高中生物 第三章 第3节 DNA的复制课件 新人教版必修2.ppt

dna的复制 1981年美国加利福尼亚大学柏克莱分校波纳教授海斯教授一枚琥珀切片4000万年前一只蚊子的细胞细胞结构惊人地完整 基因工程 重组dna 相关技术及应用geneticengineering 基因诊断疾病相关基因克隆 印迹技术 探针技术 pcr技术 dna序列分析 生物芯片技术等基因治疗生物制药转基因动物和植物supermousesupertomato 地球上会出现吗 土豆番茄烟 鱼人 新人种 爱因斯坦 想象 是科学的翅膀 教学重点 中心法则dna复制的概念 特点参与复制的主要物质及其作用 一 中心法则thecentraldogma 2 中心法则 thecentraldogma 遗传与进化中的信息流 转录 翻译 逆转录 dna rna 蛋白质 复制 m temin 二 dna的复制dnareplication dna双螺旋结构模型中的重要知识点 方向相反碱基配对规则 a tg c 1 复制 replication 是指以亲代dna为模板合成子代dna的过程 即遗传物质的传代 2 dna复制的方式 特征 半保留复制半不连续复制 半保留复制 半不连续性复制 复制叉 领头链 leadingstrand 随从链 laggingstrand 冈崎片段 okazakifragment 领头链leadingstrand 合成方向与复制叉解链方向相同 并可连续合成的子链 随从链laggingstrand 合成方向与复制叉解链方向相反 并且是不连续合成的子链 岡崎片段okazakifragment 在dna复制过程中 随从链上初合成的不连续的dna片段 半不连续性复制 在dna复制过程中 领头链连续复制而随从链不连续复制 1 模板 template 解开成单链的dna母链2 底物 substrate 或称原料 datp dgtp dctp dttp3 引物 primer 复制需要一小段rna作引物4 能源 需atp供能 原料dntp本身也是高能化合物5 酶和蛋白质因子 dna聚合酶 polymerase 等 3 参与dna复制的物质及作用 复制过程动画 解链酶拓扑异构酶ssb引物酶dddp dddp 连接酶 1 解链酶 helicase 作用 利用atp供能 解开dna双链消耗2atp 解开1bp可随复制叉的伸展向前移动 也称 解螺旋酶 2 拓扑异构酶 topoisomerase topo topo 拓扑是指物体或图像作弹性位移而又保持物体不变的性质作用 松驰dna超螺旋 克服扭结现象 解链酶拓扑异构酶ssb引物酶dddp dddp 连接酶 解链酶拓扑异构酶ssb引物酶dddp dddp 连接酶 2 拓扑异构酶 topoisomerase topo 3 单链dna结合蛋白 ssb singlestranddnabindingprotein 作用 能与dna单链可逆的结合 其作用有二 解链酶拓扑异构酶ssb引物酶dddp dddp 连接酶 也称 dna结合蛋白 dnabindingprotein dbp 防止dna复性 防止dna单链模板被水解 4 引物酶 primase 模板以dna单链为模板底物ntp atp gtp ctp utp 按碱基配对原则 a ug c 按5 3 方向 解链酶拓扑异构酶ssb引物酶dddp dddp 连接酶 作用 复制起始时催化生成rna引物本质 是一种rna聚合酶 可以使两个游离的ntp聚合 此不同于催化转录过程的rna聚合酶 5 6 dna聚合酶 全称 依赖dna的dna聚合酶 dnadependentdnapolymerase 简称 dnapol dddp 解链酶拓扑异构酶ssb引物酶dddp dddp 连接酶 a kornberg试管内实验证实加有 模板 底物 引物该酶可催化新链dna生成 5 6 dna聚合酶 dnapol dddp 主要作用 5 3 的聚合活性 解链酶拓扑异构酶ssb引物酶dddp dddp 连接酶 dttp 3 5 6 dna聚合酶 机理 使核苷酸之间生成3 5 磷酸二酯键主要作用 5 3 的聚合活性模板以dna单链为模板底物dntp datp dgtp dctp dttp 引物以小片段rna为引物注 引物的原料 atp gtp ctp utp 按碱基配对原则 a tg c 按5 3 方向在rna引物的3 oh末端上开始逐个添加dntp 解链酶拓扑异构酶ssb引物酶dddp dddp 连接酶 领头链 leadingstrand 随从链 laggingstrand 冈崎片段 okazakifragment dna聚合反应 新链生成 的特点 需要模板 具方向性新链的延长5 3 需要引物 5 6 dna聚合酶 e coli大肠杆菌dna聚合酶的作用 解链酶拓扑异构酶ssb引物酶dddp dddp 连接酶 7 dna连接酶 dnaligase 作用 消耗atp 将随从链中相邻的两个dna片段连接起来催化同一模板dna链上的两个相邻dna片段的3 端与5 端间形成磷酸二酯键 把相邻的两段dna连成完整的链 解链酶拓扑异构酶ssb引物酶dddp dddp 连接酶 起始 形成复制叉replicationfork需解决两个问题dna解开成单链 提供模板合成rna引物 提供3 oh末端 4 dna复制的过程 解链酶拓扑异构酶ssb引物酶dddp dddp 连接酶 起始延长终止 topo 引物酶 延长 dna pol dddp 的5 3 的聚合活性使核苷酸之间生成3 5 磷酸二酯键模板以dna单链为模板底物dntp datp dgtp dctp dttp 引物以小片段rna为引物 在rna引物的3 oh末端上开始逐个添加dntp按碱基配对原则 a tg c 按5 3 方向 4 dna复制的过程 解链酶拓扑异构酶ssb引物酶dddp dddp 连接酶 起始延长终止 oh3 3 目录 4 dna复制的过程 解链酶拓扑异构酶ssb引物酶dddp dddp 连接酶 起始延长终止 终止 随从链上不连续性片段的连接 解链酶拓扑异构酶ssb引物酶dddp dddp 连接酶 起始延长终止 复制过程动画 5 半保留复制的意义 保证了物种遗传的稳定性 高保真性 保守性 是物种稳定的分子基础 但不是绝对的 按半保留复制方式 子代dna与亲代dna的碱基序列一致 即子代保留了亲代的全部遗传信息 体现了遗传的稳定性 小结1 e coli 原核生物 dna复制 小结1 e coli 原核生物 dna复制 小结1 e coli 原核生物 dna复制 小结1 e coli 原核生物 dna复制 小结1 e coli 原核生物 dna复制 小结2 归纳与比较 小结2 归纳与比较 基因诊断在法医学上的应用 物证检验个体识别亲子鉴定荔枝dna找到杀人者被害人 12岁女孩 死者胃里发现咖啡色肉丝状物嫌疑人 家中发现一些荔枝壳和核植物dna检验技术 进行dna扩增检验 证明肉丝状物 果肉 和外壳呈现相同dna谱带 而市场上随机购买的荔枝却与前两者的dna谱带不同说明事实 两者dna具有同源性 同一棵树上结的果实 小结3 应用与思考 聚合酶链反应pcr polymerasechainreaction 是一种体外的特异dna扩增技术 karymul