高中生物必修二3.3DNA分子的復制PPT課件

1、 最早提出的最早提出的dnadna復制模型有三種復制模型有三種: : 一、對一、對dnadna復制的推測復制的推測 1 1、全保留復制：新復制出的分子直接形成，完全沒有舊的部分；、全保留復制：新復制出的分子直接形成，完全沒有舊的部分； 2 2、半保留復制：形成的分子一半是新的，一半是舊的；、半保留復制：形成的分子一半是新的，一半是舊的； 3 3、分散復制：新復制的分子中新舊都有，但分配是隨機組合的、分散復制：新復制的分子中新舊都有，但分配是隨機組合的 復制一次復制一次 復制一次復制一次 復制一次復制一次 沃森和克里克推測是半保留復制模型沃森和克里克推測是半保留復制模型 2 2、如果要你來設計實

2、驗，你認為最基本的思路是什么？、如果要你來設計實驗，你認為最基本的思路是什么？ 把復制的單鏈和原來的鏈做上標記，然后觀察它把復制的單鏈和原來的鏈做上標記，然后觀察它 在新在新dnadna中出現的情況。中出現的情況。 復制一次復制一次 1 1、這些觀點各有不同，如何來證明那個觀點是正確的？、這些觀點各有不同，如何來證明那個觀點是正確的？ 只能用實驗來證明。只能用實驗來證明。 實驗結論：實驗結論：dnadna的復制是以半保留的方式進行的的復制是以半保留的方式進行的 二、二、dnadna半保留復制的實驗證據半保留復制的實驗證據 重帶重帶(下部下部) 1515n/ n/ 15n 中帶中帶(中間中間)

3、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 一個一個dnadna分子復制分子復制 幾代后的情況如何？幾代后的情況如何？ 因因dnadna復制采用半保留的方式，復制采用半保留的方式， 所以一個所以一個dnadna分子經幾代復制后的所分子經幾代復制后的所 有有dnadna中，只有兩個中，只有兩個dnadna分子含有原分子含有原 dnadna鏈。但所有鏈。但所有dnadna與原與原dnadna所帶的信所帶的信 息（脫氧核苷酸的排列序）完全相息（脫氧核苷酸的排列序）完全相 同。（變異除外）同。（變異除外） 根據上面實驗

4、過程根據上面實驗過程, ,完成下列表格完成下列表格 n n 3 3 2 2 1 1 0 0 1414n n分子 分子雜種分子雜種分子 1515n n分子 分子 不同不同dnadna分子占全部分子占全部dnadna分子之比分子之比 dnadna分子在離分子在離 心管中位置心管中位置 分子分子 總數總數 世代世代 全在下部全在下部1 1 2 2 4 4 8 8 2 2n n 全在中部全在中部 中中+ + 上上 中中+ + 上上 2 2/ /2 2n n中中+(1- 2+(1- 2/ /2 2n n) )上上 1 1 1 1 2 2/ /2 2n n （1-21-2/ /2 2n n） 三、三、dn

5、adna復制的過程復制的過程 1.1.dna分子復制的概念? 2.2.dna分子復制過程怎么進行? 3.3.dna分子復制過程需要哪些條件? 4.4.dna分子復制過程有何特點? 5.5.dna分子復制有何生物學意義? 1.1.概念：概念： 2.2.時間時間： 是指以親代是指以親代dnadna為模板，為模板， 合成子代合成子代dnadna的過程。的過程。 細胞有絲分裂的間期、細胞有絲分裂的間期、 無絲分裂之前和減數第一次無絲分裂之前和減數第一次 分裂的間期分裂的間期 3.3.場所：場所： 細胞核細胞核( (主要主要場所場所) ) 4 4、dnadna分子復制分子復制 時需何條件？時需何條件？

6、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; 酶酶 ：dnadna解旋酶，解旋酶，dnadna聚合酶等。聚合酶等。 5.dna5.dna分子復制的特點分子復制的特點: : 邊解旋邊復制邊解旋邊復制 半保留復制半保留復制 6.dna6.dna準確復制的原因準確復制的原因? ? dnadna具有獨特的雙螺旋結構，具有獨特的雙螺旋結構， 能為復制提供模板。能為復制提供模板。 堿基具有互補配對的能力，堿基具有互補配對的能力， 能夠使復制準確無誤。能夠使復制準確無誤。 7 7、dnadna分子的復制實質分子的復制實

