《DNA分子的复制》课件.ppt

DNA分子的复制 最早提出的DNA复制模型有三种 一 对DNA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 2 半保留复制 形成的分子一半是新的 一半是旧的 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 最早提出的DNA复制模型有三种 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 一 对DNA复制的推测 2 半保留复制 形成的DNA分子一半是新的 一半是旧的 3 分散复制 弥散复制 新复制的分子中新旧都有 但分配是随机组合的 2 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 沃森和克里克推测是半保留复制模型 探究 DNA分子复制方式 关键 区别亲子代DNA 实验方法 同位素示踪法 15N 14N 密度大 密度小 实验材料 大肠杆菌 将大肠杆菌放在NH4Cl培养液培养生长 密度梯度离心法 二 DNA半保留复制的实验证据 分析 1 离心处理后 为什么子一代DNA只有杂和链带 2 子二代DNA出现了轻链带和杂和链带 说明了什么 DNA半保留复制 因DNA复制采用半保留的方式 所以一个DNA分子经几代复制后的所有DNA中 只有两个DNA分子含有原DNA链 但所有DNA与原DNA所带的信息 脱氧核苷酸的排列序 完全相同 变异除外 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 思维拓展 复制n次后DNA个数 2n n 复制次数 2 含母链的DNA数量比例 22 将15N标记的DNA分子放在14N的培养基上培养 经过3次复制 在所形成的子代DNA中 含15N的DNA占总数的比例和含15N的脱氧核苷酸链占总数的比例各为 和 A 1 16B l 8C 1 4D 1 2 C B 三 DNA复制的过程 1 DNA分子复制的概念 2 DNA分子复制过程怎么进行 3 DNA分子复制过程需要哪些条件 4 DNA分子复制过程有何特点 5 DNA分子复制有何生物学意义 1 概念 2 时间 是指以亲代DNA为模板 合成子代DNA的过程 细胞有丝分裂的间期 无丝分裂之前和减数第一次分裂的间期 3 场所 细胞核 主要场所 解旋 合成子链 配对 聚合 形成子代DNA 阅读P54 思考 DNA的复制过程包括哪几个主要环节 在解旋酶的作用下 双链螺旋的DNA打开氢键 解开成为两条单链 每条单链均作为模板合成新的DNA DNA分子复制的过程 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新的子链 一条母链和一条子链盘绕成双螺旋结构 形成新的DNA分子 解旋 合成 复旋 解旋 以母链为模板进行碱基配对 形成的两个新的DNA分子 子链 母链 DNA的复制过程图解 三 DNA分子复制的过程及其特点 1 场所 2 时间 3 条件 细胞核 主 线粒体 叶绿体 细胞分裂间期 有丝分裂 减数分裂 1 模板 解旋的DNA两条单链 2 原料 脱氧核苷酸 3 能量 ATP 4 酶 解旋酶 DNA聚合酶 4 DNA分子复制时需何条件 模板 亲代DNA的两条母链 原料 4种脱氧核苷酸 能量 ATP 酶 DNA解旋酶 DNA聚合酶等 5 DNA分子复制的特点 边解旋边复制 半保留复制 6 DNA准确复制的原因 DNA具有独特的双螺旋结构 能为复制提供模板 碱基具有互补配对的能力 能够使复制准确无误 7 DNA分子的复制实质 意义 DNA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 保持了遗传信息的连续性 使得种族得以延续 时间 有丝分裂分裂间期 减数第一次分裂前的间期 过程 解旋 合成子链 模板 亲代DNA提供 原料 原则 条件 游离的脱氧核苷酸 碱基互补配对原则 能量 酶 特点 边解旋边复制 半保留复制 意义 保持前后代遗传信息的连续性 复旋 DNA的复制课堂小结 ATP 解旋酶 DNA聚合酶 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 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 2 2n 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 连续第一次复制 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 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 课堂练习 1 1个DNA分子经过4次复制 形成16个DNA分子 其中含有最初DNA分子长链的DNA分子有 A 2个B 8个C 16个D 32个2 DNA分子的复制发生在细胞有丝分裂的 A 分裂前期B 分裂中期C 分裂后期D 分裂间期 3 下列关于DNA复制的说法 其中不正确的是 A DNA复制过程中需要酶的催化B DNA复制过程中需要的能量直接由糖类提供C DNA分子是边解旋复制的D DNA复制过程中两条母链均可作模板4 以DNA的一条链 A T C 为模板 经复制后的子链是 A T A G B U A G C T A C D T U G 5 由15N标记细菌的DNA 然后又将14N来供给这种细菌 于是该细菌便用14N来合成DNA 假设细菌连续分裂三次产生了八个新个体 它们中含14N链的DNA与15N链的DNA比例是 A 4 1B 2 1C 1 1D 3 1 A 6 在氮源为14N的培养基上生长的大肠杆菌 其DNA分子均为14N DNA 对照 在氮源为15N的培养基上生长的大肠杆菌 其DNA分子均为15N DNA 亲代 将亲代大肠杆菌转移到含14N的培养基上 再连续繁殖两代 I和II 用离心的方法分离得到的结果如下表所示 请分析 1 由实验结果可以推出第一代 I 细菌DNA分子中一条链是 另一条链是 2 中链含有氮元素是 3 将第一代 I 转移到含15N的培养基上繁殖一代 将所得到的细菌的DNA用同样方法分离 那么得到的轻中重链情况是 4 上述实验表明DNA分子复制的特点是 15N母链 14N新链 15N和14N 1 2中链 1 2重链 半保留复制 7 下列关于DNA复制过程的正确顺序是 互补碱基对之间氢键断裂 互补碱基对之间形成氢键 DNA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 子链与母链盘旋成双螺旋状结构A B C D D 8 DNA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 A G与CB A与CC G与AD G与T A 9 DNA复制的基本条件是 A 模板 原料 能量和酶B 模板 温度 能量和酶C 模板 原料 温度和酶D 模板 原料 温度和能量 A 10 DNA的复制是在细胞的分裂和第一次分裂前的期进行的 复制是指以为模板来合成的过程 复制特点是复制过程必需以为模板 为原料 提供能量 的催化等条件 为DNA的复制提供精确的模板 并有能力保证复制能够准确无误地完成 一个亲代DNA分子通过复制形成了两个 新形成的DNA分子都是既含一条链 又含一条链 因此 称DNA的复制为 有丝 减数 间 亲代DNA分子 子代DNA分子 边解旋边复制 亲代DNA分子每一条链 脱氧核苷酸 ATP 酶 DNA分子双螺旋结构 碱基互补配对 结构完全相同的子代DNA分