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文档简介
第3节
DNA的复制课件一、对DNA复制的推测对DNA复制的推测半保留复制(沃森、克里克):
指亲代DNA解旋后,分别以两条链为模板,合成子链,母链和子链共同组成一个新的DNA分子。新合成的DNA,都保留了原来DNA中的一条链。一、对DNA复制的推测全保留复制:是指DNA复制以DNA双链为模板,子代DNA的双链都是新合成。一、对DNA复制的推测分散复制:亲代DNA分子将断裂成短片段,以这些亲本短片段为模板合成同样长短的新的DNA片段,再将这些新旧片段混合连接,形成完整的全长DNA分子。亲代DNA分子子代DNA分子二、半保留复制的实验证据设计实验验证假设:半保留复制/全保留复制/分散复制问题2:如果用同位素进行标记,可标记什么元素?
1)如何设计实验?同位素标记法可标记C、H、O、N、P等元素
15N14N
(N元素稳定、易于标记、操作简单)学习探索:阅读教材并回答问题问题1:如何区分亲代DNA分子的母链和新合成DNA的子链背景知识14N和15N是N的两种稳定的同位素,这两种同位素的相对原子质量不同,含15N的DNA比含14N的DNA密度_____,意味着更重。大二、半保留复制的实验证据二、半保留复制的实验证据CsCl溶液超速离心时,会在离心管中形成一个连续的密度梯度,溶液密度在底部最高,顶部最低。如果DNA分子溶解其中,DNA就会悬浮在与__________的部位。然后用紫外光照射后,管中就会显示出不同密度的DNA条带。问题3:如何检测带有不同标记的DNA?
重带中带轻带密度低密度高等密度密度梯度离心法
科学家先用含15NH4Cl的培养液培养大肠杆菌,让大肠杆菌繁殖若干代,这时大肠杆菌的DNA几乎都是_____标记的。15N15N/15N-DNA提取DNA
离心转移到含14NH4Cl的培养液中第一代提取DNA
离心第二代提取DNA
离心
按照DNA复制的三种假说,则亲代、子一代、子二代的两条链分别含有哪种N元素?并预测离心后试管中DNA的位置。
学习探索:思考并预测DNA的位置二、半保留复制的实验证据预期实验结果:第一代半保留复制全保留复制分散复制15N+14N15N+14N15N+15N14N+14N单链组合预期离心结果(15N+14N)2(15N+14N)2+中带中带重带+轻带(15N+14N)2(15N+14N)2+预期实验结果:第二代14N单链15N单链半保留复制分散复制15N+14N14N+14N14N+14N15N+14N单链组合预期离心结果中带和轻带轻中带之间(15N+3×14N)4+(15N+3×14N)4(15N+3×14N)4+(15N+3×14N)4全保留复制15N+15N14N+14N14N+14N14N+14N重带和轻带15N/15N-DNA提取DNA
离心第二代提取DNA
离心第一代提取DNA
离心科学家先用含15NH4Cl的培养液培养大肠杆菌,让大肠杆菌繁殖若干代,这时大肠杆菌的DNA几乎都是_____标记的。15N转移到含14NH4Cl的培养液中二、半保留复制的实验证据
实验结论大肠杆菌DNA的复制方式是半保留复制重带中带1/2轻带1/2中带PF1F2提出假说演绎推理实验验证2、推测可能的复制方式3、推理不同复制方式下得到子代DNA的可能情况,预测实验结果结论:DNA复制是半保留复制1、DNA的是如何复制的?发现问题半保留复制全保留复制分散复制假说—演绎法DNA复制方式的探究历程4、证明DNA半保留复制的实验(密度梯度离心)三、DNA复制的过程带着问题阅读教材:1.DNA复制的概念?2.DNA复制的时间、场所、条件?3.DNA复制的过程?学习探索:阅读教材55-56页,并理解DNA复制的过程主要发生在细胞核,少部分发生在线粒体和叶绿体中
①能量:
②酶:
