甘肅省會(huì)寧縣第四中學(xué)高中生物必修二課件33DNA的復(fù)制(共30張PPT)

1、DNA的復(fù)制 最早提出的最早提出的DNA復(fù)制模型有三種；復(fù)制模型有三種；一、對(duì)一、對(duì)DNADNA復(fù)制的推測(cè)復(fù)制的推測(cè)1、全保留復(fù)制：新復(fù)制出、全保留復(fù)制：新復(fù)制出 的分子直接形成，完全的分子直接形成，完全 沒(méi)有舊的部分；沒(méi)有舊的部分；2、半保留復(fù)制：形成的分子、半保留復(fù)制：形成的分子 一半是新的，一半是舊的；一半是新的，一半是舊的； 3、分散復(fù)制：新復(fù)制的分子、分散復(fù)制：新復(fù)制的分子 中新舊都有，但分配是隨中新舊都有，但分配是隨 機(jī)組合的；機(jī)組合的；復(fù)制一次復(fù)制一次復(fù)制一次復(fù)制一次復(fù)制一次復(fù)制一次沃森和克里克推測(cè)是半保留復(fù)制模型沃森和克里克推測(cè)是半保留復(fù)制模型 2、如果要你來(lái)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，你認(rèn)為最

2、基本的思路是什么？、如果要你來(lái)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，你認(rèn)為最基本的思路是什么？ 把復(fù)制的單鏈和原來(lái)的鏈做上標(biāo)記，然后觀察它把復(fù)制的單鏈和原來(lái)的鏈做上標(biāo)記，然后觀察它 在新在新DNA中出現(xiàn)的情況。中出現(xiàn)的情況。一、對(duì)一、對(duì)DNADNA復(fù)制的推測(cè)復(fù)制的推測(cè)( (續(xù)續(xù)) )復(fù)制一次復(fù)制一次1、這些觀點(diǎn)各有不同，如何來(lái)證明那個(gè)觀點(diǎn)是正確的？、這些觀點(diǎn)各有不同，如何來(lái)證明那個(gè)觀點(diǎn)是正確的？只能用實(shí)驗(yàn)來(lái)證明。只能用實(shí)驗(yàn)來(lái)證明。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：實(shí)驗(yàn)結(jié)論：DNA的復(fù)制是以半保留的方式進(jìn)行的的復(fù)制是以半保留的方式進(jìn)行的二、二、DNADNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證據(jù)半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證據(jù)重帶重帶(下部下部)1515N N/ /15N中帶中

3、帶(中間中間)1515N N/ /14N輕帶輕帶(上部上部)1414N/N/14N中帶中帶(中間中間)1515N N/ /14N一個(gè)一個(gè)DNA分子復(fù)制分子復(fù)制幾代后的情況如何？幾代后的情況如何？因因DNA復(fù)制采用半保留的方式，復(fù)制采用半保留的方式，所以一個(gè)所以一個(gè)DNA分子經(jīng)幾代復(fù)制后的分子經(jīng)幾代復(fù)制后的所有所有DNA中，只有兩個(gè)中，只有兩個(gè)DNA分子含分子含有原有原DNA鏈。但所有鏈。但所有DNA與原與原DNA所帶的信息（脫氧核苷酸的排列序）所帶的信息（脫氧核苷酸的排列序）完全相同。（變異除外）完全相同。（變異除外） 拓展延伸拓展延伸世代世代分子分子總數(shù)總數(shù)DNADNA分子在離心管中位分子在

4、離心管中位置置不同不同DNADNA分子占全部分子占全部DNADNA分子之比分子之比1515N N分子分子雜種分子雜種分子1414N N分子分子0 01 12 23 3n n拓展延伸拓展延伸根據(jù)上面實(shí)驗(yàn)過(guò)程根據(jù)上面實(shí)驗(yàn)過(guò)程,完成下列表格完成下列表格全在下部全在下部12482n全在中部全在中部中中+ 上上中中+ 上上2/2n中中+(1- 2/ 2n)上上112/ 2n（1- 2/2n） 三、三、DNADNA復(fù)制的過(guò)程復(fù)制的過(guò)程1.DNA分子復(fù)制的概念是什么?2.DNA分子復(fù)制過(guò)程怎么進(jìn)行? 3.DNA分子復(fù)制過(guò)程需要哪些 條件? 4.DNA分子復(fù)制過(guò)程有何特點(diǎn)? 5.DNA分子復(fù)制有何生物學(xué)意義?

