DNA的复制动画PPT课件

1、DNA的复制动画 DNA的复制动画 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: : 一、对一、对DNADNA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 DNA的复制动画 实验结论：实验结论：DNADNA

2、的复制是以半保留的方式进行的的复制是以半保留的方式进行的 二、二、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 DNA的复制动画 变通：变通：亲代母链与子代亲代母链与子代DNADNA链数之比为：链数之比为： 含亲代母链的含亲代母链的DNADNA分子数与子代分子数与子代DNADNA分子数分子数 之比为：之比为： 规律规律1 1：亲代亲代DNADNA复制复制n n代后，代后，DNADNA分子分

3、子 数为，含亲代母链的数为，含亲代母链的DNADNA分子数分子数 为，不含亲代母链的为，不含亲代母链的DNADNA分子数分子数 为为 1/2n 2/ 2n 2n 2个个 2n2 【寻找规律寻找规律】 DNA的复制动画 规律规律2 2：亲代亲代DNADNA分子经分子经 n n 次复制后，次复制后， 所需某种游离的脱氧核苷酸数为：所需某种游离的脱氧核苷酸数为： R a (2 n1) 其中其中 a a 表示亲代表示亲代DNADNA含有的某种含有的某种 碱基数，碱基数，n n 表示复制的次数。表示复制的次数。 例如：一个例如：一个DNADNA分子片段，经水分解消耗分子片段，经水分解消耗8888个水个水

4、 分子，得到多少个脱氧核苷酸？分子，得到多少个脱氧核苷酸？ 规律规律3 3：碱基总数失去碱基总数失去H H2 2O O数数2 2 90 DNA的复制动画 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，利用聚合酶的催化下，利用 游离的脱氧核苷酸进行）游离的脱氧核苷酸进行） 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） 形成两个子代形成两个子代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 DNA的复制动画 边解旋复制边解旋复制 半保留复制半保留复制 多起点复制多起

5、点复制 DNA的复制动画 DNA的复制（动画） 滑动夹子滑动夹子 DNA解旋 解旋 酶酶 DNA引物酶DNA聚合酶 DNA聚合酶 H DNA连接酶 DNA的复制动画 UUU ACC A T CC G G G CCCCCAAAAAA T TT TT T GGGGGG TGTTCCC AAA TGTGGGTCCCC AAA TGTTCCC AAA TGTGGGTCCCC AAA G CCCCCAAAAAA T TT TT T GGGGGG DNA解旋酶打 开DNA双链 引物酶合成引物（RNA），为复 制准备 DNA的复制动画 UUU ACC A T C C C G G G CCCCCAAAAAA

6、T TT TT T GGGGGG TGTTCCC AAA TGTGGGTCCCC AAA UU G TGTTCCC AAA TGTGGGTCCCC AAA G CCCCCAAAAAA T TT TT T GGGGGG 先导 链 后随链 DNA的复制动画 UUU ACC A T C C C G G T G CCCCCAAAAAA T TT TT T GGGGGG TGTTCCC AAA TGTGGGTCCCC AAA UU TT G GG GGG C C C CC A AAAA T AAA GG G CCCCCAAAAAA T TT TT T GGGGGG TGTTCCC AAA TGTGGGT

7、CCCC AAA 先导 链 后随链 DNA聚合酶 合成DNA片 段 DNA的复制动画 UUU ACC A T CC G G T T G CCCCCAAAAAA T TT TT T GGGGGG TGTTCCC AAA TGTGGGTCCCC AAA TT GGG CCC GG GGG C C C CC A AAAA T A G T G CCCCCAAAAAA T TT TT T GGGGGG AAC UU G C T AAA GG 后随链 先导 链 后随链继续合成新的引 物，然后合成新的片段 冈崎片段冈崎片段 TGTTCCC AAA TGTGGGTCCCC AAA DNA的复制动画 UUU A

8、CC A T CC G G T T G CCCCCAAAAAA T TT TT T GGGGGG TGTTCCC AAA TGTGGGTCCCC AAA TT GGG CCC GG GGG C C C CC A AAAA T A G T G CCCCCAAAAAA T TT TT T GGGGGG AAC UU G C T AAA GG TGTTCCC AAA TGTGGGTCCCC AAA DNA聚合酶H切除引物 片段，并填补缺口，留 下一个小缺口（红色区 域） DNA的复制动画 UUU ACC A T CC G G T T G CCCCCAAAAAA T TT TT T GGGGGG TG

9、TTCCC AAA TGTGGGTCCCC AAA TT GGG CCC GG GGG C C C CC A AAAA T A G T G CCCCCAAAAAA T TT TT T GGGGGG AAC UU G C T AAA GG TGTTCCC AAA TGTGGGTCCCC AAA DNA连接酶填补 小缺口 DNA的复制动画 UUU ACC A T CC G G T T G CCCCCAAAAAA T TT TT T GGGGGG TGTTCCC AAA TGTGGGTCCCC AAA TT GGG CCC GG GGG C C C CC A AAAA T A G T G CCCCC

