DNA分子复制课件(理).ppt

DNA的复制1 1、全保留复制：、全保留复制：新复制出的新复制出的DNADNA分子直接形成，完全没有旧的部分；分子直接形成，完全没有旧的部分；2 2、半保留复制：、半保留复制：形成的形成的DNADNA分子两条链，一半是新的，一半分子两条链，一半是新的，一半是旧的；是旧的；3 3、分散复制：、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复制的分子中新旧都有，但分配是随机组合的一、对一、对DNADNA复制的推测复制的推测一、对一、对DNA复制的推测复制的推测1 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；2 2、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：形成的分子一半是新的，一半是旧的；3 3、分散复制：新复制的分子中新旧都有，但分配是随机组合的、分散复制：新复制的分子中新旧都有，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一、对一、对DNADNA复制的推测复制的推测一、对一、对DNA复制的推测复制的推测问题问题问题问题1:1:1:1:如果要在实验中直观地区别亲代如果要在实验中直观地区别亲代如果要在实验中直观地区别亲代如果要在实验中直观地区别亲代DNADNADNADNA（母链）母链）母链）母链）或子或子或子或子代代代代DNADNADNADNA（子链）子链）子链）子链）,可以采取什么办法？可以采取什么办法？可以采取什么办法？可以采取什么办法？同位素标记法同位素标记法二、二、DNA半保留复制的半保留复制的实验证据实验证据1.将大肠杆菌培养在含将大肠杆菌培养在含15N的培养基上生长。的培养基上生长。2.使大肠杆菌使大肠杆菌DNA分子的分子的14N成为成为15N。3.把含把含15N的大肠杆菌收集起来，洗去菌体的大肠杆菌收集起来，洗去菌体外面的外面的15N，并把它们转移到，并把它们转移到14N的培养基上的培养基上生长，繁殖。生长，繁殖。1515N N1414N N密度大密度大密度小密度小密度梯度离心法密度梯度离心法亲代亲代亲代亲代DNADNA分分分分子子子子亲代亲代亲代亲代DNADNA分分分分子子子子半保留复制半保留复制全保留复制全保留复制科学家推测：如果科学家推测：如果DNA复制以半保留方式进行，那么复制以半保留方式进行，那么经过离心以后子代中将会出现经过离心以后子代中将会出现 三种三种DNA分子：分子：15 1514141415用用N15标记原来的标记原来的DNA链，然后将它在链，然后将它在N14环境中培养，让它环境中培养，让它复制，收集并提取复制，收集并提取DNA再进行密度梯度离心，记录观察。再进行密度梯度离心，记录观察。重带重带(下部下部)1515N/N/1515N N中带中带(中中)1515N/N/1414N N轻带轻带(上部上部)1414N/N/1414N N同位素示踪法同位素示踪法15 1514151415141514 14141514 141515N/N/1515N N1515N/N/1414N N1414N N/1414N N1515N/1414NDNADNA分子是半保留复制分子是半保留复制得出结论得出结论【小结小结】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（2 2）DNADNA复制是半保留复制复制是半保留复制（3 3）根据假说演绎复制后）根据假说演绎复制后 子代子代DNADNA可能的情况可能的情况（4 4）设计实验进行验证）设计实验进行验证（1 1）DNADNA是如何进行复制的？是如何进行复制的？提出问题提出问题（5 5）DNADNA复制方式是半保留复制复制方式是半保留复制 得出结论得出结论反反 馈馈 练练 习习1 1、一个、一个DNADNA分子连续复制分子连续复制4 4次，可得到几个子代次，可得到几个子代DNADNA？其中有几个？其中有几个DNADNA分子含有原来的分子含有原来的DNADNA链？链？1616个个个个2 2个个个个2 2、一个由、一个由1515N N标记的标记的DNADNA分子，放在没有标记的分子，放在没有标记的环境中培养，复制环境中培养，复制5 5次后，标记的次后，标记的DNADNA分子占分子占DNADNA分子总数的：分子总数的：A、1/10 B、1/5C、1/16 D、1/25答案：答案：C细胞内细胞内DNADNA分子具体的复分子具体的复制是如何进行的制是如何进行的？思考：思考：三、三、DNADNA复制的过程复制的过程1.DNA复制的定义？复制的定义？2.DNA分子复制的时间与场所？分子复制的时间与场所？3.DNA分子复制过程有何特点分子复制过程有何特点?4.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?5.DNA准确复制的原因？准确复制的原因？6:DNA分子复制有何生物学意义分子复制有何生物学意义?自学思考如下问题：自学思考如下问题：DNADNA的复制的定义、时间、场所的复制的定义、时间、场所1 1定义定义定义定义：以亲代以亲代以亲代以亲代DNADNA为模板合成子代为模板合成子代为模板合成子代为模板合成子代DNADNA的过程的过程的过程的过程2 2时间时间时间时间：有丝分裂间期、减数第一次分裂前的间期有丝分裂间期、减数第一次分裂前的间期有丝分裂间期、减数第一次分裂前的间期有丝分裂间期、减数第一次分裂前的间期3 