高中生物第三章基因的本质第03节DNA分子的复制课件新人教版必修2.ppt

,DNA的复制,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？,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？,最早提出的DNA复制模型有三种:,一、对DNA复制的推测,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；,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：新复制的分子中新旧都有，但分配是随机组合的,半保留复制,全保留复制,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？,把复制的单链和原来的链做上标记，然后观察它在新DNA中出现的情况。,1、这些观点各有不同，如何来证明那个观点是正确的？,只能用实验来证明。,二、DNA半保留复制的实验证据,1958年,科学家以大肠杆菌为实验材料。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,14N/14NDNA,15N/14NDNA,15N/15NDNA,轻链,杂交/中链,重链,同位素示踪技术,实验结论：DNA的复制是以半保留的方式进行的,DNA半保留复制的实验过程及结果,亲代,第一代,第二代,第三代,15N,15N,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,14N,14N,14N,因DNA复制采用半保留的方式，所以一个DNA分子经几代复制后的所有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）,三、DNA复制的过程,1.DNA分子复制的概念?2.DNA分子复制过程怎么进行?3.DNA分子复制过程需要哪些条件?4.DNA分子复制过程有何特点?5.DNA分子复制有何生物学意义?,1.概念：,2.时间：,是指以亲代DNA为模板，合成子代DNA的过程。,细胞有丝分裂的间期、无丝分裂之前和减数第一次分裂的间期,3.场所：,细胞核（主要）、线粒体、叶绿体,DNA复制,半保留复制复制时，DNA分子首先利用细胞提供的能量，在解旋酶的作用下将两条螺旋的双链解开（解旋），互补的碱基之间的氢键断裂，再以解开的每一段母链作为复制的模板，在DNA聚合酶的作用下，以游离的四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。子链延伸，与模板链盘绕成双螺旋结构。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。,4、什么叫解旋？解旋的目的是什么？,在ATP供能、解旋酶的作用下，DNA两条脱氧核苷酸链配对的碱基从氢键处断裂，双螺旋的两条链解开的过程。,目的：就是为复制提供准确的模板，解开的两条单链叫母链。,什么叫“子链”?复制一次能形成几条链？,以母链模板，以周围环境中游的4种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，在有关酶的作用下，各自合成与母链互补的一段子链，复制一次形成子链两条。,1.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）,DNA复制跟洗相片一样吗？（有一张底片就可以洗出许多相片来。）为什么？,1DNA2DNA单链（母）2母2子（母十子）（母十子）2DNA,与洗相片不同，因为DNA分子的复制结果并没没有形成一个完整的新的DNA分子，而是形成了一半新、一半旧的两个DNA分子。,2、DNA分子复制时需何条件？,模板：亲代DNA的两条母链；原料：4种脱氧核苷酸：能量：ATP;酶：DNA解旋酶，DNA聚合酶等。,3.DNA分子复制的特点:,边解旋边复制,半保留复制,4.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。,5、DNA分子的复制实质(意义)？,DNA通过复制，使遗传信息从亲代传给了子代，从而保证了物种的相对稳性，保持了遗传信息的连续性，使得种族得以延续。,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,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（复制的原则）,P54,DNA分子复制的过程（总结）,DNA的复制就是指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程,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=,2,2n+12,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。,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+12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+12,DNA连续复制n代后需要鸟嘌呤=（2n+12）/2m（1/2a%）=m（2n1）（1/2a%）,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（1/2a%），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（1/2a%）,答：,DNA连续复制n代后需要鸟嘌呤数是m（2n1）（1/2a%）。,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,【智慧眼寻找规律】,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：Ra(2n1)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】,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。,60