遗传信息的复制（正式）课件.ppt
,DNA的复制,自主学习目标,1.记住DNA复制的概念2.概述DNA复制的过程，并分析、归纳出DNA复制过程的特点。3.培养分析、比较、推理、归纳的科学思维。,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1DNA2DNA。,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？,一、对DNA分子复制的推测,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。,一、对DNA复制的推测(续),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。,DNA是肉眼看不到的如何才能分辨DNA？实验的基本思路是什么？实验是如何区分亲子代的DNA分子的？用密度梯度离心后重带、中带、轻带表示的DNA分子的双链构成是怎样的？在整个实验的亲代、子一代、子二代细胞中提取的DNA离心的结果说明了什么？,【阅读与分析】P33,二、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/14NDNA,15N/14NDNA,15N/15NDNA,轻链,中链,重链,同位素示踪技术,1、按照半保留复制的原理请大家思考:右边的亲代DNA复制一次和复制二次后,其子代DNA的组成是怎么样的？（用红色表示新形成的链）,请同学思考下列问题：,2、要用实验来验证这一结论，我们需要对旧链和新链进行区分。结合前面的知识，想一想我们怎样区分他们？,3、若以15N来标记亲代细胞DNA的两条链，然后放在含14N的培养基中培养，子一代、子二代DNA分别含哪种元素？,4、选择什么观察指标来说明本实验的假设正确与否？,5、若假设正确，离心后亲代、子一代、子二代DNA会怎么分布？,子一代,子二代,亲 代,6、如果不断地复制下去，每一次自制后都离心，离心的结果会不会有变化？,转移到含14NH4Cl的培养液中,15N/15N DNA,15N/14N DNA,14N/14N DNA,15N/14N DNA,大肠杆菌在含15NH4Cl的培养液中生长若干代,红线代表15N链,蓝线代表14N链,红线代表15N链,蓝线代表14N链,提出假说,演绎推理,验证假说,（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,拓展延伸,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,拓展延伸,根据上面实验过程,完成下列表格,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）,三、DNA复制的过程,1DNA分子复制的概念是什么?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?,思考如下问题：,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）,边解旋复制,半保留复制,多起点复制,1、DNA分子复制发生在什么时间?,2、什么是DNA分子的复制？,指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。则1DNA2DNA。,由1DNA2DNA,3、什么叫解旋？解旋的目的是什么？,解旋：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，以周围环境中游离的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，复制一次形成两条子链。,4、有人认为DNA复制就像洗相片一样，有一张底片就可以洗出许多相片来。这种说法对不对，为什么？,1DNA2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。,5、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。,6：DNA复制的特点、原则,特点,边解旋边复制,多起点、双向复制,半保留复制,原则：,碱基互补配对原则,7.DNA准确复制的原因?,？,DNA具有独特的双螺旋结构，能为复制提供精确的模板。碱基严格按照碱基互补配对原则进行配对，能够使复制准确无误。,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定性，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（A、G、C、T）,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,P34,小结：DNA分子复制的过程,DNA的复制就是指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程,DNA复制的计算,1.计算产生子代DNA数,2-4-8-2n n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,4.DNA分子经n次复制后，需要某游离脱氧核苷酸数=5.DNA分子在第n次复制时，需要某游离脱氧核苷酸数=（m为每个DNA含有该脱氧核苷酸数）,(2n-1)m（m为每个DNA含有该脱氧核苷酸数）,(2n-1)m,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,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+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,1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/子链与母链盘 旋成双螺旋状结构。A.B.C.D.,D,巩固练习,2将15N 标记的DNA分子放在14N的培养基上培养，经过3次复制，在所形成的子代 DNA中，含15N的DNA占总数是（）A1/16Bl8C14D12,C,3DNA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,4DNA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,5DNA分子复制能准确无误地进行的原因是（）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,6.一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,7.某生物中嘌呤占58%，嘧啶占42%，此生物可能是 A.噬菌体 B.小麦 C.TMV D.任何生物,C,8.某双链DNA分子带有15N同位素标记，在试管中以该DNA为模板进行复制实验，连续复制4代之后，试管中带有15N同位素标记的DNA占总量的。A.12.5%B.25%C.50%D.100%,A,9.一个有N15标记的DNA分子放在没有标记的环境中培养,复制5次后标记的DNA分子占DNA分子总数的:,A.1/10 B.1/5 C.1/16 D.1/32,10.1个DNA分子经过4次复制,形成16个DNA分子,其中不含亲代母链的DNA分子为:,A.2个 B.8个 C.14个 D.32个,C,C,11.一个被放射性元素标记双链DNA的噬菌体侵染细菌,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的噬菌体占总数的,A.1/n B.1/2n C.2/n D.1/2,C,12.假设将含有一对同源染色体的精原细胞的DNA分子用15N标记，并供给14N为原料，该细胞进行减数分裂产生的4个精子中，含15N标记的DNA的精子所占比例为,A.100%B.50%C.25%D.0,A,13.一个双链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 A2 B4 C8 D16,D,A,14.某DNA分子共有a个碱基，其中含胞嘧啶m个，则该DNA分子复制3次，需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为,A.7（a-m）B.8（a-m）C.7（a/2-m）D.8（2a-m）,C,15.具有1000个碱基对的某个DNA分子区段内有600个腺嘌呤,若连续复制两次,则需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数目为,A.400 B.600 C.1200 D.1800,C,16.某一个DNA的碱基总数中,腺嘌呤为200个,复制数次后,消耗周围环境中含腺嘌呤的脱氧核苷酸3000个,该DNA分子已经复制了几次(是第几代),A.三次(第四代)B.四次(第五代)C.五次(第六代)D.六次(第七代),B,17.某双链DNA分子中共有含N碱基1400个，其中一条单链上（A+T）：（C+G）=2：5。问该分子连续复制两次共需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目是,A.200个 B.400个 C.600个 D.1000个,C,18.一双链DNA分子中G+A=140个，G+C=240个，在以该DNA分子为模板的复制过程中共用去140个胸腺嘧啶脱氧核苷酸，则该DNA分子连续复制了几次,A.1次 B.2次 C.3次 D.4次,C,19、一个DNA分子中有碱基A20个，占全部碱基的20%，若DNA连续复制2次，需要碱基C(),A、20个 B、30个C、90个 D、120个,C,20.一双链DNA分子,在复制解旋时,一条链上的G变成了C,则DNA经n次复制后,发生差错的DNA占,A.1/2 B.1/2n-1 C.1/2n D.1/2n+1,A,21.一个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,22.某些药物可以抑制肿瘤细胞DNA的复制，从而达到控制癌症的目的。这些药物作用的细胞正处于细胞周期的（）A 间期 B 前期 C 中期 D 不能确定,A,23、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 原则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分子独特的双螺旋结构,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,、G0、G1、G2三代DNA离心后的试管分别是图中的：G0、G1、G2。,A,B,D,、G2代在、三条带中DNA数的比例是。,、图中、两条带中DNA分子所含的同位素磷分别是：，。,、上述实验结果证明了DNA的复制方式是。,0:1:1,31P,31P 和32P,半保留复制,24.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：,