3场所：场所：场所：场所：真核生物：细胞核（主要）、叶绿体、线粒体真核生物：细胞核（主要）、叶绿体、线粒体真核生物：细胞核（主要）、叶绿体、线粒体真核生物：细胞核（主要）、叶绿体、线粒体原核生物：细胞质原核生物：细胞质原核生物：细胞质原核生物：细胞质DNADNA分子复制的过程分子复制的过程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：利用利用利用利用提供的能量（提供的能量（提供的能量（提供的能量（ATPATPATPATP），在），在），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解开的每一段母链为以解开的每一段母链为，以，以，以，以_为原料，遵循为原料，遵循为原料，遵循为原料，遵循_原则在原则在原则在原则在 的的的的作用下，合成与母链互补的子链作用下，合成与母链互补的子链作用下，合成与母链互补的子链作用下，合成与母链互补的子链每条子链与其对应的每条子链与其对应的每条子链与其对应的每条子链与其对应的 盘旋成盘旋成盘旋成盘旋成双螺旋结构，形成双螺旋结构，形成双螺旋结构，形成双螺旋结构，形成 个与亲代个与亲代个与亲代个与亲代_ _ _ _ 的的的的DNADNADNADNA细胞呼吸细胞呼吸解旋酶解旋酶模板模板碱基互补配对碱基互补配对DNA聚合酶聚合酶 四种游离的脱氧核苷酸四种游离的脱氧核苷酸模板链模板链两两完全相同完全相同复制过程复制过程: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DNA聚合酶的催化下，利聚合酶的催化下，利用游离的脱氧核苷酸进行）用游离的脱氧核苷酸进行）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6 6、DNADNA复制的特点、原则复制的特点、原则是一个是一个_的过程的过程 边解旋边复制边解旋边复制由于新合成的由于新合成的DNADNA分子中，都保留了原分子中，都保留了原DNADNA的一条链，因此叫的一条链，因此叫_半保留复制半保留复制原则：原则：碱基互补配对碱基互补配对原则原则模板：模板：模板：模板：亲代亲代亲代亲代DNADNA分子的两条链分子的两条链分子的两条链分子的两条链4 4条件：条件：条件：条件：原料：原料：原料：原料：游离的游离的游离的游离的4 4种脱氧核苷酸（种脱氧核苷酸（种脱氧核苷酸（种脱氧核苷酸（A A、GG、C C、T T）能量：能量：能量：能量：ATP ATP （呼吸作用提供）（呼吸作用提供）（呼吸作用提供）（呼吸作用提供）酶：酶：酶：酶：解旋酶、解旋酶、解旋酶、解旋酶、DNADNA聚合酶等聚合酶等聚合酶等聚合酶等7 7.DNADNA分子复制的条分子复制的条件件8 8、准确复制的原因、意义、准确复制的原因、意义意义意义：将遗传信息从亲代传给子代，保持了将遗传信息从亲代传给子代，保持了遗传信息的稳定性、连续性遗传信息的稳定性、连续性原因原因：DNADNA分子独特的分子独特的提供精提供精确的模板确的模板通过通过保证了复制保证了复制准确无误。准确无误。双螺旋结构双螺旋结构碱基互补配对碱基互补配对第一代第一代第二代第二代第三代第三代第四代第四代无论无论DNA复制多少次，含有原来复制多少次，含有原来母链的母链的DNA分子分子永远只有永远只有两两条条复制三次复制三次复制二次复制二次复制一次复制一次一个亲代一个亲代DNA分子经分子经 n 次复制后，则次复制后，则（）（）DNA分子数分子数子代子代DNA分子数：分子数：含亲代母链含亲代母链的的DNA分子数：分子数：不含亲代母链不含亲代母链的的DNA分子数：分子数：2n个个2个个2n-2个个规律规律总结总结一个亲代一个亲代DNA分子经分子经 n 次复制后，则次复制后，则（2）脱氧核苷酸链数）脱氧核苷酸链数子代子代DNA分子中脱氧核苷酸链数：分子中脱氧核苷酸链数：亲代亲代脱氧核苷酸脱氧核苷酸链数：链数：新合成的脱氧核苷酸链数：新合成的脱氧核苷酸链数：2n+1条条2条条2n+1-2条条规律规律总结总结能力应用能力应用 一个有一个有N15标记的标记的DNA分子放在没有标记的分子放在没有标记的环境中培养环境中培养,复制复制5次后，子代次后，子代DNA分子中：分子中：被标记的被标记的DNA分子占分子占DNA分子总的分子总的 。含含14N的的DNA分子有分子有 个个 1/1632（3）消耗的脱氧核苷酸数）消耗的脱氧核苷酸数若一亲代若一亲代DNA分子含有某种脱氧核分子含有某种脱氧核苷酸苷酸m个，则经过个，则经过n次复制后需要消次复制后需要消耗该脱氧核苷酸个数为：耗该脱氧核苷酸个数为：第第n次复制后需要消耗该脱氧核苷酸次复制后需要消耗该脱氧核苷酸个数为：个数为：m（2 2n n-1-1）规律规律总结总结m（2 2n n-2-2n-1n-1）=2=2n-1n-1m m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 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 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”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，在在它它们们中中含含1414N N的的DNADNA与与1515N N的的DNADNA的的比比例例是是（）A A、7 7：1 B1 B、2 2：1 1 C C、4 4：1 D1 D、3 3：1 1 C C 6 6、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DNADNA中中的的含含1414N N的的链链与与1515N N的的链链的的比比例例是是（）A A、7 7：1 B1 B、2 2：1 1 C C、4 4：1 D1 D、3 3：1 1 A A小结一一.对对DNA DNA 分子复制的推测分子复制的推测 半保留复制半保留复制 二二.DNA.DNA半保留复制的实验证据半保留复制的实验证据三三.DNA.DNA分子复制的过程分子复制的过程 1.1.定义、时间、场所定义、时间、场所 2.2.复制的过程及特点复制的过程及特点 3.3.复制的条件复制的条件 4.4.准确复制的原因准确复制的原因 5.5.复制的生物学意义复制的生物学意义