5、思考如下問(wèn)題：思考如下問(wèn)題：DNA分子的復(fù)制1、DNA分子復(fù)制發(fā)生在什么時(shí)間分子復(fù)制發(fā)生在什么時(shí)間? 有絲分裂間期有絲分裂間期 減數(shù)第一次分裂的間期減數(shù)第一次分裂的間期 無(wú)絲分裂之前無(wú)絲分裂之前 2、什么是、什么是DNA分子的復(fù)制分子的復(fù)制？指以親代指以親代DNA為模板合成子代為模板合成子代DNA的過(guò)程。的過(guò)程。則則1DNA2DNA。 由由1DNA2DNA 3、什么叫解旋？解旋的目的是什么叫解旋？解旋的目的是什么？什么？ 在在ATPATP供能、解旋酶的作用下，供能、解旋酶的作用下，DNADNA兩條脫氧兩條脫氧核苷酸鏈配對(duì)的堿基從氫鍵處斷裂，雙螺旋的兩條核苷酸鏈配對(duì)的堿基從氫鍵處斷裂，雙螺旋的兩

6、條鏈解開(kāi)的過(guò)程。鏈解開(kāi)的過(guò)程。 目的：就是為復(fù)制提供準(zhǔn)確的模板，解開(kāi)的兩目的：就是為復(fù)制提供準(zhǔn)確的模板，解開(kāi)的兩條單鏈叫母鏈。條單鏈叫母鏈。 什么叫什么叫“子鏈子鏈”?復(fù)制復(fù)制一次能形成幾條鏈？一次能形成幾條鏈？ 以母鏈模板，以周圍環(huán)境中游的以母鏈模板，以周圍環(huán)境中游的4 4種脫氧核苷酸為原料，種脫氧核苷酸為原料，按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，在有關(guān)酶的作用下，各自合成與按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，在有關(guān)酶的作用下，各自合成與母鏈互補(bǔ)的一段子鏈，復(fù)制一次形成子鏈兩條。母鏈互補(bǔ)的一段子鏈，復(fù)制一次形成子鏈兩條。 4、有人認(rèn)為、有人認(rèn)為DNA復(fù)制就像洗相片一樣，復(fù)制就像洗相片一樣，有一張底片就可以洗出許多相片來(lái)

7、。有一張底片就可以洗出許多相片來(lái)。這種說(shuō)法對(duì)不對(duì)，為什么？這種說(shuō)法對(duì)不對(duì)，為什么？1DNA2DNA單鏈（母）單鏈（母）2母母2子子（母十子）（母十子）（母十子）（母十子）2DNA 與洗相片不同，因?yàn)榕c洗相片不同，因?yàn)镈NADNA分子的復(fù)制結(jié)果并沒(méi)分子的復(fù)制結(jié)果并沒(méi)有形成一個(gè)完整的新的有形成一個(gè)完整的新的DNADNA分子，而是形成了一半分子，而是形成了一半新、一半舊的兩個(gè)新、一半舊的兩個(gè)DNADNA分子。分子。5、DNA分子復(fù)制時(shí)分子復(fù)制時(shí)需何條件？需何條件？ 模板：親代模板：親代DNADNA的兩條母鏈；的兩條母鏈； 原料：原料：4 4種脫氧核苷酸：種脫氧核苷酸： 能量：能量：ATP;ATP;

8、酶酶 ：DNADNA解旋酶，解旋酶，DNADNA聚合酶等。聚合酶等。6.DNA分子復(fù)制的特點(diǎn)分子復(fù)制的特點(diǎn):邊解旋邊復(fù)制邊解旋邊復(fù)制 半保留復(fù)制半保留復(fù)制 7.DNA準(zhǔn)確復(fù)制的原因準(zhǔn)確復(fù)制的原因?DNADNA具有獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)，具有獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)， 能為復(fù)制提精確的模板。能為復(fù)制提精確的模板。堿基具有互補(bǔ)配對(duì)的能力，堿基具有互補(bǔ)配對(duì)的能力， 能夠使復(fù)制準(zhǔn)確無(wú)誤。能夠使復(fù)制準(zhǔn)確無(wú)誤。問(wèn)題八問(wèn)題八DNA分子的復(fù)制實(shí)質(zhì)分子的復(fù)制實(shí)質(zhì)(意義意義)？ DNA DNA通過(guò)復(fù)制，使遺傳信息從親代傳通過(guò)復(fù)制，使遺傳信息從親代傳給了子代，從而保證了物種的相對(duì)穩(wěn)定給了子代，從而保證了物種的相對(duì)穩(wěn)定性，保持了遺