7、質( (意義意義) )？ dna dna通過復制，使遺傳信息從親代傳通過復制，使遺傳信息從親代傳 給了子代，從而保證了物種的相對穩(wěn)性，給了子代，從而保證了物種的相對穩(wěn)性， 保持了遺傳信息的連續(xù)性，使得種族得以保持了遺傳信息的連續(xù)性，使得種族得以 延續(xù)。延續(xù)。 課堂練習課堂練習 1 1、1 1個個dnadna分子經過分子經過4 4次復制，形成次復制，形成1616個個dnadna 分子，其中含有最初分子，其中含有最初dnadna分子長鏈的分子長鏈的dnadna分子有分子有 （ ） a. 2a. 2個個 b. 8b. 8個個 c. 16c. 16個個 d. 32d. 32個個 2 2、dnadna分

8、子的復制發(fā)生在細胞有絲分裂的分子的復制發(fā)生在細胞有絲分裂的 （ ） a a、分裂前期、分裂前期 b. b. 分裂中期分裂中期 c. c. 分裂后期分裂后期 d. d. 分裂間期分裂間期 3 3、下列關于、下列關于dnadna復制的說法，其中不正確的是（復制的說法，其中不正確的是（ ） a. dnaa. dna復制過程中需要酶的催化復制過程中需要酶的催化 b. dnab. dna復制過程中需要的能量直接由糖類提供復制過程中需要的能量直接由糖類提供 c. dna c. dna 分子是邊解旋復制的分子是邊解旋復制的 d. dna d. dna 復制過程中兩條母鏈均可作模板復制過程中兩條母鏈均可作模板

9、 4 4、以、以dnadna的一條鏈的一條鏈“a at tc c”為模板，經復制為模板，經復制 后的子鏈是（后的子鏈是（ ） a. “a. “t ta ag g” ” b. “b. “u ua ag g” c. “c. “t ta ac c” ” d. “d. “t tu ug g” 5 5、由、由15 15n n標記細菌的 標記細菌的dnadna，然后又，然后又 將將14 14n n來供給這種細菌，于是該細菌便 來供給這種細菌，于是該細菌便 用用14 14n n來合成 來合成dnadna，假設細菌連續(xù)分裂，假設細菌連續(xù)分裂 三次產生了八個新個體，它們三次產生了八個新個體，它們dnadna中中

10、 的含的含 1 41 4 n n的鏈與的鏈與 1 51 5 n n的鏈的比例是的鏈的比例是 （ ） a a、4 4：1 b1 b、2 2：1 1 c c、1 1：1 d1 d、3 3：1 1 a a 6 6、在氮源為、在氮源為14 14n n的培養(yǎng)基上生長的大腸桿菌，其 的培養(yǎng)基上生長的大腸桿菌，其dnadna分子均為分子均為 1414n-dna n-dna（對照）；在氮源為（對照）；在氮源為15 15n n的培養(yǎng)基上生長的大腸桿菌， 的培養(yǎng)基上生長的大腸桿菌， 其其dnadna分子均為分子均為15 15n-dna n-dna（親代）。將親代大腸桿菌轉移到含（親代）。將親代大腸桿菌轉移到含 1

11、414n n的培養(yǎng)基上，再連續(xù)繁殖兩代（ 的培養(yǎng)基上，再連續(xù)繁殖兩代（i i和和iiii），用離心的方法），用離心的方法 分離得到的結果如下表所示，請分析：分離得到的結果如下表所示，請分析： 對照對照親代親代i iiiii 輕鏈輕鏈14 14n-dna n-dna全輕鏈全輕鏈 1/21/2輕鏈輕鏈 中鏈中鏈 全中鏈全中鏈1/21/2中鏈中鏈 重鏈重鏈15 15n-dna n-dna 全重鏈全重鏈 （1 1）由實驗結果可以推出第一代（）由實驗結果可以推出第一代（i i）細菌）細菌dnadna分子中一條鏈分子中一條鏈 是是 ，另一條鏈是，另一條鏈是 。 （2 2）中鏈含有氮元素是）中鏈含有氮元素是

12、 。 （3 3）將第一代（）將第一代（i i）轉移到含）轉移到含15 15n n的培養(yǎng)基上繁殖一代，將所得到的細 的培養(yǎng)基上繁殖一代，將所得到的細 菌的菌的dnadna用同樣方法分離。那么得到的輕中重鏈情況是用同樣方法分離。那么得到的輕中重鏈情況是 （4 4）上述實驗表明）上述實驗表明dnadna分子復制的特點是分子復制的特點是 1515n n母鏈 母鏈 1414n n新鏈 新鏈 1515n n和 和14 14n n 1/21/2中鏈，中鏈，1/21/2重鏈重鏈 半保留復制半保留復制 7 7下列關于下列關于dnadna復制過程的正確順序是復制過程的正確順序是 （ ） 互補堿基對之間氫鍵斷裂互補

