第三章DNA的复制1ppt课件

1、学习目的：学习目的：了解了解DNA分子复制的条件、过程和特点；分子复制的条件、过程和特点；掌握与掌握与DNA分子复制的有关计算；分子复制的有关计算；了解了解利用同位素标志法，研讨了解了解利用同位素标志法，研讨DNA的的复制过程。复制过程。复习：复习：DNADNA的双螺旋构造的双螺旋构造DNA分子的分子的构造构造双螺旋双螺旋构造构造根本单位根本单位脱氧核苷酸脱氧核苷酸主要特点主要特点分子特点：分子特点：一分子磷酸一分子磷酸一分子五碳糖一分子五碳糖一分子碱基：一分子碱基：A、G、C、T外侧的根本骨架是：外侧的根本骨架是： 由脱氧核糖和磷酸交替衔接构成由脱氧核糖和磷酸交替衔接构成内侧是由碱基经过内侧

2、是由碱基经过 衔接成的衔接成的 。 氢键氢键碱基对碱基对由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋 稳定性、多样性、特异性稳定性、多样性、特异性 北京奥运会会徽北京奥运会会徽“中国印中国印 舞动的北京舞动的北京怎样将这枚会徽复制成怎样将这枚会徽复制成两个完全一样的印章？两个完全一样的印章？问题讨论问题讨论瞧，我们这家子！瞧，我们这家子！小样小样! ! 我们爷俩才是传奇！我们爷俩才是传奇！DNADNA的复制就是指以亲代的复制就是指以亲代DNADNA为模板为模板合成子代合成子代DNADNA的过程。的过程。名词解释：名词解释： DNA以怎样的方式进展复制？以怎样的方式进展复

3、制？新产生的新产生的DNA分子是一个全新的分子是一个全新的DNA分子吗？分子吗？ 最早提出的DNA复制模型有三种；一、对一、对DNADNA复制的推测复制的推测1、全保管复制：新复制、全保管复制：新复制出出 的分子直接构成，完的分子直接构成，完全全 没有旧的部分；没有旧的部分；2、半保管复制：构成的分子、半保管复制：构成的分子 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 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亲代亲代DNA子代子代DNA沃森和克里克对沃森和克里克对DNA分子复制的推测：分子复制的推测：半保管复制模型半保

4、管复制模型原有原有DNA分子的两条单链会分开，每一条单分子的两条单链会分开，每一条单链各作为一个模板用来复制新的单链，最后链各作为一个模板用来复制新的单链，最后新合成的新合成的DNA分子中有一条旧链和一条新链。分子中有一条旧链和一条新链。亲代DNA子代DNA 1、大肠杆菌首先放在什么培育基中培 养？ 2、然后转移到什么培育基中培育的？ 3、假设是半保管复制，离心后应该出现几条带？ 4、实验结论是什么？阅读P52-53，思索：DNADNA分子半保管复制的实验证据分子半保管复制的实验证据实验资料：实验资料：大肠杆菌大肠杆菌实验方法：实验方法：同位素示踪法、密度梯度离心法同位素示踪法、密度梯度离心法

5、15N15N密度大密度大14N14N密度小密度小关键问题：关键问题：如何区别亲子代如何区别亲子代DNADNA？根据试管中根据试管中DNA带所在的位置带所在的位置 15DNA/15DNA15DNA/14DNA14DNA/14DNA一同来学习！一同来学习！利用与普通同位素的质量不同利用与普通同位素的质量不同进展质量分析进展质量分析常用的同位素：常用的同位素：14C/12C、18O/16O、15N/14N、32P/31P、35S/32S实验设计重带中带轻带14DNA/14DNA15DNA/14DNA15DNA/15DNA轻链轻链中链中链重链重链假设标志N元素，离心后的DNA分布情况：前往分裂一次分裂

6、一次第一代第一代第二代第二代分裂两次分裂两次15N/14N-DNA15N/14N-DNA14N/14N-DNA15N/14N-DNA14N/14N-DNA半保管复制 结论：上述实验证明，在新合成的每个结论：上述实验证明，在新合成的每个DNA分子中，分子中，都保管了原来都保管了原来DNA分子中的一条链，分子中的一条链， 这种复制方式这种复制方式是：半保管复制。是：半保管复制。假设是全保管复制，那么亲代、子一代、假设是全保管复制，那么亲代、子一代、子二代离心后会出现几条子二代离心后会出现几条DNADNA带，它们分带，它们分别位于离心管的什么位置？别位于离心管的什么位置？考考他考考他转移到含转移到含

