生物：DNA的复制人教版.ppt

第三节 DNA的复制 第三章基因的本质 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？ DNA的复制就是指以亲代DNA为模板合 成子代DNA的过程，即1DNA2DNA。 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？ 一、对一、对DNADNA分子复制的推测分子复制的推测 半保留复制全保留复制 DNA是肉眼看不到的如何才能分辨DNA？ 实验的基本思路是什么？ 实验是如何区分亲子代的DNA分子的？ 用密度梯度离心后重带、中带、轻带表 示的DNA分子的双链构成是怎样的？ 在整个实验的亲代、子一代、子二代细 胞中提取的DNA离心的结果说明了什么？ 【阅读与思考】P53 二、二、DNADNA半保留复制的实验证据半保留复制的实验证据 19581958年年, ,科学家以大肠杆菌为实验材料。科学家以大肠杆菌为实验材料。 运用技术：运用技术： 怎样把不一样的DNA分开呢？ N想一想 ：可以用什么同位素去标记DNA？ 密度梯度离心技术密度梯度离心技术 14N/14NDNA 15N/14NDNA 15N/15NDNA 轻链 中链 重链 同位素示踪技术同位素示踪技术 转移到含14NH4Cl 的培养液中 15N/15N DNA 15N/14N DNA 14N/14N DNA 15N/14N DNA 大肠杆菌在含15NH4Cl的 培养液中生长若干代 红线代表15N链 蓝线代表14N链 红线代表15N链 蓝线代表14N链 变通：亲代母链与子代DNA链数之比为： 含亲代母链的DNA分子数与子代DNA分子数 之比为： 规律1：亲代DNA复制n代后，DNA分子数 为，含亲代母链的DNA分子数为 ，不含亲代母链的DNA分子数为 1/2n 2/ 2n 2n 2个 2n2 解释 【智慧眼智慧眼寻找规律】 半保留复制 DNA分子复制时，DNA分子的双螺旋将解开， 互补的碱基之间的氢键断裂，解开的两条单链 作为复制的模板，游离的脱氧核苷酸依据碱基 互补配对原则，通过形成氢键，结合到作为模 板的单链上。 由于新合成的每个DNA分子中，都保留了原 来DNA分子中的一条链，因此，这种复制方式 被称做半保留复制。 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 P54 三、三、DNADNA分子复制的过程（分子复制的过程（P P54 54） ） DNA的复制就是指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程 规律2：亲代DNA分子经 n 次复制后， 所需某种游离的脱氧核苷酸数为： R a (2 n1) 其中 a 表示亲代DNA含有的某种碱 基数，n 表示复制的次数。 例如：一个DNA分子片段，经水分解消耗88个水分 子，得到多少个脱氧核苷酸？ 规律3：碱基总数失去H2O数2 90 【智慧眼寻找规律】 练习 亲 代 第一代 第二代 第三代 15N15N 类推第五代时在离心管中，上中下层的比例如何？ 15N 15N 14N 14N 14N 14N14N 14N 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） 组成 边解旋复制 半保留复制 多起点复制 具有100个碱基对的1个DNA分子片断， 内含40个胸腺嘧啶，如果连续复制两次， 则需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸的数目为 （ ）个。180 某DNA分子共含有含氮碱基1400个，其中一 条链上A+T/C+G= 2:5，问该DNA分子连续复制 2次，共需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目是 （ ）个。600 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 练习 以下的幻灯片是练习集， 请各位教师根据本班学生 实际情况挑选练习题。 