人教必修二生物第3章基因的本質(zhì)第3節(jié)DNA的復(fù)制課件

1、人教必修二生物第3章基因的本質(zhì)第3節(jié)DNA的復(fù)制DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)分子結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)vDNA分子是有分子是有 條鏈組成，條鏈組成， 盤(pán)旋盤(pán)旋成成 結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)。v 交替連接，排列在外側(cè)，交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架；構(gòu)成基本骨架； 排列在內(nèi)側(cè)。排列在內(nèi)側(cè)。v堿基通過(guò)堿基通過(guò) 連接成堿基對(duì)，并遵循連接成堿基對(duì)，并遵循 原則。原則。反向平行反向平行雙螺旋雙螺旋脫氧核糖和磷酸脫氧核糖和磷酸堿基對(duì)堿基對(duì)氫鍵氫鍵堿基互補(bǔ)配對(duì)堿基互補(bǔ)配對(duì)2人教必修二生物第3章基因的本質(zhì)第3節(jié)DNA的復(fù)制2 2已知已知1 1個(gè)個(gè)DNADNA分子中有分子中有40004000個(gè)堿基對(duì)，其中個(gè)堿基對(duì)，其中胞嘧啶有胞嘧啶

2、有22002200個(gè)，這個(gè)個(gè)，這個(gè)DNADNA分子中應(yīng)含有的分子中應(yīng)含有的脫氧核苷酸的數(shù)目和腺嘌呤的數(shù)目分別是脫氧核苷酸的數(shù)目和腺嘌呤的數(shù)目分別是 （ ）A A40004000個(gè)和個(gè)和900900個(gè)個(gè) B B40004000個(gè)和個(gè)和l800l800個(gè)個(gè)C C80008000個(gè)和個(gè)和18001800個(gè)個(gè)D D80008000個(gè)和個(gè)和36003600個(gè)個(gè)C人教必修二生物第3章基因的本質(zhì)第3節(jié)DNA的復(fù)制3. 3. 拓展題拓展題你能根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，推導(dǎo)出相關(guān)的數(shù)學(xué)公你能根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，推導(dǎo)出相關(guān)的數(shù)學(xué)公式嗎？推導(dǎo)后，嘗試進(jìn)一步總結(jié)這些公式，從中概式嗎？推導(dǎo)后，嘗試進(jìn)一步總結(jié)這些公式，從中

3、概括出一些規(guī)律。括出一些規(guī)律。A=T G=CA=T G=C A+G=T+C A+G=T+C 也可以寫(xiě)成以下形式：也可以寫(xiě)成以下形式： 規(guī)律概括：在規(guī)律概括：在DNADNA雙鏈中，任意兩個(gè)不互補(bǔ)堿基之雙鏈中，任意兩個(gè)不互補(bǔ)堿基之和和 ，并為堿基總數(shù)的，并為堿基總數(shù)的 。A+GA+G( )=T+CT+C( )=50%A+GA+G T+C T+C =( )( )( )=( ( ） ( )=1A+G+T+CA+G+T+CA+CT+CT+GA+G恒等恒等一半一半人教必修二生物第3章基因的本質(zhì)第3節(jié)DNA的復(fù)制選擇題選擇題1DNA完全水解，得到的化學(xué)物質(zhì)是（完全水解，得到的化學(xué)物質(zhì)是（ ）A氨基酸氨基酸

4、葡萄糖葡萄糖 含氮堿基含氮堿基B氨基酸氨基酸 核苷酸核苷酸 葡萄糖葡萄糖C核糖核糖 含氮堿基含氮堿基 磷酸磷酸D脫氧核糖脫氧核糖 含氮堿基含氮堿基 磷酸磷酸2某生物細(xì)胞的某生物細(xì)胞的DNA分子中，堿基分子中，堿基A的數(shù)量的數(shù)量占占38，則，則C和和G之和占全部堿基的（之和占全部堿基的（ ）A76 B62 C24 D12人教必修二生物第3章基因的本質(zhì)第3節(jié)DNA的復(fù)制選擇題選擇題1DNA完全水解，得到的化學(xué)物質(zhì)是（完全水解，得到的化學(xué)物質(zhì)是（ ）A氨基酸氨基酸 葡萄糖葡萄糖 含氮堿基含氮堿基B氨基酸氨基酸 核苷酸核苷酸 葡萄糖葡萄糖C核糖核糖 含氮堿基含氮堿基 磷酸磷酸D脫氧核糖脫氧核糖 含氮堿

