DNA分子復(fù)制課件(理)

DNA的復(fù)制

2021/5/91DNA是如何復(fù)制的呢？2021/5/921、全保留復(fù)制：新復(fù)制出的DNA分子直接形成，完全沒有舊的部分；2、半保留復(fù)制：形成的DNA分子兩條鏈，一半是新的，一半是舊的；3、分散復(fù)制：新復(fù)制的分子中新舊都有，但分配是隨機(jī)組合的一、對(duì)DNA復(fù)制的推測(cè)一、對(duì)DNA復(fù)制的推測(cè)2021/5/931、全保留復(fù)制：新復(fù)制出的分子直接形成，完全沒有舊的部分；2、半保留復(fù)制：形成的分子一半是新的，一半是舊的；3、分散復(fù)制：新復(fù)制的分子中新舊都有，但分配是隨機(jī)組合的復(fù)制一次復(fù)制一次復(fù)制一次一、對(duì)DNA復(fù)制的推測(cè)一、對(duì)DNA復(fù)制的推測(cè)2021/5/94問題1:如果要在實(shí)驗(yàn)中直觀地區(qū)別親代DNA（母鏈）或子代DNA（子鏈）,可以采取什么辦法？

同位素標(biāo)記法二、DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證據(jù)1.將大腸桿菌培養(yǎng)在含15N的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)。2.使大腸桿菌DNA分子的14N成為15N。3.把含15N的大腸桿菌收集起來，洗去菌體外面的15N，并把它們轉(zhuǎn)移到14N的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)，繁殖。15N14N——密度大——密度小密度梯度離心法2021/5/95親代DNA分子親代DNA分子半保留復(fù)制全保留復(fù)制2021/5/96科學(xué)家推測(cè)：如果DNA復(fù)制以半保留方式進(jìn)行，那么經(jīng)過離心以后子代中將會(huì)出現(xiàn)三種DNA分子：151514141415用N15標(biāo)記原來的DNA鏈，然后將它在N14環(huán)境中培養(yǎng)，讓它復(fù)制，收集并提取DNA再進(jìn)行密度梯度離心，記錄觀察。重帶(下部)15N//15N中帶(中)15N//14N輕帶(上部)14N//14N2021/5/97同位素示蹤法151514151415141514141415141415N/15N15N/14N14N/14N15N/14N2021/5/98DNA分子是半保留復(fù)制得出結(jié)論2021/5/99【小結(jié)】提出假說演繹推理驗(yàn)證假說假說演繹（2）DNA復(fù)制是半保留復(fù)制（3）根據(jù)假說演繹復(fù)制后子代DNA可能的情況（4）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證（1）DNA是如何進(jìn)行復(fù)制的？提出問題（5）DNA復(fù)制方式是半保留復(fù)制得出結(jié)論2021/5/910反饋練習(xí)1、一個(gè)DNA分子連續(xù)復(fù)制4次，可得到幾個(gè)子代DNA？其中有幾個(gè)DNA分子含有原來的DNA鏈？16個(gè)2個(gè)2021/5/9112、一個(gè)由15N標(biāo)記的DNA分子，放在沒有標(biāo)記的環(huán)境中培養(yǎng)，復(fù)制5次后，標(biāo)記的DNA分子占DNA分子總數(shù)的：A、1/10B、1/5C、1/16D、1/25答案：C2021/5/912細(xì)胞內(nèi)DNA分子具體的復(fù)制是如何進(jìn)行的？思考：2021/5/913

三、DNA復(fù)制的過程1.DNA復(fù)制的定義？2.DNA分子復(fù)制的時(shí)間與場(chǎng)所？3.DNA分子復(fù)制過程有何特點(diǎn)?4.DNA分子復(fù)制過程需要哪些條件?5.DNA準(zhǔn)確復(fù)制的原因？6:DNA分子復(fù)制有何生物學(xué)意義?自學(xué)思考如下問題：2021/5/914DNA的復(fù)制的定義、時(shí)間、場(chǎng)所★1定義：以親代DNA為模板合成子代DNA的過程★2時(shí)間：有絲分裂間期、減數(shù)第一次分裂前的間期★3場(chǎng)所：真核生物：細(xì)胞核（主要）、葉綠體、線粒體原核生物：細(xì)胞質(zhì)DNA分子復(fù)制的過程2021/5/9155、DNA復(fù)制的過程①解旋：②合成子鏈：③形成子代DNA：利用

提供的能量（ATP），在

_________的作用下，把兩條螺旋的雙鏈解開以解開的每一段母鏈為

，以_____________________為原料，遵循________________原則在

的作用下，合成與母鏈互補(bǔ)的子鏈每條子鏈與其對(duì)應(yīng)的

盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)，形成

個(gè)與親代________

的DNA細(xì)胞呼吸解旋酶模板堿基互補(bǔ)配對(duì)DNA聚合酶四種游離的脫氧核苷酸模板鏈兩完全相同2021/5/916復(fù)制過程:2021/5/917解旋酶催化（氫鍵斷裂）解旋：模板（在DNA聚合酶的催化下，利用游離的脫氧核苷酸進(jìn)行）復(fù)制:以母鏈為模板進(jìn)行堿基配對(duì)母鏈（舊鏈）子鏈（新鏈）子代DNA:同時(shí)進(jìn)行(邊解旋邊復(fù)制）組成2021/5/9186、DNA復(fù)制的特點(diǎn)、原則①是一個(gè)___________________的過程邊解旋邊復(fù)制②由于新合成的DNA分子中，都保留了原DNA的一條鏈，因此叫___________

