甘肅省會寧縣第四中學高中生物必修二課件3.3DNA的復制(共30張PPT)

1、DNA的復制 最早提出的最早提出的DNA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、全保留復制：新復制出、全保留復制：新復制出 的分子直接形成，完全的分子直接形成，完全 沒有舊的部分；沒有舊的部分；2、半保留復制：形成的分子、半保留復制：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、分散復制：新復制的分子、分散復制：新復制的分子 中新舊都有，但分配是隨中新舊都有，但分配是隨 機組合的；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、如果要你來設計實驗，你認為最

2、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DNA中出現(xiàn)的情況。中出現(xiàn)的情況。一、對一、對DNADNA復制的推測復制的推測( (續(xù)續(xù)) )復制一次復制一次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(jié)論：實驗結(jié)論：DNA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(jù)半保留復制的實驗證據(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一個一個DNA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DNA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DNA分子經(jīng)幾代復制后的分子經(jīng)幾代復制后的所有所有DNA中，只有兩個中，只有兩個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)上面實驗過程根據(jù)上面實驗過程,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復制的過程復制的過程1.DNA分子復制的概念是什么?2.DNA分子復制過程怎么進行? 3.DNA分子復制過程需要哪些 條件? 4.DNA分子復制過程有何特點? 5.DNA分子復制有何生物學意義?

5、思考如下問題：思考如下問題：DNA分子的復制1、DNA分子復制發(fā)生在什么時間分子復制發(fā)生在什么時間? 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 無絲分裂之前無絲分裂之前 2、什么是、什么是DNA分子的復制分子的復制？指以親代指以親代DNA為模板合成子代為模板合成子代DNA的過程。的過程。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的堿基從氫鍵處斷裂，雙螺旋的兩條核苷酸鏈配對的堿基從氫鍵處斷裂，雙螺旋的兩

6、條鏈解開的過程。鏈解開的過程。 目的：就是為復制提供準確的模板，解開的兩目的：就是為復制提供準確的模板，解開的兩條單鏈叫母鏈。條單鏈叫母鏈。 什么叫什么叫“子鏈子鏈”?復制復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，按照堿基互補配對原則，在有關酶的作用下，各自合成與按照堿基互補配對原則，在有關酶的作用下，各自合成與母鏈互補的一段子鏈，復制一次形成子鏈兩條。母鏈互補的一段子鏈，復制一次形成子鏈兩條。 4、有人認為、有人認為DNA復制就像洗相片一樣，復制就像洗相片一樣，有一張底片就可以洗出許多相片來

7、。有一張底片就可以洗出許多相片來。這種說法對不對，為什么？這種說法對不對，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，因為與洗相片不同，因為DNADNA分子的復制結(jié)果并沒分子的復制結(jié)果并沒有形成一個完整的新的有形成一個完整的新的DNADNA分子，而是形成了一半分子，而是形成了一半新、一半舊的兩個新、一半舊的兩個DNADNA分子。分子。5、DNA分子復制時分子復制時需何條件？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 7.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(jié)構，具有獨特的雙螺旋結(jié)構， 能為復制提精確的模板。能為復制提精確的模板。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。問題八問題八DNA分子的復制實質(zhì)分子的復制實質(zhì)(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)定給了子代，從而保證了物種的相對穩(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復制的計算復制的計算1.計算產(chǎn)生子代計算產(chǎn)生子代DNA數(shù)數(shù)2-4-8-2n n為復制的次數(shù)為復制的次數(shù)2.子代子代DNA分子中含有原來最初親代分子中含有原來最初親代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個個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)半保留復制和堿基互補配對原則根據(jù)半保留復制和堿基互補配對原則與復制有關的堿基計算解析與復制有關的堿基計算解析一個一個DNA連續(xù)復制連續(xù)復制n次后，共有多少個次

10、后，共有多少個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。ATGCCGATATGCCGATATGCCGATATGCCGATATGCCGATATGCCGATATGCCGAT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

11、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DNA復制所需原料的計算 公式：(2n-1)*堿基數(shù) n為復制的次數(shù) 例題 一個DNA分子中含有1000個堿基對，其中有400個腺嘌呤。如果它連續(xù)復制兩次，消耗周圍環(huán)境中胞嘧啶脫氧核苷酸 。 解析：1、計算每個DNA分子中C的個數(shù) 2、套用公式計算18003.復制的條件復制的條件2.復制的過程復制的過程4.復制的特點復制的特點DNADNA分子的復分子的復制制 1. 復制的概念復制的概念5. 復制的意義復制的意義知識小結(jié)知識小結(jié)一、對一、對DNADNA復制的推測復制的推測三、三、DNADNA復制的

12、過程復制的過程二、二、DNADNA半保留復制的實驗證據(jù)半保留復制的實驗證據(jù)課堂小結(jié)DNA復制復制 時間時間場所場所條件條件原則原則特點特點 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胞核（線粒體、葉綠體）模板、酶、原料、能量等基本條件堿基互補配對原則半保留復制子鏈與母鏈結(jié)合，構成兩個新的DNA分子保持了遺傳信息的連續(xù)性1下列關于下列關于DNA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堿基對之間氫鍵斷裂/互補堿基對之間形成互補堿基對之間形成氫鍵氫鍵/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行堿基互補配對

13、后的母鏈為模板進行堿基互補配對/子鏈與母鏈盤子鏈與母鏈盤 旋成雙螺旋狀結(jié)構。旋成雙螺旋狀結(jié)構。A. B. C. D.D2將將15N 標記的標記的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)過培養(yǎng)，經(jīng)過3次復制，在所形成的子代次復制，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（ ）AG與與C BA與與C CG與與A DG與與TA4DNA復制的基本條件是（復制的基本條件是（ ）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分子復制能準確無誤地進行原因是（ ） A堿基之間由氫鍵相連 BDNA分子獨特的雙螺旋結(jié)構 CDNA的半保留復制 DDNA的邊解旋邊復制特點B6.6.一個噬菌體侵染細菌后，形成了一個噬菌體侵染細菌后，形成了200200個子代噬個子代噬 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同位素標記，在同位素標記，在試管中以該試管中以該DNA為模板進行復制實驗，連續(xù)為模板進行復制實驗，連續(xù)復制復制4代之后，試管中帶有代之后，試管中帶有15N同位素標記的同位素標記的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