7、14NH4Cl中中分裂一次分裂一次分裂两次分裂两次15N/15N-DNA15N/14N-DNA14N/14N-DNA15N/14N-DNA提取离心提取离心提取离心提取离心提取离心提取离心15N/15N-DNA15N/15N-DNA14N/14N-DNA15N/15N-DNA14N/14N-DNA半保管复制半保管复制全保管复制全保管复制三、三、DNA分子复制的过程分子复制的过程w1.概念：概念：w2.时间：时间：w3.场所：场所：是以亲代是以亲代DNA分子为模板合成子代分子为模板合成子代DNA的过程；的过程；有丝分裂的间期和减数第一次分裂间期；有丝分裂的间期和减数第一次分裂间期；主要是在细胞核凡

8、是细胞内有主要是在细胞核凡是细胞内有DNA的的地方均可复制；地方均可复制；真核生物：细胞核、线粒体、叶绿体真核生物：细胞核、线粒体、叶绿体原核生物：拟核、细胞质原核生物：拟核、细胞质病毒：宿主细胞内病毒：宿主细胞内AAATTTGGGGCCCATCDNA平面模式图DNA复制过程AAATTTGGGGCCCATCAGCTCGT游离的脱游离的脱氧核苷酸氧核苷酸与复制与复制有关的酶有关的酶留意，此处留意，此处氢键将被翻开！氢键将被翻开！游离的脱游离的脱氧核苷酸氧核苷酸AAATTTGGGGCCCATCCAGTCGT在酶的催化下在酶的催化下氢键已被翻开氢键已被翻开DNA分子利用细胞提供的能量，在解旋酶的作用

9、下，把两条扭成螺旋的双链解开，这个过程叫解旋。AAATTTGGGGCCCATCCAGTCGT亲代亲代DNA的的一条链一条链(母链母链)作为模板作为模板AAATTTGGGGCCCATCCTAGTCG还未解旋刚解旋所以DNA复制特点之一是:边解旋边复制经过碱基互补经过碱基互补配对脱氧核苷酸配对脱氧核苷酸结合到母链上结合到母链上已在复制AAATTTGGGGCCCATCAAATTTGGGGCCCATC一个子代DNA分子另一个子代DNA分子构成两个完全一样的子代DNA分子4.复制过程：复制过程：w1解旋：解旋：DNA首先利用细胞提供的能量首先利用细胞提供的能量和解旋酶的作用下，把两条螺旋的双链解开；和解

10、旋酶的作用下，把两条螺旋的双链解开；w2合成子链：分别以解开的每一段母链合成子链：分别以解开的每一段母链为模板，以周围环境中游离的为模板，以周围环境中游离的4种脱氧核苷种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原那么，各自酸为原料，按照碱基互补配对原那么，各自合成一条与母链互补的子链；合成一条与母链互补的子链；w3构成子代构成子代DNA：每条子链与其对应的：每条子链与其对应的母链盘旋成双螺旋构造。母链盘旋成双螺旋构造。w5.结果：结果：w6.特点：特点：w7.准确复制的缘由：准确复制的缘由：w8.意义：意义：构成两个与亲代构成两个与亲代DNA分子完全一样的子分子完全一样的子代代DNA分子；分子；半保

11、管复制，新和成的每个半保管复制，新和成的每个DNA分子中，分子中，都保管了原来都保管了原来DNA分子中的一条链模板分子中的一条链模板链。链。边解旋变复制和多起点复制；边解旋变复制和多起点复制；DNA分子独特的双螺旋构造提供准确的模板，分子独特的双螺旋构造提供准确的模板，经过碱基互补配对原那么保证了复制准确无误；经过碱基互补配对原那么保证了复制准确无误；将遗传信息从亲代传给子代，从而坚持了将遗传信息从亲代传给子代，从而坚持了遗传信息的延续性。遗传信息的延续性。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、准确复制缘由、准确

12、复制缘由8、复制的生物学意义：、复制的生物学意义：有丝分裂间期、减数分裂间期有丝分裂间期、减数分裂间期模板：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 ATPATPDNADNA解旋酶、解旋酶、DNADNA聚合酶等作用于哪个化学键？聚合酶等作用于哪个化学键？DNADNA双链提供准确的模板双链提供准确的模板1 1边解旋边复制多起点边解旋边复制多起点 2 2半保管复制半保管复制细胞核主要、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构成子代构成子代DNADNA碱基互补配对原那

