DNA的复制(最全有动画).ppt

第3节 DNA复制 思考 生物亲子代之间是通过遗传物质传递遗传信息的 那么亲代的遗传物质如何 多出一份 来传递给子代 何谓DNA的复制 所谓DNA的复制就是指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程 1DNA 2DNA 新产生的DNA分子是一个全新的DNA分子吗 是否像洗相片似的 有一张底片就可以洗出许多相片来 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 科学家证实 DNA复制是一种半保留式的复制 聚焦一 对DNA复制方式的探究 全保留复制 半保留复制 弥散复制 假说 演绎法 每个子代DNA均由1条母链和1条子链组成 问题 如果要在实验中直观地区别 标识 母链或子链 可以采取什么办法 问题1 如果DNA是半保留复制 复制后得到的子一代DNA和子二代DNA的组成是怎样的 同位素 具放射性 标记的方法 聚焦一 对DNA复制方式的探究 问题 如果用同位素 放射性 进行标记 用什么元素 问题 如果亲代DNA是15N的 放在14N的环境中进行培养 则亲代 子一代 子二代DNA分别含有哪种N元素 聚焦一 对DNA复制方式的探究 15N 14N DNA 全部 15N 14N DNA 1 2 14N 14N DNA 1 2 15N 15N DNA 全部 问题 如果亲代DNA是15N的 放在14N的环境中进行培养 则亲代 子一代 子二代DNA分别含有哪种N元素 聚焦一 对DNA复制方式的探究 问题 要验证上述预测 就要分别观察亲代和子代的情况 但实验中 复制后的DNA分子混合在一起的 不易分离 怎么解决这个问题 15N 14N DNA 全部 15N 14N DNA 1 2 14N 14N DNA 1 2 15N 15N DNA 全部 密度梯度离心技术 15N质量大于14N 聚焦一 对DNA复制方式的探究 问题 如果对亲代 子一代 子二代的DNA都分别进行离心 结果会怎样分布 聚焦一 对DNA复制方式的探究 聚焦一 对DNA复制方式的探究 验证 推论 聚焦一 对DNA复制方式的探究 验证 推论 作出假设 演绎推理 验证假设 小结 2 子代DNA可能的情况及如何设计实验验证这种现象 3 通过实验进行验证 聚焦一 对DNA复制方式的探究 聚焦二 DNA的复制过程 解旋 合成子链 配对 聚合 形成子代DNA 阅读p54 思考 DNA的复制过程如何 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螺旋成为一个新的DNA分子 解旋 合成 复旋 复制过程 解旋酶催化 氢键断裂 解旋 模板 在DNA聚合酶的催化下 利用游离的脱氧核苷酸进行 以母链为模板进行碱基配对 母链 旧链 子链 新链 形成两个子代DNA 同时进行 边解旋边复制 边解旋复制 半保留复制 多起点复制 讨论 二条母链的碱基顺序是否相同 二条子链的碱基顺序是否相同 新合成的二个DNA碱基顺序是否相同 DNA分子复制的过程 互补 互补 相同 DNA分子是在什么时间进行复制的 在减数第一次分裂前的间期进行复制 有丝分裂在间期进行复制 新复制两个子代DNA分子是在什么时间分离的 在减数第二次分裂的后期 有丝分裂在后期 1 概念 2 场所 3 时期 4 条件5 复制过程 6 复制特点7 准确复制原因8 复制的生物学意义 有丝分裂间期 减数分裂第一次分裂的间期 模板 原料 能量 酶 DNA的两条母链 游离的脱氧核苷酸 A G C T ATP DNA解旋酶 DNA聚合酶等 DNA双链提供精确的模板 1 边解旋边复制 2 半保留复制 细胞核 主要 线粒体 叶绿体 解旋 合成互补子链 形成子代DNA 碱基互补配对原则 三 DNA分子复制的过程 P54 DNA的复制就是指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程 保持了遗传信息的连续性 聚焦三 DNA复制中的变异 碱基互补配对差错导致基因突变 聚焦四 DNA复制中的有关计算 亲代DNA分子 复制1次 复制2次 复制3次 4 8 2 21 22 23 分析 15N 14N 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数量及比例 22 DNA个数 2n n 复制次数 2 含母链的DNA数量及比例 22 22n 2 3 含母链的脱氧核苷酸链数占总链数比 4 复制n次消耗原料的量 a 5 复制第n次消耗原料的量 a 思维拓展 3 4 图中一 二 三表示DNA复制的过程 一表示 这一过程中 DNA分子在的作用下 两条扭成螺旋的长链开始 二表示 每条母链在一些 的作用下 链上的碱基按照 与周围环境中游离的 来配对 三表示 解旋 解旋酶 以母链为模板进行碱基配对 解开 DNA聚合酶 碱基互补配对原则 脱氧核苷酸 形成两个新的DNA分子 例1 在DNA分子中 由于组成脱氧核苷酸的碱基有4种 A G C T 因此 构成DNA分子的脱氧核苷酸也有4种 它们的名称是 腺嘌呤脱氧核苷酸 鸟嘌呤脱氧核苷酸 胞嘧啶脱氧核苷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 例2 从DNA分子的复制过程可以看出 DNA分子复制需要 和 等条件 DNA分子的结构能够为复制提供精确的模板 通过保证了复制能够正确地进行 模板 原料 能量 酶 双螺旋 碱基互补配对 3 将单个的脱氧核苷酸连接成DNA分子的主要的酶是 A DNA连接酶B DNA酶C DNA解旋酶D DNA聚合酶4 1条染色单体含有1个双链的DNA分子 那么 四分体时期中的1条染色体含有 A 4个双链的DNA分子B 2个双链的DNA分子C 2个单链的DNA分子D 1个双链的DNA分子 D B 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 A 一个DNA分子经过3次复制后 保留有原来母链的子代DNA分子占全部子代DNA分子的比例为 原来的母链占全部脱氧核苷酸链的比例为 A 1 2B 1 4C 1 8D 1 16 B C 2 23 1 4 2 23 2 1 8 已知某DNA分子中含腺嘌呤 A 200个 占全部DNA碱基总数的20 该DNA连续复制4次 环境中消耗游离的胞嘧啶脱氧核糖核苷酸 C 的数目为 A 1600个B 3200个C 4500个D 4800个 解析 1 求出该DNA分子中共含有多少个脱氧核糖核苷酸 200 20 1000 个 2 求出该DNA分子中含有多少个胞嘧啶脱氧核糖核苷酸 1000 200 2 2 300 个 3 求出复制4次需多少个胞嘧啶脱氧核苷酸 24 1 300 4500 个 C G0 G1 G2三代DNA离心后的试管分别是图中的 G0 G1 G2 A B D G2代在 三条带中DNA数的比例是 0 1 1 以含有31P标志的大肠杆菌放入32P的培养液中 培养2代 离心结果如右 能力提升 上述实验结果证明了DNA的复制方式是 31P 31P和32P 图中 两条带中DNA分子所含的同位素磷分别是 半保留复制