DNA的复制课件精讲.ppt

DNA的复制 复习旧知 1 DNA化学组成的基本单位是什么 脱氧核苷酸2 DNA双螺旋的特点是什么 稳定性 多样性 特异性 何谓DNA的复制 所谓DNA的复制就是指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程 1DNA 2DNA 新产生的DNA分子是一个全新的DNA分子吗 最早提出的DNA复制模型有三种 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 一 对DNA复制的推测 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 弥散复制 新复制的分子中新旧都有 但分配是随机组合的 沃森和克里克推测是半保留复制 复制时 DNA的双螺旋解开 互补的碱基间氢键断裂 分开的两条链作为模板 以碱基互补配对的原则合成新的一条链 提出假说 如果DNA是半保留复制分析假说 复制后得到的子一代DNA和子二代DNA的组成是怎样的 实验验证 需要解决的问题2 如果用同位素 放射性 进行标记 用什么元素最好 演绎推理 如果亲代DNA是15N作标记的 放在14N的环境中进行培养 则亲代 子一代 子二代DNA分别含有哪种N元素 其密度如何 需要解决的问题1 如果要在实验中直观地区别 标识 母链或子链 可以采取什么办法 可以利用同位素 具放射性 标记的方法 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 可以通过离心使其发生分层 15N质量大于14N 演释推理出N代时的情况 2 2n中 1 2 2n轻 例 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 提出假说 演绎推理 验证假说 小结 2 子代DNA可能的情况及如何设计实验验证这种现象 3 通过实验进行验证 得出结论 二 DNA复制的方式半保留复制 三 复制的过程 1 复制的条件 1956年 美 康贝尔 4种脱氧核苷酸 Mg2 DNA聚合酶 DNA分子片段 ATP DNA人工合成系统 复制时需要模板 DNA两条链原料 4种游离的脱氧核苷酸能量 ATP酶 解旋酶和DNA聚合酶等 2 复制的时间 有丝分裂的间期减数第一次分裂前的间期 3 复制的场所 4 复制的特点 5 复制的方式 主要在细胞核内 边解旋边复制 半保留复制 6 DNA分子准确的保证 独特的双螺旋结构提供精确模板碱基互补配对保证准确复制 三 DNA复制的过程 解旋 在解旋酶的作用下 双链螺旋的DNA打开氢键 解开成为两条单链 每条单链均作为模板合成新的DNA 合成 以二条母链为模板 四种脱氧核苷酸为原料 按碱基互补配对原则合成为二条新的子链 复旋 一条母链和一条子链螺旋成为一个新的DNA分子 DNA分子复制的意义DNA分子的半保留复制 使子代DNA与亲代DNA具有完全相同的脱氧核苷酸排列顺序 遗传信息稳定地从亲代传给子代 保持了遗传信息的连续性 课堂小结 有丝分裂的间期减数第一次分裂前的间期 主要在细胞核 模板 酶 原料 能量等基本条件 碱基互补配对原则 半保留复制 子链与母链结合 构成两个新的DNA分子 保持了遗传信息的连续性 思考讨论若DNA分子在复制过程中出现了差错 则会产生什么影响 答案 产生的子代DNA与亲代DNA出现结构上的差异 可能会引起变异现象 DNA复制的计算 1 计算产生子代DNA数 2 4 8 2NN为复制的次数 2 子代DNA分子中含有原来最初亲代DNA链的DNA分子数 以及它占总DNA分子数的比例 2个 1 2N 1 3 最初亲代的链占全部子代DNA总链数的比例 1 2N 复习题 1 DNA分子的复制是指以 为模板来合成 的过程 2 从DNA分子的复制过程可以看出 DNA分子的 结构能够为复制DNA提供精确的模板 它的 保证了复制准确无误地进行 3 DNA复制的意义就在于复制过程使亲代的 传递给子代 从而使前后代保持了一定的连续性 亲代DNA 子代DNA 双螺旋 碱基互补配对原则 遗传信息 4 DNA分子的复制发生在细胞有丝分裂的 A分裂前期B分裂中期C分裂后期D分裂间期 D C 5 实验室内模拟DNA复制所需的一组条件是 有关酶 能量 DNA模板 核糖核苷酸 脱氧核苷酸 适宜的温度和酸碱度 适宜光照A B C D 6 实验室里 让一个DNA分子 称第一代 连续复制三代 问 在第四代DNA分子中 有第一代DNA分子链的DNA分子占 A100 B75 C50 D25 D B 8 具有200个碱基的1个DNA分子片段 内含60个胸腺嘧啶 如果连续复制两次 则需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸 A 140个B 160个C 180个D 120个 D 9 用15N标记含有100个碱基对的