13、么碱基互补配对原那么将坚持了遗传信息的延续性。将坚持了遗传信息的延续性。是以亲代是以亲代DNADNA分子为模板合成子代分子为模板合成子代DNADNA的过程的过程第一代第一代第二代第二代第三代第三代第四代第四代一个亲代一个亲代DNA分子经分子经 n 次复制后，那么次复制后，那么DNA分子数分子数子代子代DNA分子数：分子数：含亲代母链的含亲代母链的DNA分子数：分子数：不含亲代母链的不含亲代母链的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，那么次复制后，那么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

14、中脱氧核苷酸链数：亲代脱氧核苷酸链数：亲代脱氧核苷酸链数：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才干运用才干运用 一个有一个有N15标志的标志的DNA分子放在没有标志分子放在没有标志的环境中培育的环境中培育,复制复制5次后，子代次后，子代DNA分子中：分子中：被标志的被标志的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 1/16323耗费的脱氧核苷酸数耗费的脱氧核苷酸数假设一亲代假设一亲代DNA分子含有某种脱氧分子含有某种脱氧核苷酸核苷酸m个，那么经过个，那么经过n次复制后需次复制后需求耗费该脱

15、氧核苷酸个数为：求耗费该脱氧核苷酸个数为： 第第n次复制后需求耗费该脱氧核苷酸次复制后需求耗费该脱氧核苷酸个数为：个数为：m 2n-1规律规律总结总结m 2n-2n-1 某某DNA分子共有分子共有a个碱基，其中含胞嘧啶个碱基，其中含胞嘧啶m个，那么该个，那么该DNA分子复制分子复制3次，需游离的胸次，需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为腺嘧啶脱氧核苷酸数为 A.7a-m B. 7a/2-m C. 8a-m D.82a-mB第第3次，需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数次，需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为？为？4 a/2-m才干运用才干运用图中一、二、三表示图中一、二、三表示DNA复制的过程复制的过程一表示一表

16、示_，这一过程中，这一过程中，DNA分子在分子在 的作用下，两条扭成螺旋的的作用下，两条扭成螺旋的长链开场长链开场_。二表示二表示 。每条。每条母链在一些母链在一些_ _的作用下，链上的的作用下，链上的碱基按照碱基按照_与周围环与周围环境中游离的境中游离的_来配对来配对.三表示三表示_。解旋解旋解旋酶解旋酶 以母链为模板进展碱基配对以母链为模板进展碱基配对解开解开DNA聚合酶聚合酶碱基互补配对原那碱基互补配对原那么么脱氧核苷酸脱氧核苷酸构成两个新的构成两个新的DNA分子分子练习练习1.一个一个DNA分子经过分子经过3次复制后，其新次复制后，其新的的DNA分子保管原来的母链占分子保管原来的母链占

17、 A.1/2 B.1/4 C.1/8 D.1/16亲代亲代DNA分子分子复制复制1次次复制复制2次次复制复制3次次482=21=22=23B1、将、将 15N标志的标志的DNA分子放在分子放在 14N 的培育基上培育的培育基上培育， 经过经过3次复制，在所构成的子代次复制，在所构成的子代 DNA中，含中，含15N 的的DNA占总数是占总数是 A1/16Bl8C14D12C2 2、以下关于、以下关于DNADNA复制的说法，其中不正确的选项是复制的说法，其中不正确的选项是 A. DNAA. DNA复制过程中需求酶的催化复制过程中需求酶的催化B. DNAB. DNA复制过程中需求的能量直接由糖类提供

18、复制过程中需求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3 3、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 GC. C. “T TA AC C D. D. “T TU UG GBA子一代子一代子二代子二代亲代亲代子三代子三代4、DNA的复制是在细胞的的复制是在细胞的 分裂和分裂和 第一次分裂第一次分裂前的前的 期进展的。复制是指以期进展的。复制是指以 为模板来为模板来合成合成 的过程。复制特点是的过程。复制特点是 和和 。复制过程必需以。复制过程必需以 为为模板、模板、 为原料、为原料、 提供能量、提供能量、 的的催化等条件，催化等条件， 为为DNA的复制提供准确的模板、的复制提供准确的模板、并有并有