③模板:
④原料:亲代DNA的两条链4种游离的脱氧核苷酸解旋酶,DNA聚合酶等ATPDNA复制条件:DNA复制的过程?DNA复制场所:三、DNA复制的过程(P55)解旋酶将DNA双螺旋的双链解开1.解旋2.合成子链以母链为模板,根据碱基互补配对合成子链3.形成DNA子母链盘绕成双螺旋结构DNA准确复制的原因?(P56)①DNA具有独特的双螺旋结构,能为复制提供精确的模板。解旋②碱基互补配对,保证了复制能够准确地进行。A—TG—C四、DNA复制的意义复制着丝粒分裂
DNA通过复制,将遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞。从而保持了遗传信息的连续性和稳定性。DNA复制的意义(P56)规律总结一个DNA分子复制n次,则有:(1)DNA分子数(双链)①子代DNA分子数=___________个。②含有亲代DNA链的子代DNA分子数=___________个。③不含亲代DNA链的子代DNA分子数=___________个。22n2n-2新合成的DNA分子数为:______个(2)脱氧核苷酸链数(单链)①子代DNA分子中脱氧核苷酸链数=__________条。②子代中含有亲代脱氧核苷酸链数=__________条。③新合成的脱氧核苷酸链数=_________条。2n+122n+1-22n-1三、DNA复制的过程例题1:DNA复制的起始点题目:在DNA复制过程中,复制的起始点被称为什么?A.复制起点B.复制终点C.复制中心D.复制节点解析:在DNA复制过程中,复制的起始点被称为复制起点。这是DNA双链开始解旋并合成新链的特定区域。因此,正确答案是A。三、DNA复制的过程例题2:DNA复制的酶题目:在DNA复制过程中,哪种酶负责解开双链DNA的氢键?A.DNA聚合酶B.解旋酶C.限制性内切酶D.DNA连接酶解析:在DNA复制过程中,解旋酶负责解开双链DNA的氢键,使得DNA双螺旋结构可以被分离成两条单链,作为新链合成的模板。因此,正确答案是B。三、DNA复制的过程例题3:DNA复制的方向题目:DNA复制过程中,新链的合成方向是怎样的?A.只能从5’到3’方向B.只能从3’到5’方向C.同时从5’到3’和3’到5’方向D.随机方向解析:在DNA复制过程中,新链的合成方向是同时从5’到3’和3’到5’方向。这是因为DNA聚合酶在合成新链时只能从5’到3’方向进行,而另一条新链则通过引物和DNA聚合酶的合成形成,形成所谓的滞后链。因此,正确答案是C。三、DNA复制的过程例题4:DNA复制的引物题目:在DNA复制过程中,引物的作用是什么?A.提供新链合成的起始点B.连接新旧DNA链C.稳定DNA双螺旋结构D.修复复制错误解析:在DNA复制过程中,引物提供了新链合成的起始点。DNA聚合酶需要一个RNA引物来开始合成新链,这个引物稍后会被DNA聚合酶合成的DNA链所取代。因此,正确答案是A。三、DNA复制的过程例题5:DNA复制的半保留性题目:DNA复制的半保留性意味着什么?A.每个新DNA分子包含一个原始链和一个新合成的链B.每个新DNA分子包含两个新合成的链C.每个新DNA分子包含两个原始链D.每个新DNA分子包含一个原始链和两个新合成的链解析:DNA复制的半保留性意味着每个新DNA分子包含一个原始链和一个新合成的链。这种复制方式确保了遗传信息的准确传递给后代细胞。因此,正确答案是A。三、DNA复制的过程例题6:DNA复制的场所题目:DNA复制主要发生在哪里?A.细胞核B.线粒体C.细胞质D.高尔基体解析:DNA复制主要发生在细胞核中。细胞核是细胞内储存和复制DNA的主要场所。虽然线粒体和叶绿体也包含自己的DNA,但它们不是DNA复制的主要场所。因此,正确答案是A。三、DNA复制的过程例题7:DNA复制的速率题目:在细胞周期中,DNA复制通常需要多长时间?A.