9、傳信息的連續(xù)性，使得種族性，保持了遺傳信息的連續(xù)性，使得種族得以延續(xù)。得以延續(xù)。DNA復(fù)制的計(jì)算復(fù)制的計(jì)算1.計(jì)算產(chǎn)生子代計(jì)算產(chǎn)生子代DNA數(shù)數(shù)2-4-8-2n n為復(fù)制的次數(shù)為復(fù)制的次數(shù)2.子代子代DNA分子中含有原來(lái)最初親代分子中含有原來(lái)最初親代DNA鏈鏈的的DNA分子數(shù)分子數(shù),以及它占總以及它占總DNA分子數(shù)的比例分子數(shù)的比例.2個(gè)個(gè)1/2n-13.最初親代的鏈占全部子代最初親代的鏈占全部子代DNA總鏈數(shù)的比總鏈數(shù)的比例例12n根據(jù)半保留復(fù)制和堿基互補(bǔ)配對(duì)原則根據(jù)半保留復(fù)制和堿基互補(bǔ)配對(duì)原則與復(fù)制有關(guān)的堿基計(jì)算解析與復(fù)制有關(guān)的堿基計(jì)算解析一個(gè)一個(gè)DNA連續(xù)復(fù)制連續(xù)復(fù)制n次后，共有多少個(gè)次

10、后，共有多少個(gè)DNA？多少條脫氧核苷酸鏈？多少條脫氧核苷酸鏈？母鏈多少條？子鏈多少條？母鏈多少條？子鏈多少條？DNA分子數(shù)分子數(shù)=2n脫氧核苷酸鏈數(shù)脫氧核苷酸鏈數(shù)=2n+1母鏈數(shù)母鏈數(shù)=子鏈數(shù)子鏈數(shù)=22n+1 2 解析：所用知識(shí)為解析：所用知識(shí)為“半保留復(fù)制半保留復(fù)制”和和“堿基互補(bǔ)配對(duì)原則堿基互補(bǔ)配對(duì)原則”，并圖示，并圖示分析。分析。ATGCCGATATGCCGATATGCCGATATGCCGATATGCCGATATGCCGATATGCCGAT連續(xù)第一次復(fù)制連續(xù)第一次復(fù)制連續(xù)第二次復(fù)制連續(xù)第二次復(fù)制連續(xù)第連續(xù)第n次復(fù)制次復(fù)制解：解：答：答：一個(gè)一個(gè)DNA連續(xù)復(fù)制連續(xù)復(fù)制n次后，共有次后，共

11、有2n個(gè)個(gè)DNA，2n+1條脫氧核苷酸鏈，母鏈條脫氧核苷酸鏈，母鏈2條，條，子鏈子鏈2n+1 2條條DNA復(fù)制所需原料的計(jì)算 公式：(2n-1)*堿基數(shù) n為復(fù)制的次數(shù) 例題 一個(gè)DNA分子中含有1000個(gè)堿基對(duì)，其中有400個(gè)腺嘌呤。如果它連續(xù)復(fù)制兩次，消耗周圍環(huán)境中胞嘧啶脫氧核苷酸 。 解析：1、計(jì)算每個(gè)DNA分子中C的個(gè)數(shù) 2、套用公式計(jì)算18003.復(fù)制的條件復(fù)制的條件2.復(fù)制的過(guò)程復(fù)制的過(guò)程4.復(fù)制的特點(diǎn)復(fù)制的特點(diǎn)DNADNA分子的復(fù)分子的復(fù)制制 1. 復(fù)制的概念復(fù)制的概念5. 復(fù)制的意義復(fù)制的意義知識(shí)小結(jié)知識(shí)小結(jié)一、對(duì)一、對(duì)DNADNA復(fù)制的推測(cè)復(fù)制的推測(cè)三、三、DNADNA復(fù)制的