5、基含氮堿基 磷酸磷酸2某生物細(xì)胞的某生物細(xì)胞的DNA分子中，堿基分子中，堿基A的數(shù)量的數(shù)量占占38，則，則C和和G之和占全部堿基的（之和占全部堿基的（ ）A76 B62 C24 D12人教必修二生物第3章基因的本質(zhì)第3節(jié)DNA的復(fù)制人教必修二生物第3章基因的本質(zhì)第3節(jié)DNA的復(fù)制 沃森和克里克發(fā)表了沃森和克里克發(fā)表了DNA雙螺旋模型之后不久，于同雙螺旋模型之后不久，于同年又緊接著發(fā)表了年又緊接著發(fā)表了DNA自我復(fù)制的假說(shuō)自我復(fù)制的假說(shuō)：DNA分子復(fù)制時(shí)，分子復(fù)制時(shí)，DNA分子的雙螺旋將解開(kāi)，互補(bǔ)的堿基之間的氫鍵斷裂，分子的雙螺旋將解開(kāi)，互補(bǔ)的堿基之間的氫鍵斷裂，解開(kāi)的兩條單鏈作為復(fù)制的模板，游

6、離的脫氧核苷酸依據(jù)解開(kāi)的兩條單鏈作為復(fù)制的模板，游離的脫氧核苷酸依據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，通過(guò)形成氫鍵，結(jié)合到作為模板的單堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，通過(guò)形成氫鍵，結(jié)合到作為模板的單鏈上。鏈上。 由于新合成的每個(gè)由于新合成的每個(gè)DNA分子中，都保留了原來(lái)分子中，都保留了原來(lái)DNA分分子中的一條鏈，因此，這種復(fù)制方式被稱做子中的一條鏈，因此，這種復(fù)制方式被稱做半保留復(fù)制。半保留復(fù)制。人教必修二生物第3章基因的本質(zhì)第3節(jié)DNA的復(fù)制1.概念：概念：2.時(shí)間時(shí)間：二、二、DNA分子復(fù)制的過(guò)程分子復(fù)制的過(guò)程是指以親代是指以親代DNA為模板為模板合成子代合成子代DNA的過(guò)程。的過(guò)程。細(xì)胞有絲分裂的間期和細(xì)胞有絲分裂的

7、間期和減數(shù)第一次分裂的間期減數(shù)第一次分裂的間期3.場(chǎng)所：場(chǎng)所：細(xì)胞核細(xì)胞核(主要主要)人教必修二生物第3章基因的本質(zhì)第3節(jié)DNA的復(fù)制人教必修二生物第3章基因的本質(zhì)第3節(jié)DNA的復(fù)制解旋解旋： 堿基配對(duì)：堿基配對(duì)： ( (復(fù)制復(fù)制) )螺旋化螺旋化: : DNA DNA利用能量利用能量, ,在解旋酶的作用下，在解旋酶的作用下，把兩條螺旋的雙鏈解開(kāi)。把兩條螺旋的雙鏈解開(kāi)。 以以解開(kāi)的每一段解開(kāi)的每一段母鏈為模板母鏈為模板，在，在DNADNA聚合酶等聚合酶等酶酶的作用下的作用下, ,利用細(xì)胞中利用細(xì)胞中游離的游離的4 4種脫氧核苷酸為原料種脫氧核苷酸為原料, ,按按堿基堿基互補(bǔ)互補(bǔ)配對(duì)配對(duì)原則，各

8、自合成與母鏈互補(bǔ)原則，各自合成與母鏈互補(bǔ)的一段子鏈的一段子鏈。 隨著模板鏈的解旋隨著模板鏈的解旋, ,新合成的子鏈新合成的子鏈不斷延伸。不斷延伸。 同時(shí)，每條新鏈與對(duì)應(yīng)的模板鏈同時(shí)，每條新鏈與對(duì)應(yīng)的模板鏈盤(pán)繞成雙螺旋結(jié)構(gòu)。盤(pán)繞成雙螺旋結(jié)構(gòu)。 一個(gè)一個(gè)DNADNA形成兩個(gè)完全相同的子代形成兩個(gè)完全相同的子代DNADNA分子。分子。人教必修二生物第3章基因的本質(zhì)第3節(jié)DNA的復(fù)制 模板：模板：6.條件條件：（親代（親代DNA分子的）兩條母鏈。分子的）兩條母鏈。細(xì)胞中游離的細(xì)胞中游離的4種種脫氧核苷酸。脫氧核苷酸。ATP。DNA解旋酶，解旋酶，DNA聚合聚合酶等。酶等。能量：能量：酶：酶：原料：原料

9、：5. 特點(diǎn)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)制人教必修二生物第3章基因的本質(zhì)第3節(jié)DNA的復(fù)制 DNA分子通過(guò)復(fù)制，將遺傳信分子通過(guò)復(fù)制，將遺傳信息從親代傳給了子代，從而息從親代傳給了子代，從而使生物使生物前后代前后代保持了遺傳信息的連續(xù)性。保持了遺傳信息的連續(xù)性。7. DNA復(fù)制的復(fù)制的意義意義： DNA分子獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)，為分子獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)，為復(fù)制提供了精確的模板；通過(guò)堿基復(fù)制提供了精確的模板；通過(guò)堿基互補(bǔ)配對(duì)，保證了復(fù)制能夠準(zhǔn)確地互補(bǔ)配對(duì)，保證了復(fù)制能夠準(zhǔn)確地進(jìn)行。進(jìn)行。8.DNA準(zhǔn)確復(fù)制的原因：準(zhǔn)確復(fù)制的原因：人教必修二生物第3章基因的本質(zhì)第3節(jié)DNA的

