复制时有多少个分子在复制。知道了正要复制的分子的数目，就可以知道需要多少个游离的胞嘧要复制的分子的数目，就可以知道需要多少个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸了。进行第次复制的分子数目其实就是完啶脱氧核苷酸了。进行第次复制的分子数目其实就是完成了第次后的数目，完成了第次后的分子数成了第次后的数目，完成了第次后的分子数目为目为2n-1个。又因为每个分子含有胞嘧啶脱氧核苷酸的数个。又因为每个分子含有胞嘧啶脱氧核苷酸的数目为目为(Nm)，所以第次复制需要的胞嘧啶脱氧核苷酸的数目为，所以第次复制需要的胞嘧啶脱氧核苷酸的数目为2n-1（Nm）。）。答案：答案：A；B。课堂练习选择题：选择题：1、某些药物可以抑制肿瘤细胞、某些药物可以抑制肿瘤细胞DNA的复制，从而达到控制的复制，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（癌症的目的。这些药物作用的细胞正处于细胞周期的（）A 间期间期 B 前期前期 C 中期中期 D 不能确定不能确定2、下列关于、下列关于DNA复制过程的正确顺序是（复制过程的正确顺序是（）互补碱基对间氢键断裂互补碱基对间氢键断裂 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以母链为模板进行碱基互补配对互补配对 子链与母链盘旋成双螺旋结构子链与母链盘旋成双螺旋结构A B C DAC3、DNA分子解旋时，下列哪一组碱基被解开（分子解旋时，下列哪一组碱基被解开（）A 鸟嘌呤和腺嘌呤鸟嘌呤和腺嘌呤 B 胸腺嘧啶和胞嘧啶胸腺嘧啶和胞嘧啶C 腺嘌呤和胸腺嘧啶腺嘌呤和胸腺嘧啶 D 腺嘌呤和胞嘧啶腺嘌呤和胞嘧啶C4、下面关于、下面关于DNA复制过程的描述，错误的是（复制过程的描述，错误的是（）A 复制需要能量复制需要能量 B边解旋边复制边解旋边复制C 复制需要氨基酸和酶复制需要氨基酸和酶 D 复制遵循碱基互补配对原则复制遵循碱基互补配对原则 C5、若对一个、若对一个DNA分子进行标记分子进行标记,经过经过4次复制后，含有标记次复制后，含有标记DNA分子数占分子数占DNA总数的（总数的（）A 1/6 B 1/8 C 1/4 D 1/2 B 6、分分析析一一个个DNA分分子子时时，发发现现有有30%的的脱脱氧氧核核苷苷酸酸含含有有腺腺嘌嘌呤呤，由由此此可可知知，该该分分子子中中一一条条链链上上鸟鸟嘌嘌呤呤含含量量的的最最大大值值可可占占此此链链碱碱基基总总数的（数的（）A、20%B、30%C、40%D、70%7、DNA分子结构的多样性，取决于（分子结构的多样性，取决于（）A、碱基种类的多样性、碱基种类的多样性 B、碱基数量的不同、碱基数量的不同C、碱基序列的不同、碱基序列的不同 D、碱基比率的不同、碱基比率的不同CC8 8、某一噬菌体、某一噬菌体DNADNA分子用重氢标记，问连续分子用重氢标记，问连续复制复制5 5次，共产生次，共产生_个噬菌体，含重氢个噬菌体，含重氢标记的有标记的有_个，含重氢标记的链占全部个，含重氢标记的链占全部DNADNA链的链的 _ ，含重氢标记的，含重氢标记的DNADNA占全部占全部DNADNA的的_._.3221/321/169 9、DNADNA的复制不可能发生在（的复制不可能发生在（）A A、叶绿体、叶绿体 B B、线粒体、线粒体 C C、细胞核、细胞核 D D、核糖体、核糖体 1010、具有、具有100100个碱基对的个碱基对的1 1个个DNADNA分子区段，内含分子区段，内含4040个个胸腺嘧啶，如果连续复制胸腺嘧啶，如果连续复制2 2次，则需游离的胞嘧啶次，则需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸多少个（脱氧核苷酸多少个（）A A、60 B60 B、80 80 C C、120 D120 D、180180DD3、将、将32P 标记的标记的DNA分子放在分子放在 31P的培养基上培养，的培养基上培养，经经过过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32P 的的DNA占占总数是总数是 A1/16 Bl8 C14 D124 4、某生物的双链某生物的双链DNADNA分子共有含氮碱基分子共有含氮碱基7777对，其中一条链对，其中一条链上（上（A+TA+T）：（）：（C+GC+G）2.52.5，问该，问该DNADNA分子连续复制两次共分子连续复制两次共需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目是需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目是A A154154个个 B B165165个个 C C110110个个 D D220220个个小结小结:设一条设一条DNADNA分子中有胸腺嘧啶分子中有胸腺嘧啶mm个，则该个，则该DNADNA复制复制n n次后，形成子代次后，形成子代DNADNA分子需游离的胸分子需游离的胸腺嘧啶为腺嘧啶为T T 。