12、過(guò)程復(fù)制的過(guò)程二、二、DNADNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證據(jù)半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證據(jù)課堂小結(jié)DNA復(fù)制復(fù)制 時(shí)間時(shí)間場(chǎng)所場(chǎng)所條件條件原則原則特點(diǎn)特點(diǎn) 結(jié)果結(jié)果意義意義有絲分裂的間期 減數(shù)第一次分裂前的間期主要在細(xì)胞核（線粒體、葉綠體）模板、酶、原料、能量等基本條件堿基互補(bǔ)配對(duì)原則半保留復(fù)制子鏈與母鏈結(jié)合，構(gòu)成兩個(gè)新的DNA分子保持了遺傳信息的連續(xù)性1下列關(guān)于下列關(guān)于DNA復(fù)制過(guò)程的正確順序是復(fù)制過(guò)程的正確順序是（ ）互補(bǔ)堿基對(duì)之間氫鍵斷裂互補(bǔ)堿基對(duì)之間氫鍵斷裂/互補(bǔ)堿基對(duì)之間形成互補(bǔ)堿基對(duì)之間形成氫鍵氫鍵/DNA分子分子在解旋酶的作用下在解旋酶的作用下解旋解旋/以解旋以解旋后的母鏈為模板進(jìn)行堿基互補(bǔ)配對(duì)

13、后的母鏈為模板進(jìn)行堿基互補(bǔ)配對(duì)/子鏈與母鏈盤(pán)子鏈與母鏈盤(pán) 旋成雙螺旋狀結(jié)構(gòu)。旋成雙螺旋狀結(jié)構(gòu)。A. B. C. D.D2將將15N 標(biāo)記的標(biāo)記的DNA分子放在分子放在14N的培養(yǎng)基上的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，經(jīng)過(guò)培養(yǎng)，經(jīng)過(guò)3次復(fù)制，在所形成的子代次復(fù)制，在所形成的子代 DNA中中，含，含15N的的DNA占總數(shù)是（占總數(shù)是（ ）A1/16Bl8C14D12C3DNA分子的雙鏈在復(fù)制時(shí)解旋，這時(shí)下述分子的雙鏈在復(fù)制時(shí)解旋，這時(shí)下述哪一對(duì)堿基從氫鍵連接處分開(kāi)（哪一對(duì)堿基從氫鍵連接處分開(kāi)（ ）AG與與C BA與與C CG與與A DG與與TA4DNA復(fù)制的基本條件是（復(fù)制的基本條件是（ ）A模板，原料，能量和酶模

14、板，原料，能量和酶 B模板，溫度，能量和酶模板，溫度，能量和酶C模板，原料，溫度和酶模板，原料，溫度和酶 D模板，原料，溫度和能量模板，原料，溫度和能量 A5DNA分子復(fù)制能準(zhǔn)確無(wú)誤地進(jìn)行原因是（ ） A堿基之間由氫鍵相連 BDNA分子獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu) CDNA的半保留復(fù)制 DDNA的邊解旋邊復(fù)制特點(diǎn)B6.6.一個(gè)噬菌體侵染細(xì)菌后，形成了一個(gè)噬菌體侵染細(xì)菌后，形成了200200個(gè)子代噬個(gè)子代噬 菌體，子代菌體，子代DNADNA中含最初中含最初DNADNA鏈的鏈的DNADNA占占 。 A. 1% B. 2% C. 25% D. 50%A. 1% B. 2% C. 25% D. 50%7. 某生物中嘌呤占某生物中嘌呤占58%，嘧啶占，嘧啶占42%，此，此生物可能是生物可能是A. 噬菌體噬菌體 B. 小麥小麥 C. TMV D. 任何生物任何生物8. 某雙鏈某雙鏈DNA分子帶有分子帶有15N同位素標(biāo)記，在同位素標(biāo)記，在試管中以該試管中以該DNA為模板進(jìn)行復(fù)制實(shí)驗(yàn)，連續(xù)為模板進(jìn)行復(fù)制實(shí)驗(yàn)，連續(xù)復(fù)制復(fù)制4代之后，試管中帶有代之后，試管中帶有15N同位素標(biāo)記的同位素標(biāo)記的DNA占總量的占總量的 。A. 12.5% B. 25% C. 50% D. 100%A、G0、G1、G2三代三代DNADNA離心后的試管分別是離心后的試管分別是圖中的：圖中的：G0 、G1 、G