10、復(fù)制 要分析要分析DNA的復(fù)制究竟是半保的復(fù)制究竟是半保留復(fù)制的還是全保留的，就需要區(qū)留復(fù)制的還是全保留的，就需要區(qū)分親代與子代的分親代與子代的DNA。人教必修二生物第3章基因的本質(zhì)第3節(jié)DNA的復(fù)制 1958年，年，Meselson米西爾森和米西爾森和Stanl斯坦?fàn)査固範(fàn)柌捎煤捎煤?5N重同位素的重同位素的NH4Cl培養(yǎng)大腸桿菌，放培養(yǎng)大腸桿菌，放在正常的培養(yǎng)液里繁殖，然后用梯度離心技術(shù)在正常的培養(yǎng)液里繁殖，然后用梯度離心技術(shù)測(cè)定分裂時(shí)測(cè)定分裂時(shí)DNA復(fù)制時(shí)的密度變化，證實(shí)了復(fù)制時(shí)的密度變化，證實(shí)了DNA的的半保留復(fù)制半保留復(fù)制。人教必修二生物第3章基因的本質(zhì)第3節(jié)DNA的復(fù)制人教必修二

11、生物第3章基因的本質(zhì)第3節(jié)DNA的復(fù)制 在氮源為在氮源為14N的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)的大腸桿菌，其的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)的大腸桿菌，其DNA分子均為分子均為14N-DNA（對(duì)照）；在氮源為（對(duì)照）；在氮源為15N的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)的大腸桿菌，其的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)的大腸桿菌，其DNA分子均為分子均為15N-DNA（親代）。將親代大腸桿菌轉(zhuǎn)移到含（親代）。將親代大腸桿菌轉(zhuǎn)移到含14N的的培養(yǎng)基上，再連續(xù)繁殖兩代（培養(yǎng)基上，再連續(xù)繁殖兩代（I和和II），用離心的方法分離得到的），用離心的方法分離得到的結(jié)果如下表所示，請(qǐng)分析：結(jié)果如下表所示，請(qǐng)分析： 對(duì)照對(duì)照親代親代III輕鏈輕鏈14N-DNA全輕鏈全輕鏈 1/2輕鏈輕鏈中

12、鏈中鏈 全中鏈全中鏈1/2中鏈中鏈重鏈重鏈15N-DNA 全重鏈全重鏈 （1）由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以推出第一代（）由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以推出第一代（I）細(xì)菌）細(xì)菌DNA分子中一條分子中一條鏈?zhǔn)擎準(zhǔn)?，另一條鏈?zhǔn)牵硪粭l鏈?zhǔn)?。（2）中鏈含有氮元素是）中鏈含有氮元素是 。（3）將第一代（）將第一代（I）轉(zhuǎn)移到含）轉(zhuǎn)移到含15N的培養(yǎng)基上繁殖一代，將所的培養(yǎng)基上繁殖一代，將所得到的細(xì)菌的得到的細(xì)菌的DNA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）上述實(shí)驗(yàn)表明）上述實(shí)驗(yàn)表明DNA分子復(fù)制的特點(diǎn)是分子復(fù)制的特點(diǎn)是 。 1515N N母鏈母鏈1414N N新鏈新鏈1515

13、N N和和1414N N1/21/2中鏈，中鏈，1/21/2重鏈重鏈半保留復(fù)制半保留復(fù)制人教必修二生物第3章基因的本質(zhì)第3節(jié)DNA的復(fù)制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.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)的比例總鏈數(shù)的比例22N人教必修二生物第3章基因的本質(zhì)第3節(jié)DNA的復(fù)制 由由1515N N標(biāo)記細(xì)菌的標(biāo)記細(xì)菌的DNADNA，然后又將，然后又將1414N N來(lái)供給這種來(lái)供給這種細(xì)菌，于是該細(xì)菌便用細(xì)菌，于是該細(xì)菌便用1414N N來(lái)合成來(lái)合成DNADNA，假設(shè)細(xì)菌，假設(shè)細(xì)菌連續(xù)分裂三次產(chǎn)生了八個(gè)新個(gè)體，它們連續(xù)分裂三次產(chǎn)生了八個(gè)新個(gè)體，它們DNADNA中的中的含含1414N N的鏈與的鏈與1515N N的鏈的比例是的鏈的比例是 （ ） A、4：1 B、2：1 C、1：1 D、3：1 A A人教必修二生物第3章基因的本質(zhì)第3節(jié)DNA的復(fù)制2. 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200個(gè)子代噬個(gè)子代噬菌體，子代菌體，子代DNA中含最初中含最初DNA鏈的鏈的DNA占占 A. 1% B. 2% C. 25% D. 50%3. 某生物中嘌呤占某生物中嘌呤占58