DNA分子的复制tang.ppt
DNA分子的复制,概念：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,二、DNA半保留复制的实验证据,实验材料：1958年,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？,2.密度梯度离心技术,14N/14NDNA,15N/14NDNA,15N/15NDNA,轻链,中链,重链,1、同位素示踪技术,15N,14N,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,15N,14N,实验结论：DNA的复制是以半保留的方式进行的,二、DNA半保留复制的实验证据,半保留复制,全保留复制,三、复制过程:,半保留复制DNA分子复制时，DNA分子的双螺旋将解开，互补的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。由于新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链，因此，这种复制方式被称做半保留复制。,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、减数第一次分裂前的间期,模板：,原料：,能量：,酶：,DNA的每条母链,游离的4种脱氧核苷酸,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（方式）,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,P54,三、DNA分子复制的过程,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）,复制:,以母链为模板进行碱基配对,母链（旧链）子链（新链）,子代DNA:,同时进行(边解旋边复制）,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,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 A2 B4 C8 D16,A,D,B,4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 A B C D,C,1.图中一、二、三表示DNA复制的过程一表示_，这一过程中，DNA分子在_的作用下，两条扭成螺旋的长链开始_。二表示_。每条母链在一些_ _的作用下，链上的碱基按照_与周围环境中游离的_来配对.三表示_。,解旋,解旋酶,以母链为模板进行碱基配对,解开,DNA聚合酶,碱基互补配对原则,脱氧核苷酸,形成两个新的DNA分子,边解旋复制,半保留复制,多起点复制,四、DNA分子复制的有关计算,假设将1个全部被15N标记的DNA分子(0代)转移到含14N的培养基中培养n代，结果如下：1DNA分子数(1)子代DNA分子总数(2)含15N的DNA分子数(3)含14N的DNA分子数(4)只含15N的DNA分子数(5)只含14N的DNA分子数,2脱氧核苷酸链数(1)子代DNA分子中脱氧核苷酸链数(2)含15N的脱氧核苷酸链数(3)含14N的脱氧核苷酸链数3消耗的脱氧核苷酸数设亲代DNA分子中含有某种脱氧核苷酸m个,则：(1)经过n次复制，共需消耗游离的该种脱氧核苷酸 个。(2)在第n次复制时，共需消耗游离的该脱氧核苷酸。,亲 代,第一代,第二代,15N,15N,若亲代DNA分子中含有某种碱基m个，经过n次复制，需要游离的该碱基多少个？,(2n-1)m,若亲代DNA分子中含有某种碱基m个，第n次复制，需要游离的该碱基多少个？,2n-1m,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？第n次复制需要G多少个?,DNA连续复制n代后需要鸟嘌呤数是 m（2n 1）（1/2 a%）,【特别提醒】运用DNA半保留复制特点,分析被标记DNA分子的比例时，应注意求的是DNA分子数，还是脱氧核苷酸链数；还应注意培养液中化学元素的转换。运用DNA半保留复制特点，解决消耗某种脱氧核苷酸数量问题时，应注意亲代DNA分子的两条母链被保留下来，不需消耗原料。在计算消耗脱氧核苷酸数时要明确是经过n次复制还是第n次复制。,已知某DNA分子含有1000个碱基对，其中一条链上AGTC1234。该DNA分子连续复制两次，共需要鸟嘌呤脱氧核苷酸分子数是()A600个B900个C1200个 D1800个【尝试解答】D,【解析】DNA分子中含有2000个碱基，又知其中一条链中AGTC1234。该DNA分子中AT，CG，则求出该DNA分子中鸟嘌呤脱氧核苷酸分子数为600，该DNA分子连续复制两次，共需要鸟嘌呤脱氧核苷酸分子数为(221)6001800个。,【互动探究】(1)若DNA分子中含有1000个碱基，结果又怎样？(2)共需要腺嘌呤脱氧核苷酸分子数多少？第2次复制时所需的鸟嘌呤脱氧核苷酸分子数是多少？【提示】(1)900个。(2)1200个，1200个。,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：,规律1：亲代DNA复制n代后，DNA分子数为，含亲代母链的DNA分子数为，不含亲代母链的DNA分子数为,1/2n,2/2n,2n,2个,2n2,【智慧眼寻找规律】,规律2：亲代DNA分子(含有的某种碱基如T的数量为a个)经n次复制后，所需某种游离的脱氧核苷酸如胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为：R a(2 n1),例如：一个DNA分子片段，经水分解消耗88个水分子，得到多少个脱氧核苷酸？,规律3：碱基总数失去H2O数2,90,【智慧眼寻找规律】,4、下面关于DNA复制过程的描述，错误的是（）A 复制需要能量 B边解旋边复制C 复制需要氨基酸和酶 D 复制遵循碱基互补配对原则,C,5、若对一个DNA分子进行标记,经过4次复制后，含有标记DNA分子数占DNA总数的（）A 1/6 B 1/8 C 1/4 D 1/2,B,31、探究DNA复制的方式是半保留还是全保留。材料：植物分生组织，H3标记的胸腺嘧啶，（检测方法、途径不作具体要求）步骤：一、将植物分生组织放在含有H3标记的胸腺嘧啶培养基中培养，待细胞培养一个分裂间期后，使其暂停分裂，二、取样检查任意一条染色体，1、若发现一个染色单体的两条脱氧核苷酸链中只有一条链含有H3标记的胸腺嘧啶，预测另一个染色单体中有 条链含有H3标记的胸腺嘧啶，说明DNA复制方式为半保留；2、若发现一个染色单体的两条脱氧核苷酸链中有 条链含有H3标记的胸腺嘧啶，预测另一个染色单体中有 条链含有H3标记的胸腺嘧啶，说明DNA复制方式为；三、待第一步中的细胞培养到第二个分裂间期后，使其暂停分裂，四、取样检查任意一条染色体，1、若 _，说明DNA复制方式为全保留；、若，说明DNA复制方式为半保留,
