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 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 14n dna 15n 14n dna 15n 15n dna 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 1dna 2dna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 1 2 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 1 2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 1 2 dna连续复制n代后需要鸟嘌呤 2n 1 2 2 m 1 2 a m 2n 1 1 2 a 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 2 a 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 2 a 答 dna连续复制n代后需要鸟嘌呤数是m 2n 1 1 2 a 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 2n 2 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 r a 2n 1 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