10、AAAAAA T TT TT T GGGGGG AAC UU G C T AAA GG TGTTCCC AAA TGTGGGTCCCC AAA 解旋酶脱下， DNA复制完成 DNA的复制动画 1.概念：概念： 2.场所：场所： 3.时期：时期： 4.条件条件 5.复制过程：复制过程： 6.复制特点复制特点 7.准确复制原因准确复制原因 有丝分裂间期、减数分裂第一次分裂的间期有丝分裂间期、减数分裂第一次分裂的间期 模板：模板： 原料：原料： 能量：能量： 酶：酶： DNADNA的两条母链的两条母链 游离的脱氧核苷酸（游离的脱氧核苷酸（A A、G G、C C、T T） ATPATP DNADNA解

11、旋酶、解旋酶、DNADNA聚合酶等聚合酶等 DNADNA双链提供精确的模板双链提供精确的模板 （1 1）边解旋边复制）边解旋边复制（2 2）半保留复制）半保留复制 细胞核（主要）、线粒体、叶绿体细胞核（主要）、线粒体、叶绿体 解旋解旋合成互补子链合成互补子链形成子代形成子代DNADNA 碱基互补配对原则碱基互补配对原则 DNADNA的复制的复制就是指以亲代就是指以亲代DNADNA为模板合成子代为模板合成子代DNADNA的过程的过程 DNA的复制动画 8.8.DNADNA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

12、了子代，从而保证了物种的相对稳给了子代，从而保证了物种的相对稳定定性，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。 DNA的复制动画 DNA的复制动画 根据半保留复制和碱基互补配对原则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 一个一个DNA连续复制连续复制n次后，共有多少个次后，共有多少个DNA？多少条脱氧核苷酸链？多少条脱氧核苷酸链？ 母链多少条？子链多少条？母链多少条？子链多少条？ DNA分子数分子数=2n 脱氧核苷酸链数脱氧核苷酸链数=2n+1 母链数母链数= 子链数子链数= 2 2n+1 2 解析：所用知

13、识为解析：所用知识为“半保留复制半保留复制”和和“碱基互补配对原则碱基互补配对原则”，并图示，并图示 分析。分析。A T G C C G A T A T G C C G A TA T G C C G A T A T G C C G A TA T G C C G A TA T G C C G A TA T G C C G A T 连续第一次复制连续第一次复制 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 解：解： 答：答：一个一个DNA连续复制连续复制n次后，共有次后，共有2n个个 DNA，2n+1条脱氧核苷酸链，母链条脱氧核苷酸链，母链2条，条， 子链子链2n+1 2条条 DNA的

14、复制动画 一个一个DNA的碱基的碱基A（T、G、C）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，共需要次后，共需要G（C、A、T）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

15、）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，每形成两条新链所必需的鸟嘌呤数等 于亲代于亲代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%）。）。 DNA的复制动画 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

16、最初DNADNA分子长链的分子长链的DNADNA分子有分子有 （ ） A. 2 A. 2个个 B. 8 B. 8个个 C. 16 C. 16个个 D. 32 D. 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 DNA的复制动画 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. DNA A. DNA复制过程中需要酶的催化复制过程中需要酶的催化 B. DNA B.

17、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，经复制后为模板，经复制后 的子链是（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” DNA的复制动画 5 5. .由由15 15N N标记细菌的 标记细菌的DNADN

18、A，然后又，然后又 将将14 14N N来供给这种细菌，于是该细菌便 来供给这种细菌，于是该细菌便 用用14 14N N来合成 来合成DNADNA，假设细菌连续分裂，假设细菌连续分裂 三次产生了八个新个体，它们中含三次产生了八个新个体，它们中含14 14N N 链链的的DNA与与 1 51 5 N N链的链的DNA比例是比例是 （ ） A A、4 4：1 B1 B、2 2：1 1 C C、1 1：1 D1 D、3 3：1 1 A A DNA的复制动画 6 6. .在氮源为在氮源为14 14N N的培养基上生长的大肠杆菌，其 的培养基上生长的大肠杆菌，其DNADNA分子均为分子均为 1414N-

19、DNA N-DNA（对照）；在氮源为（对照）；在氮源为15 15N N的培养基上生长的大肠杆菌， 的培养基上生长的大肠杆菌， 其其DNADNA分子均为分子均为15 15N-DNA N-DNA（亲代）。将亲代大肠杆菌转移到含（亲代）。将亲代大肠杆菌转移到含 1414N N的培养基上，再连续繁殖两代（ 的培养基上，再连续繁殖两代（I I和和IIII），用离心的方法），用离心的方法 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： 对照对照亲代亲代I IIIII 轻链轻链14 14N-DNA N-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

20、 重链重链15 15N-DNA N-DNA 全重链全重链 （1 1）由实验结果可以推出第一代（）由实验结果可以推出第一代（I I）细菌）细菌DNADNA分子中一条链分子中一条链 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）将第一代（）将第一代（I I）转移到含）转移到含15 15N N的培养基上繁殖一代，将所得到的细 的培养基上繁殖一代，将所得到的细 菌的菌的DNADNA用同样方法分离。那么得到的轻中重链情况是用同样方法分离。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

21、 N母链 母链 1414N N新链 新链 1515N N和 和14 14N 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 DNA的复制动画 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.A. B. B. C. C. D. D. D D DNA的复制动画 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 C B