练习 下列关于DNA复制的说法，其中不正确的（ ） 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 以DNA的一条链“ATC”为模板，经复制 后的子链是（ ） A. “TAG” B. “UAG” C. “TAC” D. “TUG” 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III 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 2DNA分子的半保留复制方式使 A分子结构具有相对稳定性 B能精确进行自我复制，保证亲代与子代之 间的 连续性 C能够精确地指导蛋白质合成 D产生可遗传变异的机会 3一个双链DNA分子为第一代，经过3次自我 复制，在第四代DNA分子中，共有 条长链 有 条第一代脱氧核苷酸的长链 A2 B4 C8 D16 A D B 课堂练习 4下列关于DNA复制过程中，正确顺 序是（ ） 互补碱基对间氢键断裂 互补碱基 对之间形成氢键 DNA分子在解旋酶 作用下解旋 以母链为模板进行碱基 互补配对 子链与母链盘旋成双螺旋结 构 A B C D C 课堂练习 5、DNA的复制不可能发生在（ ） A、细胞核中 B、叶绿体中 C、线粒体中 D、核糖体中 D 6、一条染色体含有一个双链DNA分子，经复制后 ，一条染色单体含有 （ ） A、两条双链DNA分子 B、一条双链DNA分子 C、一条单链DNA分子 D、四条双链DNA分子 B 课堂练习 1、一个DNA分子中，有腺嘌呤1500个， 腺嘌呤与鸟嘌呤之比为3：1，则这个DNA分 子中脱氧核糖的分子数目为_个。 2、甲DNA分子的一条链上A+C/G+T=0.8， 乙DNA分子的一条链上 A+T/G+C = 1.25,那么 甲、乙DNA分子中互补链上相应的碱基比例分 别是_和_。 课堂训练： 4000 1.251.25 3、某DNA分子中，鸟嘌呤与胞嘧啶之 和为46%，该DNA一条链（a链）中腺 嘌呤占28%，a链的互补链（b链）中 腺嘌呤占该链全部碱基的百分比是 _。 4、某DNA分子中含有 30%的腺嘌呤， 该DNA分子一条链上鸟嘌呤最多可占 此链碱基总数的_。 26% 40% 7、含有32P或31P的磷酸，两者化学性质几 乎相同，都可参与DNA的组成，但32P比 31P质量大。现将某哺乳动物的体细胞放 在含有31P磷酸的培养基中，连续 培养数 代后得到G0代细胞。然后将G0代细胞移到 含有32P的培养基中培养，经过 第1、2次 细胞分裂后，分别得到G1、G2代细胞。 再从G0、G1、G2代细胞中提取出DNA， 经密度剃度离心后得到的结果如图所示， 由于DNA分子的质量不同，因此在离心管 内的分布不同。若、分别代表轻 型、中型、重型DNA分子的位置，请回答 ： 、G0、G1、G2三 代DNA离心后的试试 管分别别是图图中的： G0 、G1 、 G2 。 AB D 、G2代在、三条带带中DNA数 的比例是 。 、图图中、两条带带中DNA分子所含的同 位素磷分别别是： ， 。 、上述实验结实验结 果证证明了DNA的复制方式 是 。 0:1:1 31P31P 和32P 半保留复制 3、将32P 标记的DNA分子放在 31P的培养基上培养， 经 过3次复制，在所形成的子代 DNA中，含32P 的DNA占 总数是 A1/16 Bl8 C14 D12 4、某生物的双链DNA分子共有含氮碱基77对，其中一条链 上（A+T）：（C+ G）2.5，问该DNA分子连续复制两次共 需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目是 A154个 B165个 C110个 D220个 小结:设一条DNA分子中有胸腺嘧啶m个，则该 DNA复制n次后，形成子代DNA分子需游离的胸 腺嘧啶为T 。 (2n-1)m 7用15N标记的一个DNA分子,放在含有14N 的培养基 中复制三次，则含有15N的DNA分子占全部DNA分子的 比例和占全部DNA单链的比例依次是 A 12，14 B 14，18 C 14，116 D 18，18 8某DNA分子有2000个脱氧核苷酸，已知它的一条 单链上碱基A：G：T：C1：2：3：4，若该分子复 制一次，则需腺嘌呤脱氧核苷酸的数量是（ ） A200 B300 C400 D800 1、某些药物可以抑制肿瘤细胞DNA的复制，从 而达到控制癌症的目的。这些药物作用的细胞正 处于细胞周期的（ ） A 间期 B 前期 C 中期 D 不能确定 2、下列关于DNA复制过程的正确顺序是（ ） 互补碱基对间氢键断裂 互补碱基对之间形成 氢键DNA分子在解旋酶作用下解旋 以母链为 模板进行碱基互补配对 子链与母链盘旋成双螺 旋结构 A B C D A C 幻