DNA分子的复制.ppt

1、一、对DNA分子复制的推测,沃森、克里克的遗传物质自我复制的假说:,DNA分子半保留复制,半保留复制：新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链。,先将大肠杆菌培养在15标记的NH4Cl培养液中，繁殖几代；,在不同时刻收集大肠杆菌并提取；,实验材料：大肠杆菌,实验技术：同位素示踪技术,二、DNA半保留复制的实验证据,再将大肠杆菌转移到14培养液中；,将提取的进行密度梯度离心，记录离心后试管中的位置。,实验结论：DNA的复制是以半保留的方式进行的,根据上面实验过程,完成下列表格,n,3,2,1,0,14N分子,15N/14N分子,15N分子,不同DNA分子占全部DNA分子之比,D

2、NA分子在离心管中位置,分子总数,世代,全在下部,1,2,4,8,2n,全在中部,中+ 上,中+ 上,2/2n中+(1- 2/2n)上,1,1,2/2n,（1-2/2n）,因DNA复制采用半保留的方式，所以一个DNA分子经n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）,1.概念：,以亲代DNA为模板，合成子代DNA的过程。,2.时间：,细胞有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期,4.DNA复制的过程,3.场所：,细胞核(主要场所),线粒体、叶绿体,三、DNA分子复制的过程,解旋,以母链为模板进行 碱基配对

3、(合成子链),形成两个新的DNA分子,三、DNA复制的过程,解旋,以母链为模板合成子链,形成新的DNA分子,DNA分子利用细胞提供的能量，在解旋酶作用下，把两条螺旋的双链解开；,以解开的每一段母链为模板， 在DNA聚合酶等酶作用下，利用细胞中游离的4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；,子链不断延伸并与对应母链盘旋成双螺旋结构，形成各含一条母链和一条子链的2个DNA分子。,5.DNA分子复制时需要的基本条件,模板 原料 能量 酶,亲代DNA的两条母链,4种游离的脱氧核苷酸,ATP,DNA解旋酶、DNA聚合酶等。,6.DNA分子复制的特点:,边解旋边复制、半保

4、留复制,为什么复制能形成两个完全相同的DNA，并且它们都和亲代DNA一样？,AGAACGAG,TCTTGCTC,AGAACGAG,TCTTGCTC,AGAACGAG,TCTTGCTC,+,DNA分子的独特的双螺旋结构 为复制DNA提供精确的模板,为什么复制能形成两条完全相同的DNA，并且它们都和亲代DNA一样？,AGAACGAG,TCTTGCTC,AGAACGAG,TCTTGCTC,AGAACGAG,TCTTGCTC,+,碱基互补配对保证了复制能够 准确无误地进行。,7.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。,8、DN

5、A分子的复制意义,DNA分子通过复制，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。,DNA分子的复制小结：,边解旋边复制,解旋酶、聚合酶等,课堂练习,1、1个DNA分子经过4次复制，形成16个DNA分子，其中含有最初DNA分子长链的DNA分子有（ ） A. 2个 B. 8个 C. 16个 D. 32个 2、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,3、下列关于DNA复制的说法，其中不正确的是 A. DNA复制过程中需要酶的催化 B. DNA复制过程中需要的能量直接由糖类提供 C. DNA 分子是边解旋复制的 D. D

6、NA 复制过程中两条母链均可作模板 4、以DNA的一条链“ATC”为模板，经复制后的子链是（ ） A. “TAG” B. “UAG” C. “TAC” D. “TUG”,5、由15N标记细菌的DNA，然后又将14N来供给这种细菌，于是该细菌便用14N来合成DNA，假设细菌连续分裂三次产生了八个新个体，它们DNA中的含14N的链与15N的链的比例是（ ） A、7：1 B、2：1 C、4：1 D、3：1,A,6、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

7、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,7下列关于DNA复制过程的正确顺序是（ ） 互补碱基对之间氢键断裂 互补碱基对之间形成氢键 DNA分子在解旋酶的作用下解旋 以解旋后的母链为模板进行碱基互补配对 子链与

8、母链盘旋成双螺旋状结构 A. B. C. D.,D,8DNA分子的双链在复制时解旋，这时下述哪一对碱基从氢键连接处分开（ ） AG与C BA与C CG与A DG与T,A,9DNA复制的基本条件是（ ） A模板，原料，能量和酶 B模板，温度，能量和酶 C模板，原料，温度和酶 D模板，原料，温度和能量,A,10DNA分子复制能准确无误地进行原因之一是（ ） 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,11、DNA的复制是在细胞的 分裂和 第一次分裂前的 期进行的。复制是指以 为模板来合成 的过程。复制特点是 复制过程必需以 为模板、 为

9、原料、 提供能量、 的催化等条件， 为DNA的复制提供精确的模板、并有 能力保证复制能够准确无误地完成。一个亲代DNA分子通过复制形成了两个 ，新形成的DNA分子都是既含一条 链、又含一条 链，因此，称DNA的复制为“ ”。,有丝,减数,间,亲代DNA分子,子代DNA分子,边解旋边复制,亲代DNA分子一条链,脱氧核苷酸,ATP,酶,DNA分子双螺旋结构,碱基互补配对,结构完全相同的子代DNA分子,母,子,半保留复制,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

10、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%）

11、,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%）。,基础知识简答,1、沃森和克里克于 年提出了著名的 _模型，为合理地解释遗传物质的_ 奠定了基础。 2、DNA又称 ，组成它的基本单位是 （由一分子 、一分子 、一分子 组成）。组成DNA的碱基共有 种（符号表示为 ），脱氧核苷共有 种（名称是 、 、 ）。,1953,DNA双螺旋结构,各种功能,脱氧核糖核酸,脱氧核苷酸,磷酸,脱氧核糖,含氮碱基,4,A T G C,4,胞嘧啶脱氧核苷酸,腺嘌呤脱氧核苷酸,鸟嘌呤脱氧核苷酸,胸腺嘧啶脱氧核苷酸,3、 DNA的双螺旋结构是由 按_平行方式盘旋的 长链组成，排在外侧的 和 交替连接构成基本骨架，通过 连接起来的 排列在内侧。碱基对的组成规律