几分钟B.几小时C.几天D.几周解析:在细胞周期中,DNA复制通常需要几小时。这个时间可以根据细胞类型和条件而有所不同,但通常在细胞周期的S期进行。因此,正确答案是B。三、DNA复制的过程例题8:DNA复制的准确性题目:DNA复制过程中,如何确保复制的准确性?A.通过DNA聚合酶的校对功能B.通过解旋酶C.通过限制性内切酶D.通过DNA连接酶解析:在DNA复制过程中,DNA聚合酶的校对功能可以确保复制的准确性。当DNA聚合酶遇到不匹配的碱基对时,它可以移除错误的核苷酸并替换为正确的核苷酸。这种校对功能大大提高了复制的准确性。因此,正确答案是A。三、DNA复制的过程例题9:DNA复制的终止题目:DNA复制的终止通常发生在什么时候?A.在复制起点B.在复制终点C.当细胞准备分裂时D.当细胞死亡时解析:DNA复制的终止通常发生在复制终点。这是DNA双螺旋结构完全复制并重新形成后的位置。复制终点标志着DNA复制过程的结束。因此,正确答案是B。三、DNA复制的过程例题10:DNA复制的调控题目:细胞如何调控DNA复制的进程?A.通过改变DNA聚合酶的活性B.通过改变解旋酶的活性C.通过改变DNA连接酶的活性D.通过改变限制性内切酶的活性解析:细胞通过改变DNA聚合酶的活性来调控DNA复制的进程。在细胞周期的不同阶段,DNA聚合酶的活性会被精细调控,以确保DNA复制在正确的时间发生。因此,正确答案是A。三、DNA复制的过程例题11:DNA复制与细胞周期题目:DNA复制与细胞周期的哪个阶段相关?A.G1期B.S期C.G2期D.M期解析:DNA复制与细胞周期的S期相关。在S期,细胞复制其DNA分子,为随后的细胞分裂做准备。这是细胞周期中DNA复制发生的主要阶段。因此,正确答案是B。三、DNA复制的过程例题12:DNA复制与遗传信息题目:DNA复制过程中,遗传信息是如何传递的?A.通过DNA聚合酶B.通过解旋酶C.通过碱基互补配对D.通过DNA连接酶解析:在DNA复制过程中,遗传信息是通过碱基互补配对传递的。新链的合成是基于模板链上的碱基序列,遵循A与T配对、C与G配对的规则。这种互补配对确保了遗传信息的准确复制。因此,正确答案是C。三、DNA复制的过程例题13:DNA复制与突变题目:DNA复制过程中的突变通常会导致什么后果?A.遗传信息的丢失B.遗传信息的增加C.遗传信息的改变D.遗传信息的不变解析:DNA复制过程中的突变通常会导致遗传信息的改变。这些突变可能是由于复制错误、DNA损伤或修复机制的失败。突变可以导致新的遗传特征,有时可能导致疾病或生物的适应性变化。因此,正确答案是C。三、DNA复制的过程例题14:DNA复制与修复机制题目:细胞中有哪些主要的DNA修复机制?A.错配修复和核苷酸切除修复B.同源重组修复和非同源末端连接C.直接修复和碱基切除修复D.所有选项解析:细胞中有多种DNA修复机制,包括错配修复、核苷酸切除修复、同源重组修复、非同源末端连接、直接修复和碱基切除修复。这些机制共同作用,以识别和修复DNA复制过程中的错误和损伤。因此,正确答案是D。三、DNA复制的过程例题15:DNA复制与癌症题目:DNA复制过程中的错误如果未被修复,可能会导致什么疾病?A.遗传性疾病B.癌症C.病毒感染D.自身免疫疾病解析:DNA复制过程中的错误如果未被修复,可能会导致癌症。癌症是由于细胞内的遗传信息发生突变,导致细胞失去对生长和分裂的正常控制。这些突变可能是由于DNA复制错误、DNA损伤或修复机制的失败。因此,正确答案是B。三、DNA复制的过程例题16:DNA复制与进化题目:DNA复制过程中的变异对生物进化有何影响?A.变异是进化的驱动力B.变异与进化无关C.变异阻碍了进化D.无法确定解析:DN
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