(2n-1)m7 7用用1515N N标记的一个标记的一个DNADNA分子分子,放在含有放在含有1414N N 的培养基的培养基中复制三次，则含有中复制三次，则含有1515N N的的DNADNA分子占全部分子占全部DNADNA分子的分子的比例和占全部比例和占全部DNADNA单链的比例依次是单链的比例依次是A 1A 12 2，1 14 B 14 B 14 4，1 18 8C 1C 14 4，1 116 D 116 D 18 8，1 18 88 8某某DNADNA分子有分子有20002000个脱氧核苷酸，已知它的一条个脱氧核苷酸，已知它的一条单链上碱基单链上碱基A A：G G：T T：C C1 1：2 2：3 3：4 4，若该分子复，若该分子复制一次，则需腺嘌呤脱氧核苷酸的数量是（制一次，则需腺嘌呤脱氧核苷酸的数量是（）A A200 B200 B300 C300 C400 D400 D8008001、某些药物可以抑制肿瘤细胞、某些药物可以抑制肿瘤细胞DNA的复制，从的复制，从而达到控制癌症的目的。这些药物作用的细胞正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（处于细胞周期的（）A 间期间期 B 前期前期 C 中期中期 D 不能确定不能确定2、下列关于、下列关于DNA复制过程的正确顺序是（复制过程的正确顺序是（）互补碱基对间氢键断裂互补碱基对间氢键断裂 互补碱基对之间形成互补碱基对之间形成氢键氢键DNA分子在解旋酶作用下解旋分子在解旋酶作用下解旋 以母链为以母链为模板进行碱基互补配对模板进行碱基互补配对 子链与母链盘旋成双螺子链与母链盘旋成双螺旋结构旋结构A B C DAC幻灯片3、DNA分子解旋时，下列哪一组碱基被解开（分子解旋时，下列哪一组碱基被解开（）A 鸟嘌呤和腺嘌呤鸟嘌呤和腺嘌呤 B 胸腺嘧啶和胞嘧啶胸腺嘧啶和胞嘧啶C 腺嘌呤和胸腺嘧啶腺嘌呤和胸腺嘧啶 D 腺嘌呤和胞嘧啶腺嘌呤和胞嘧啶C4、下面关于、下面关于DNA复制过程的描述，错误的是（复制过程的描述，错误的是（）A 复制需要能量复制需要能量 B边解旋边复制边解旋边复制C 复制需要氨基酸和酶复制需要氨基酸和酶 D 复制遵循碱基互补配对原则复制遵循碱基互补配对原则 C5、若对一个、若对一个DNA分子进行标记分子进行标记,经过经过4次复制后，次复制后，含有标记含有标记DNA分子数占分子数占DNA总数的（总数的（）A 1/6 B 1/8 C 1/4 D 1/2 B幻灯片幻灯片世代世代分子分子总数总数DNADNA分子在离心管中位分子在离心管中位置置不同不同DNADNA分子占全部分子占全部DNADNA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拓展延伸拓展延伸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的碱基的碱基A占碱基总数的占碱基总数的a%，碱基总数为，碱基总数为m，连续复制，连续复制n次后，次后，共需要共需要G多少个？多少个？因为因为A=ma%，A=T、G=C，A+T=2ma%，DNA复制复制n代后子链数代后子链数=2n+1 2 DNA连续复制连续复制n代后需要代后需要 鸟嘌呤鸟嘌呤=（2n+1 2）/2 m（1/2 a%）=m（2n 1）（1/2 a%）解析：先求出亲代解析：先求出亲代DNA中中G=C=？每两条新链所必需的鸟嘌呤（？每两条新链所必需的鸟嘌呤（G）数）数等于亲代等于亲代DNA胞嘧啶（胞嘧啶（C）数，再求出）数，再求出DNA复制复制n代后子链数；最后求代后子链数；最后求出出DNA连续复制连续复制n代后需要鸟嘌呤数。代后需要鸟嘌呤数。解：解：所以所以G=C=m（1/2 a%），每形成两条新链所必需的鸟嘌呤数等于，每形成两条新链所必需的鸟嘌呤数等于亲代亲代DNA胞嘧啶数胞嘧啶数=m（1/2 a%）答：答：DNA连续复制连续复制n代后需要鸟嘌呤数是代后需要鸟嘌呤数是m（2n 1）（1/2 a%）。）。一个一个DNA的碱基的碱基A占碱基总数的占碱基总数的a%，碱基总数为，碱基总数为m，连续复制，连续复制n次次后，共需要后，共需要G多少个？多少个？含含标记的标记的DNA占占总总DNA=含含标记的脱氧核苷酸链标记的脱氧核苷酸链占占总链数总链数=2/2n+1（1/2n）2/2n（1/2n-1）连续复制连续复制n n代后需要鸟嘌呤数代后需要鸟嘌呤数=m m（2 2n n 11）（1/2 a%1/2 a%）