《DNA分子的复制》PPT课件

一 、 对 DNA分 子 复 制 的 推 测复 制 一 次 实 验 材 料 ： 大 肠 杆 菌 实 验 技 术 ： 同 位 素 示 踪 技 术二 、 DNA半 保 留 复 制 的 实 验 证 据 实 验 结 论 ： DNA的 复 制 是 以 半 保 留 的 方 式 进 行 的重 带 (下 部 )15N/ 15N中 带 (中 间 )15N/ 14N轻 带 (上 部 )14N/ 14N中 带 (中 间 )15N/ 14N 根 据 上 面 实 验 过 程 ,完 成 下 列 表 格n3210 14N分 子15N/14N分 子15N分 子不 同 DNA分 子 占 全 部 DNA分 子 之 比DNA分 子 在 离心 管 中 位 置分 子总 数世 代 全 在 下 部12482n 全 在 中 部中 + 上中 + 上2/2 n中 +(1- 2/2n)上 1 12/2n （ 1-2/2n） 一 个 DNA分 子 复 制n代 后 的 情 况 如 何 ？ 因 DNA复 制 采 用 半 保 留 的 方 式 ， 所以 一 个 DNA分 子 经 n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 ） 1.概 念 ： 以 亲 代 DNA为 模 板 ， 合 成 子 代 DNA的 过 程 。2.时 间 ： 细 胞 有 丝 分 裂 的 间 期 和 减 数 第 一 次 分 裂前 的 间 期4.DNA复 制 的 过 程3.场 所 ： 细 胞 核 (主 要 场 所 )线 粒 体 、 叶 绿 体三 、 DNA分 子 复 制 的 过 程 解 旋 以 母 链 为 模 板 进 行 碱 基 配 对 (合 成 子 链 ) 形 成 两 个 新 的 DNA分 子 三 、 DNA复 制 的 过 程 解旋 以 母 链 为 模板 合 成 子 链 形 成 新 的DNA分 子 DNA分 子 利 用 细 胞 提 供 的 能 量 ， 在 解 旋 酶作 用 下 ， 把 两 条 螺 旋 的 双 链 解 开 ； 以 解 开 的 每 一 段 母 链 为 模 板 ， 在 DNA聚 合酶 等 酶 作 用 下 ， 利 用 细 胞 中 游 离 的 4种 脱 氧核 苷 酸 为 原 料 ， 按 照 碱 基 互 补 配 对 原 则 ，各 自 合 成 与 母 链 互 补 的 一 段 子 链 ； 子 链 不 断 延 伸 并 与 对 应 母 链 盘 旋 成 双 螺旋 结 构 ， 形 成 各 含 一 条 母 链 和 一 条 子 链的 2个 DNA分 子 。 5.DNA分 子 复 制 时 需 要 的 基 本 条 件 模 板 原 料 能 量 酶 亲 代 DNA的 两 条 母 链4种 游 离 的 脱 氧 核 苷 酸ATPDNA解 旋 酶 、 DNA聚 合 酶 等 。6.DNA分 子 复 制 的 特 点 :边 解 旋 边 复 制 、 半 保 留 复 制 为 什 么 复 制 能 形 成 两 个 完 全 相 同 的DNA， 并 且 它 们 都 和 亲 代 DNA一 样 ？AGAACGAG TCTTGCTC AGAACGAG TCTTGCTC AGAACGAG TCTTGCTC+DNA分 子 的 独 特 的 双 螺 旋 结 构为 复 制 DNA提 供 精 确 的 模 板 为 什 么 复 制 能 形 成 两 条 完 全 相 同 的DNA， 并 且 它 们 都 和 亲 代 DNA一 样 ？AGAACGAG TCTTGCTC AGAACGAG TCTTGCTC AGAACGAG TCTTGCTC+碱 基 互 补 配 对 保 证 了 复 制 能 够准 确 无 误 地 进 行 。 7.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 。8、 DNA分 子 的 复 制 意 义 DNA分 子 通 过 复 制 ， 将 遗 传 信 息 从 亲 代 传给 了 子 代 ， 从 而 保 持 了 遗 传 信 息 的 连 续 性 。 DNA分 子 的 复 制 小 结 ： 边 解 旋 边 复 制解 旋 酶 、 聚 合 酶 等解 旋 合 成 螺 旋 子 代 DNA 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 DNA中的 含 1 4N的 链 与 1 5N的 链 的 比 例 是（ ） A、 7： 1 B、 2： 1 C、 4： 1 D、 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 ： 对 照 亲 代 I II轻 链 14N-DNA 全 轻 链 1/2轻 链中 链 全 中 链 1/2中 链重 链 15N-DNA 全 重 链 （ 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 C B A与 C C G与 A D 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分 子 复 制 能 准 确 无 误 地进 行 原 因 之 一 是 （ ） A 碱 基 之 间 由 氢 键 相 连 B DNA分 子 独 特 的 双 螺 旋 结 构 C DNA的 半 保 留 复 制 D DNA的 边 解 旋 边 复 制 特 点B 11、 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 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 子母 子半 保 留 复 制 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 = 22n+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 。 ATGC CGATATGC CGAT ATGC CGATATGC CGAT ATGC CGAT ATGC CGAT ATGC CGAT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 =（ 2 n+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%） 。 基 础 知 识 简 答1、 沃 森 和 克 里 克 于 年 提 出 了 著 名 的 _模 型 ， 为 合 理 地 解 释 遗 传 物质 的 _ 奠 定 了 基 础 。2、 DNA又 称 ， 组 成 它 的 基本 单 位 是 （ 由 一 分 子 、一 分 子 、 一 分 子 组成 ） 。 组 成 DNA的 碱 基 共 有 种 （ 符 号 表示 为 ） ， 脱 氧 核 苷 共 有 种（ 名 称 是 、 、 ） 。1953 DNA双 螺 旋 结 构 各 种 功 能 脱 氧 核 糖 核 酸脱 氧 核 苷 酸 磷 酸脱 氧 核 糖 含 氮 碱 基4A T G C 4胞 嘧 啶 脱 氧 核 苷 酸腺 嘌 呤 脱 氧 核 苷 酸 鸟 嘌 呤 脱 氧 核 苷 酸胸 腺 嘧 啶 脱 氧 核 苷 酸 3、 DNA的 双 螺 旋 结 构 是 由 按 _平行 方 式 盘 旋 的 长 链 组 成 ， 排 在 外侧 的 和 交 替 连 接 构 成 基 本 骨架 ， 通 过 连 接 起 来 的 排 列 在 内侧 。 碱 基 对 的 组 成 规 律 是 与 配 对 ， （ A） 一 定 与 （ T） 配 对 ， （ G ） 一 定 与 _ （ C） 配 对 ，反 之 亦 然 ， 碱 基 之 间 这 种 一 一 对 应 的 关 系 叫做 原 则 。 4、 DNA的 碱基 只 有 种 ， 碱 基 对 只 有 _种 ，而 分 子 结 构 具 有 性 ， 这 完 全 是 碱 基 对的 千 变 万 化 的 结 果 。两 条脱 氧 核 糖 核 酸脱 氧 核 糖 磷 酸氢 键 碱 基 对嘌 呤 嘧 啶腺 嘌 呤 胸 腺 嘧 啶鸟 嘌 呤 胞 嘧 啶碱 基 互 补 配 对4两 多 样排 列 次 序 反 向