分子复制祁铁军ppt课件

教学模式 学案式引导学生自主探索式学习 西安市五环中学生化组祁铁军 DNA分子的复制 北京奥运会会徽 中国印舞动的北京 怎样将这枚会徽复制成两个完全一样的印章 问题探讨 两个会徽所用材料应该选自一块石材 应先制造模型 并按模型制作会徽 应使用电子控制的刻床 刻床应由一名技术熟练的师傅操作 或完全数控等 将两个印章的图形盖在白纸上进行比较 对于DNA分子复制的推测 你能从DNA分子的双螺旋结构 设想出DNA复制的方式吗 提示 复印老师讲义为例类比 假说 复制方式 1 提出者 2 内容 1 解旋DNA分子复制时 DNA分子的解开 互补的碱基之间的 断裂 2 复制以作为复制的模板 游离的为原料 依据原则 通过形成 结合到作为模板的单链上 3 特点新合成的每个DNA分子中 都保留了原来DNA分子中的 因此 这种复制方式被称做 对于DNA分子复制的推测 半保留 沃森和克里克 双螺旋 氢键 解开的两条单链 脱氧核苷酸 碱基互补配对 氢键 一条链 半保留复制 DNA分子的复制 1 概念 以为模板合成的过程 2 DNA分子复制的时间 细胞有丝分裂的 和减数第一次分裂前的 即细胞分裂 3 场所 主要是 亲代DNA 子代DNA 间期 间期 细胞核 间期 DNA分子的复制动画 4 复制过程 边解旋 1 需要细胞提供的 2 需要酶的作用 3 结果 边复制合成子链 1 模板 解开的每一段 2 原料 四种 3 酶 等 4 原则 原则 边螺旋形成子代DNA每一条新链与其对应的模板链盘绕成 能量 ATP 解旋 两条螺旋的双链解开 母链 脱氧核苷酸 DNA聚合酶 碱基互补配对原则 子代DNA双螺旋结构 5 结果 形成两个与完全相同的子代DNA分子 6 意义 将从亲代传给子代 从而保持了的连续性 7 特点 1 2 8 准确复制的原因 1 DNA分子独特的为复制提供了精确的模板 2 通过保证了复制准确无误地进行 亲代DNA 遗传信息 遗传信息 边解旋边复制 半保留复制 双螺旋结构 碱基互补配对 DNA半保留复制的实验证据 首先在 培养液中培养大肠杆菌 让大肠杆菌繁殖几代后 再将大肠杆菌转移到 培养液中 然后 在不同时刻收集大肠杆菌并 再将提取的DNA进行 并记录 如果DNA是以半保留的方式复制的 预期实验结果 实验结果与预期的一样 证明 15N标记的NH4Cl 14N的普通 提取DNA 密度梯度离心 离心后试管中DNA的位置 离心后应该出现三条DNA带 上 14N14N中 15N14N下 15N15N DNA以半保留方式复制 DNA半保留复制的动画 假说演绎法 假说 演绎推理 同位素示踪法 密度梯度离心法 实验验证 这个实验是如何区分亲代与子代的DNA分子的 本实验依据半保留复制原理和DNA密度的变化来设计的 根据试管中DNA所在的位置就可以区分亲子代的DNA 1 DNA分子计算专题 1 DNA分子复制子代数目计算若DNA分子复制n次 则产生的子代DNA分子数为2n 2 DNA分子复制过程中所需碱基数目计算已知某DNA分子中含有某种脱氧核苷酸 如腺嘌呤脱氧核苷酸 碱基与基本单位是一对一的关系 的数目为a 该DNA复制n次 则 共需要某种游离脱氧核苷酸数为 a 2n 1 第n次复制所需某种游离脱氧核苷酸数为 a 2n 1 演释推理出N代时的情况 2 2n中 1 2 2n轻 3 DNA的半保留复制的计算 2 例题精析 例1 实验室内模拟生物体DNA的复制必需的一组条件是 酶 游离的脱氧核苷酸 ATP DNA分子 mRNA tRNA 适宜的温度 适宜的酸碱度A B C D 解析 DNA的复制过程是重要的生理过程 离不开酶和能量 还需要DNA模板 游离的脱氧核苷酸等基本条件 而酶的作用受温度 酸碱度的影响 答案 D 例2 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 有几条第一代脱氧核苷酸的长链 A 2B 4C 8D 16解析 DNA分子是半保留复制的 所以不论复制多少代 其中只有两条是第一代脱氧核苷酸的长链 答案 A 例3 某生物组织中提取的DNA成分中 鸟嘌呤和胞嘧啶之和占全部碱基含量的46 已知其中一条链的碱基中28 是腺嘌呤 22 是胞嘧啶 求 全部碱基中腺嘌呤占 与已知链相对应的链中 腺嘌呤占该链全部碱基的 解析 因为G C占全部碱基的46 所以A T 1 46 54 又因为A T 所以A T 27 因为已知链上的A占该链碱基的28 所以已知链上的A占全部碱基的28 2 14 由 题知整个DNA上的A占全部碱基的27 所以与已知链相对应的链上的A占全部碱基的27 14 13 因此对应链上的A占该链碱基的比为13 2 26 答案 27 26 提出假说 演绎推理 验证假说 小结 子代DNA可能的情况及如何设计实验验证这种现象 