3.3DNA的复制ke.ppt

DNA,的复制,讲课人：谢丹,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？,1、DNA分子由条链组成，盘旋成结构。2、交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；排列在内侧。3、碱基通过连接成碱基对，并遵循原则,2,反向平行,脱氧核糖和磷酸,双螺旋,碱基对,氢键,碱基互补配对（A-T,G-C),DNA分子结构特点：,沃森、克里克DNA复制假说：,DNA分子复制时，DNA分子双螺旋解开，互补碱基之间的氢键断裂，解开的两条单链作为复制的模板，游离的脱氧核苷酸依据碱基互补配对原则，通过形成氢键，结合到作为模板的单链上。,半保留复制,一、对DNA复制的推测,2、全保留复制：,1、半保留复制：,3、分散复制：,形成的DNA分子一半是新的，一半是旧的；,新复制出的DNA分子直接形成，完全没有旧的部分；,新复制的DNA分子中新旧都有，但分配是随机组合的；,用怎样的方法区分亲代DNA和子代DNA？,？,同位素示踪技术,二、实验证据：,1958年，科学家以大肠杆菌为实验材料，运用同位素示踪技术，设计了一个巧妙的实验。,1、将大肠杆菌放在含有同位素15N的培养基中培养,繁殖若干代，提取DNA。,亲代：,子一代：,子二代：,2、将大肠杆菌转移到14N的培养基中培养，20分钟后（即细胞分裂一次后）提取DNA。,3、继续在14N的培养基中培养，细胞第二次分裂后，提取DNA。,密度梯度离心,密度梯度离心,密度梯度离心,重带,中带,轻带,中带,？,全部解开螺旋再复制，还是边解旋边复制？,先形成核苷酸与核苷酸之间的磷酸二酯键，还是先进行碱基互补形成氢键？,？,全部解开螺旋再复制，还是边解旋边复制？,先形成核苷酸与核苷酸之间的磷酸二酯键，还是先进行碱基互补形成氢键？,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碱基配对）,合成子链:,以母链为模板进行碱基配对,母链（旧链）子链（新链）,形成子代DNA:,同时进行,三.DNA分子的复制过程,DNA分子利用细胞提供的能量，在解旋酶的作用下，使得DNA双链的氢键断裂，这样使得螺旋结构的DNA双链解开。DNA分子的双链像拉链一样被拉开,每条子链与其对应的母链盘绕成双螺旋结构。,请同学来归纳DNA复制的步骤：,解旋：,合成子链:,形成子代DNA:,解旋酶催化，氢键断裂，螺旋的双链打开。,以母链为模板在DNA聚合酶的催化下，利用游离的脱氧核苷酸进行碱基互补配对。,每条子链与其对应的母链盘绕成双螺旋结构。,DNA复制的结果,一个DNA分子形成两个完全相同的DNA分子；,总结DNA复制：,DNA分子的复制是一个边解旋边复制的过程，复制需要模板、原料、能量和酶等基本条件。DNA分子独特的双螺旋结构，为复制提供精确的模板，通过碱基互补配对保证了复制能够准确地进行。,DNA复制的特点:,边解旋边复制,半保留复制,DNA半保留复制优点,碱基互补配对，能够使复制准确无误。,DNA具有独特的双螺旋结构，能为复制提供模板。,人类基因组共有碱基31.6亿对,经过体内复制后只有10-9的错误率。,为什么可以准确复制形成两个DNA分子?,DNA分子的意义:,将遗传信息从亲代传给了子代，从而保持了遗传信息的连续性,1.一个DNA分子自我复制后形成两个DNA分子，这两个新的DNA分子（）A.分别由两条母链和两条子链形成B.两条母链和两条子链随机结合而成C.分别由一条子链及一条母链结合而成D.一条子链与另一条子链的母链结合,C,评价反馈练习,2、下列关于DNA复制过程中，正确顺序是()互补碱基对间氢键断裂互补碱基对之间形成氢键DNA分子在解旋酶作用下解旋以母链为模板进行碱基互补配对子链与母链盘旋成双螺旋结构ABCD,C,规律1：一个亲代DNA分子经n次复制后，所合成的DNA分子中，DNA分子数，含亲代母链的DNA分子数，不含亲代母链的DNA分子数依次为：,小结：,2n，2，2n-2，,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：,2/（2n2）,2/2n,即1/（2n）,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解析,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,规律2：亲代DNA分子经n次复制后，所需游离的脱氧核苷酸数为：R游离的脱氧核苷酸数=a(2n-1),其中a表示模板的碱基数，n表示复制的次数。规律3：亲代DNA分子第n次复制，所需游离的脱氧核苷酸数为：R游离的脱氧核苷酸数=a(2n-1),其中a表示模板的碱基数，n表示复制的次数。,DNA复制所需原料的计算,例题一个DNA分子中含有1000个碱基对，其中有400个腺嘌呤。如果它连续复制两次，消耗周围环境中胞嘧啶脱氧核苷酸。解析：1、计算每个DNA分子中C的个数2、套用公式计算,1800,某双链DNA分子共含有碱基1400个，其中一条链上（A+T）/（C+G）=2:5，问该DNA分子连续复制两次共需游离的胸腺嘧啶的数目（）。A.300个B.400个C.600个D.1200个,C,、G0、G1、G2三代DNA离心后的试管分别是图中的：G0、G1、G2。,A,B,D,(2)、图中、两条带中DNA分子所含的同位素磷分别是：，。,(3)、上述实验结果证明了DNA的复制方式是。,31P,31P和32P,半保留复制,以含有31P标志的大肠杆菌放入32P的培养液中，培养2代。离心结果如右：,2DNA分子的半保留复制方式使A分子结构具有相对稳定性B能精确进行自我复制，保证亲代与子代之间的连续性C能够精确地指导蛋白质合成D产生可遗传变异的机会3一个双链DNA分子为第一代，经过3次自我复制，在第四代DNA分子中，共有条长链有条第一代脱氧核苷酸的长链A2B4C8D16,A,D,B,6DNA分子复制能准确无误地进行原因是（）A碱基之间由氢键相连BDNA分子独特的双螺旋结构CDNA的半保留复制DDNA的边解旋边复制特点,B,7.一个噬菌体侵染细菌后，形成了200个子代噬菌体，子代DNA中含最初DNA链的DNA占。A.1%B.2%C.25%D.50%,A,8.图中一、二、三表示DNA复