半保留復(fù)制★原則：堿基互補(bǔ)配對(duì)原則2021/5/919模板：親代DNA分子的兩條鏈★4條件：原料：游離的4種脫氧核苷酸（A、G、C、T）

能量：ATP（呼吸作用提供）酶：解旋酶、DNA聚合酶等7.DNA分子復(fù)制的條件2021/5/9208、準(zhǔn)確復(fù)制的原因、意義意義：將遺傳信息從親代傳給子代，保持了遺傳信息的穩(wěn)定性、連續(xù)性原因：①DNA分子獨(dú)特的

提供精確的模板②通過

保證了復(fù)制準(zhǔn)確無誤。雙螺旋結(jié)構(gòu)堿基互補(bǔ)配對(duì)2021/5/921第一代第二代第三代第四代無論DNA復(fù)制多少次，含有原來母鏈的DNA分子永遠(yuǎn)只有兩條復(fù)制三次復(fù)制二次復(fù)制一次2021/5/922ＤＮＡ分子復(fù)制的計(jì)算：一個(gè)親代DNA分子經(jīng)n次復(fù)制后，則（１）DNA分子數(shù)①子代DNA分子數(shù)：②含親代母鏈的DNA分子數(shù)：③不含親代母鏈的DNA分子數(shù)：2n個(gè)2個(gè)2n-2個(gè)規(guī)律總結(jié)2021/5/923ＤＮＡ分子復(fù)制的計(jì)算：一個(gè)親代DNA分子經(jīng)n次復(fù)制后，則（2）脫氧核苷酸鏈數(shù)①子代DNA分子中脫氧核苷酸鏈數(shù)：②親代脫氧核苷酸鏈數(shù)：③新合成的脫氧核苷酸鏈數(shù)：

2n+1條2條2n+1-2條規(guī)律總結(jié)2021/5/924能力應(yīng)用

一個(gè)有N15標(biāo)記的DNA分子放在沒有標(biāo)記的環(huán)境中培養(yǎng),復(fù)制5次后，子代DNA分子中：被標(biāo)記的DNA分子占DNA分子總的

。含14N的DNA分子有

個(gè)

1/16322021/5/925ＤＮＡ分子復(fù)制的計(jì)算：（3）消耗的脫氧核苷酸數(shù)若一親代DNA分子含有某種脫氧核苷酸m個(gè)，則經(jīng)過n次復(fù)制后需要消耗該脫氧核苷酸個(gè)數(shù)為：第n次復(fù)制后需要消耗該脫氧核苷酸個(gè)數(shù)為：m（2n-1）規(guī)律總結(jié)m（2n-2n-1）=2n-1m2021/5/926課堂練習(xí)1、1個(gè)DNA分子經(jīng)過4次復(fù)制，形成16個(gè)DNA分子，其中含有最初DNA分子長(zhǎng)鏈的DNA分子有（）A.2個(gè)B.8個(gè)C.16個(gè)D.32個(gè)2、DNA分子的復(fù)制發(fā)生在細(xì)胞有絲分裂的（）A、分裂前期B.分裂中期C.分裂后期D.分裂間期2021/5/9273、下列關(guān)于DNA復(fù)制的說法，其中不正確的是（）A.DNA復(fù)制過程中需要酶的催化B.DNA復(fù)制過程中需要的能量直接由糖類提供C.DNA分子是邊解旋復(fù)制的D.DNA復(fù)制過程中兩條母鏈均可作模板4、以DNA的一條鏈“－A－T－C－”為模板，經(jīng)復(fù)制后的子鏈?zhǔn)牵ǎ〢.“－T－A－G－”B.“－U－A－G－”C.“－T－A－C－”D.“－T－U－G－”2021/5/928

5、由15N標(biāo)記細(xì)菌的DNA，然后又將14N來供給這種細(xì)菌，于是該細(xì)菌便用14N來合成DNA，假設(shè)細(xì)菌連續(xù)分裂三次產(chǎn)生了八個(gè)新個(gè)體，在它們中含14N的DNA與15N的DNA的比例是（）

A、7：1B、2：1C、4：1D、3：1C2021/5/929

6、由15N標(biāo)記細(xì)菌的DNA，然后又將14N來供給這種細(xì)菌，于是該細(xì)菌便用14N來合成DNA，假設(shè)細(xì)菌連續(xù)分裂三次產(chǎn)生了八個(gè)新個(gè)體，它們DNA中的含14N的鏈與15N的鏈的比例是（）

A、7：1B、2