13、堿基對之間氫鍵斷裂 互補堿互補堿 基對之間形成氫鍵基對之間形成氫鍵 dnadna分子分子在解旋酶的作在解旋酶的作 用下用下解旋解旋 以解旋后的母鏈為模板進行堿以解旋后的母鏈為模板進行堿 基互補配對基互補配對 子鏈與母鏈盤旋成雙螺旋狀子鏈與母鏈盤旋成雙螺旋狀 結構結構 a.a. b. b. c. c. d. d. d d 8 8dnadna分子的雙鏈在復制時解旋，這時下述分子的雙鏈在復制時解旋，這時下述 哪一對堿基從氫鍵連接處分開（哪一對堿基從氫鍵連接處分開（ ） a ag g與與c c b ba a與與c c c cg g與與a a d dg g與與t t a a 9 9dnadna復制的基本

14、條件是（復制的基本條件是（ ） a a模板，原料，能量和酶模板，原料，能量和酶 b b模板，溫度，能量和酶模板，溫度，能量和酶 c c模板，原料，溫度和酶模板，原料，溫度和酶 d d模板，原料，溫度和能量模板，原料，溫度和能量 a a 10 10dnadna分子復制能準確無誤地分子復制能準確無誤地 進行原因是（進行原因是（ ） a a堿基之間由氫鍵相連堿基之間由氫鍵相連 b bdnadna分子獨特的雙螺旋結構分子獨特的雙螺旋結構 c cdnadna的半保留復制的半保留復制 d ddnadna的邊解旋邊復制特點的邊解旋邊復制特點 b 1111、dnadna的復制是在細胞的的復制是在細胞的 分裂和

15、分裂和 第一次第一次 分裂前的分裂前的 期進行的。復制是指以期進行的。復制是指以 為模板為模板 來合成來合成 的過程。復制特點是的過程。復制特點是 復制復制 過程必需以過程必需以 為模板、為模板、 為原料、為原料、 提提 供能量、供能量、 的催化等條件，的催化等條件， 為為dnadna 的復制提供精確的模板、并有的復制提供精確的模板、并有 能力保證復制能力保證復制 能夠準確無誤地完成。一個親代能夠準確無誤地完成。一個親代dnadna分子通過復制形成分子通過復制形成 了兩個了兩個 ，新形成的，新形成的dnadna分子都是既分子都是既 含一條含一條 鏈、又含一條鏈、又含一條 鏈，因此，稱鏈，因此，

16、稱dnadna的的 復制為復制為“ ”“ ”。 有絲有絲減數減數 間間親代親代dnadna分子分子 子代子代dnadna分子分子邊解旋邊復制邊解旋邊復制 親代親代dnadna分子一條鏈分子一條鏈 脫氧核苷酸脫氧核苷酸atpatp 酶酶dnadna分子雙螺旋結構分子雙螺旋結構 堿基互補配對堿基互補配對 結構完全相同的子代結構完全相同的子代dnadna分子分子 母母子子 半保留復制半保留復制 根據半保留復制和堿基互補配對原則根據半保留復制和堿基互補配對原則 與復制有關的堿基計算與復制有關的堿基計算 一個一個dna連續(xù)復制連續(xù)復制n次后，共有多少個次后，共有多少個dna？多少條脫氧核苷酸鏈？多少條脫

17、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分子數分子數=2n 脫氧核苷酸鏈數脫氧核苷酸鏈數=2n+1 母鏈數母鏈數= 子鏈數子鏈數= 2 2n+1 2 解析：所用知識為解析：所用知識為“半保留復制半保留復制”和和“堿基互補配對原則堿基互補配對原則”，并圖示，并圖示 分析。分析。a t g c c g a t a t g c c g a ta t g c c g a t a t g c c g a ta t g c c g a ta t g c c g a ta t g c c g a t 連續(xù)第一次復制連續(xù)第一次復制 連續(xù)第二次復制連續(xù)第二次復制 連續(xù)第連續(xù)第n次復

18、制次復制 解：解： 答：答：一個一個dna連續(xù)復制連續(xù)復制n次后，共有次后，共有2n個個 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 一個一個dna的堿基的堿基a（t、g、c）占堿基總數的）占堿基總數的a%，堿基總數為，堿基總數為m， 連續(xù)復制連續(xù)復制n次后，共需要次后，共需要g（c、a、t）多少個）多少個？ 因為因為a=ma%，a=t、g=c， a+t= 2ma%， dna復制復制n代后子鏈數代后子鏈數=2n+1 2 dna連續(xù)復制連續(xù)復制n代后需要代后需要 鳥嘌呤鳥嘌呤=（2n+1 2 ）/2 m （1/2 a%） = m （2n 1）（1/2 a%） 解析：先求出親