通过实验进行验证 得出结论 DNA的复制方式半保留复制DNA的复制特点边解旋边复制 欢迎指导 自我诊断 基础题 1 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2 一条染色体含有一个双链DNA分子 经复制后 一条染色体含有 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3 保证准确无误的进行DNA复制的关键步骤是 A 解旋酶促使DNA的两条链分离B 游离的脱氧核苷酸与母链碱基进行互补配对C 配对的脱氧核苷酸之间连接成与母链互补的子链D 模板母链与互补子链盘绕成双链结构 4 具有100个碱基对的一个DNA分子区段 内含40个胸腺嘧啶 如果连续复制2次 需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸 A 60个B 80个C 120个D 180个5 在一个DNA分子中 腺嘌呤与胸腺嘧啶之和占全部碱基总数的42 若其中一条链中胞嘧啶占该链碱基总数的24 胸腺嘧啶占30 那么在其互补链上 胞嘧啶和胸腺嘧啶分别占 A 12 34 B 21 52 C 34 12 D 58 30 6 已知某DNA分子长度达30mm DNA复制速度约为4um min 但复制整个过程的完成时间仅需30min多 这主要是因为 A 边解旋边复制B 以半保留方式复制C 有许多复制起点即分段复制D DNA双链同时复制7 用15N标记的DNA分子 放入14N培养基中进行复制 当测得含有15N的DNA分子占12 5 时 该DNA分子已复制的次数是 A 1B 2C 3D 4 8 下列关于DNA复制的叙述 正确的是 A DNA分子在解旋酶的作用下 水解成脱氧核苷酸B 在全部解旋之后才开始碱基配对C 解旋后以一条母链为模板合成两条新的子链D 复制后 每个新DNA分子中含有一条母链和一条子链9 一个被放射性元素32P标记的双链DNA噬菌体侵染细菌 若此细菌破裂后释放出n个噬菌体 则其中具有放射性元素32P的噬菌体占总数的 A 1 nB 1 2nC 2 nD 1 210 1个DNA复制成2个DNA 这两个携带完全相同遗传信息的DNA分子彼此分离发生在 A 细胞分裂间期B 减数第一次分裂后期C 减数第一次分裂后期和有丝分裂后期D 减数第二次分裂后期和有丝分裂后期 拓展题11 某DNA分子中含有1000个碱基对 P元素只是32P 若将该DNA分子放在只含31P的脱氧核苷酸的培养液中 让其复制两次 则子代DNA分子的相对分子质量平均比原DNA分子 A 减少1500B 增加1500C 减少1000D 增加100012 某DNA分子含有腺嘌呤200个 该DNA复制数次后 消耗了周围环境中3000个含腺嘌呤的脱氧核苷酸 则该DNA分子已经复制了多少次 A 3次B 4次C 5次D 6次 13 含有32P或31P的磷酸 两者化学性质几乎相同 都可能参与DNA分子的组成 但32P比31P质量大 现在将某哺乳动物的细胞放在含有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代细胞移至含有32P磷酸的培养基中培养 经过第一 二次细胞分裂后 分别得到G1 G2代细胞 再从G0 G1 G2代细胞中提取DNA 经密度梯度离心后得到结果如下图 由于DNA分子质量不同 因此在离心管内的分布不同 若1 2 3分别表示轻 中 重3种DNA分子的位置 请回答 1 G0 G1 G23代DNA离心后的试管分别是图中G0 G1 G2 2 G2代在1 2 33条带中DNA数的比例为 3 图中1 2两条带中DNA分子所含的同位素磷分别是 条带1 条带2 4 上述实验结果证明DNA分子的复制是 DNA的自我复制使生物的 保持相对稳定 自我诊断参考答案1 D2 A3 B4 D5 C6 C7 D8 D9 C10 D11 A12 B13 1 ABD 2 0 1 1 3 31P31P和32P 4 半保留复制遗传特性 备课资料 DNA的复制 DNA复制过程的特点有哪些 DNA复制需要哪些条件 DNA复制的场所在哪 在什么时间进行 边解旋边复制 且为半保留 模板 原料 酶 能量 细胞核 有丝分裂的间期 减数第一次分裂的间期 二 DNA半保留复制的实验证据 见教材 同位素示踪法 15N 14N DNA 全部 15N 14N DNA 1 2 14N 14N DNA 1 2 15N 15N DNA 全部 问题 要验证上述预测 就要分别观察亲代和子代的情况 但实验中 复制后的DNA分子通常是随机混合在一起的 不易分离 怎么解决这个问题 15N 14N DNA 全部 15N 14N DNA 1 2 14N 14N DNA 1 2 15N 15N DNA 全部 可以通过