复制（13） ppt课件

,平面结构,磷酸二酯键,大肠杆菌的核酸的初级水解产物 _，最终水解产物是 _ 其遗传物质的初级水解产物是_,最终水解产物 _.,八种核苷酸,磷酸 、 脱氧核糖 、核糖 、碱基（A G C T U)八种化合物,四种脱氧核苷酸,磷酸、脱氧核糖、碱基（A G C T )六种化合物,第3节 DNA的复制,概念：,以亲代DNA分子为模板来合成子代DNA的过程。,DNA是如何复制的呢？,半保留复制,一. 有关DNA的复制方式的假说,全保留复制,分散复制（弥散复制）：,新复制出的子代DNA分子直接形成，完全 没有旧的部分；,新复制出的子代DNA分子一半是新的，一半是旧的；,新复制的子代DNA分子中新旧都有，但分配是随机组合的；,思考：怎样证明DNA是半保留复制?,沃森和克里克推测是半保留复制模型,2、如果要你来设计实验，你认为最基本的思路是什么？,把原来的链做上标记，然后观察它在新DNA中出现的情况。,1、这些假说各有不同，如何来证明哪个假说是正确的？,只能用实验来证明。,同位素示踪法,思考：怎样证明DNA是半保留复制?,二、DNA半保留复制的实验证据,要分析DNA的复制究竟是不是半保留复制，就需要区分亲代与子代的DNA。,1958年,科学家,运用同位素示踪技术，以大肠杆菌为实验材料,设计了一个巧妙的实验。,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,细胞分裂两次,科学家推测：如果DNA复制以半保留方式进行，那么经过同位素标记以后子代中将会出现 2 种DNA分子：,怎样把不一样的DNA分开呢？,密度梯度离心技术,含14NH4Cl的培养液,含15NH4Cl的培养液,（培养大肠杆菌）,全部DNA在中部,子一代密度居中,亲代密度最大,全部DNA在底部,上,中,半保留复制的验证,子二代密度最轻和居中,第一代亲代,第二代子一代,第三代子二代,第四代子三代,无论DNA复制多少次，含有原来母链的DNA分子永远只有两个,2、半保留复制过程的平面示意图,演绎,假说：,DNA的复制是一种半保留复制（亲代DNA是 15N/15N ）。,：子代将出现两种DNA( 15N/14N、14N/14N）,实验检验,：子代出现两种带即中带和轻带15N/14N、14N/14N,实验结果和预期一致，假说成立,假说-演绎法,实验结论：DNA的复制确实是半保留复制,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、复制的结果 9、复制的生物学意义：,有丝分裂间期、减数分裂第一次分裂前的间期,模板：,原料：,能量：,酶：,DNA的两条母链,游离的4种脱氧核苷酸,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,DNA分子通过复制使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,一个DNA分子就形成了两个完全相同的DNA分子,：解旋酶催化,解旋,模板,（在DNA聚合酶的催化下，利用游离的4种脱氧核苷酸为原料）,合成子链,：以母链为模板进行碱基 互补配对,母链（旧链） 子链（新链）,复制后的DNA,同时进行-边解旋边复制,复制过程,解旋 复制子链 组合成子代DNA,4.DNA复制过程中的需要的游离脱氧核苷酸的数目,思考：若一条DNA分子中有胸腺嘧啶为m个， （1）复制一次的时候，需要游离的胸腺嘧啶多少个？,T=m（2n1）,（4）则该DNA复制n次后，形成子代DNA分子需游离的胸腺嘧啶为多少个？第N次，需要的游离胸腺嘧啶呢？,（2）复制两次的时候，需要游离的胸腺嘧啶多少个？,M个,3M个,（3）复制三次的时候，需要游离的胸腺嘧啶多少个？,7M个,三、DNA分子复制的过程:,复制起始点,复制叉,复制起始点,复制叉,先导链,后导链（延迟链）,RNA引物,岗崎片段,2. DNA复制的过程,1、用15N标记的一个DNA分子放在14N培养基中复制10次，则含15N的DNA分子占全部的DNA分子比例是（ ） A、1/210 B、 1/102 C、1/50 D、1/ 29,D,结论：复制n次，产生子代DNA分子中含亲本DNA链的子代DNA占总数的( ),2 2n,练习,亲 代,第一代,第二代,第三代,15N,15N,15N,15N,14N,14N,14N,14N,14N,14N,2、一个DNA分子中有100个碱基对，其中有30个鸟嘌呤，如果连续复制两次，则需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸的数目是（ ）,DNA分子碱基总数1002200个,G=30个,G=C=30个,G+C=60个,A+T=20060140个,T=70个,复制3次，游离的3T=210个,210,消耗的脱氧核苷酸数？ 设亲代DNA分子中含有某种脱氧核苷酸m个，则： （1）经过n次复制，共消耗游离的该脱氧核苷酸：mx(2n-1)个 （2）第n次复制时，共需消耗游离的该脱氧核苷酸：mx2n-1,3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,4、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,5、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 。,、图中、两条带中DNA分子所含的同位素磷分别是： ， 。,、上述实验结果证明了DNA的复制方式是 。,0:1:1,31P,31P 和32P,半保留复制,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,小结,DNA的结构和复制,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：,（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,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,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：,4000,1.25,1.25,3、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%,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,幻灯片,3、DNA分子解旋时，下列哪一组碱基被解开（ ） A 鸟嘌