DNA分子的復制.ppt

1、一、對DNA分子復制的推測,沃森、克里克的遺傳物質(zhì)自我復制的假說:,DNA分子半保留復制,半保留復制：新合成的每個DNA分子中，都保留了原來DNA分子中的一條鏈。,先將大腸桿菌培養(yǎng)在15標記的NH4Cl培養(yǎng)液中，繁殖幾代；,在不同時刻收集大腸桿菌并提??；,實驗材料：大腸桿菌,實驗技術：同位素示蹤技術,二、DNA半保留復制的實驗證據(jù),再將大腸桿菌轉(zhuǎn)移到14培養(yǎng)液中；,將提取的進行密度梯度離心，記錄離心后試管中的位置。,實驗結(jié)論：DNA的復制是以半保留的方式進行的,根據(jù)上面實驗過程,完成下列表格,n,3,2,1,0,14N分子,15N/14N分子,15N分子,不同DNA分子占全部DNA分子之比,D

2、NA分子在離心管中位置,分子總數(shù),世代,全在下部,1,2,4,8,2n,全在中部,中+ 上,中+ 上,2/2n中+(1- 2/2n)上,1,1,2/2n,（1-2/2n）,因DNA復制采用半保留的方式，所以一個DNA分子經(jīng)n代復制后的所有DNA中，只有兩個DNA分子含有原DNA鏈。但所有DNA與原DNA所帶的信息（脫氧核苷酸的排列序）完全相同。（變異除外）,1.概念：,以親代DNA為模板，合成子代DNA的過程。,2.時間：,細胞有絲分裂的間期和減數(shù)第一次分裂前的間期,4.DNA復制的過程,3.場所：,細胞核(主要場所),線粒體、葉綠體,三、DNA分子復制的過程,解旋,以母鏈為模板進行 堿基配對

3、(合成子鏈),形成兩個新的DNA分子,三、DNA復制的過程,解旋,以母鏈為模板合成子鏈,形成新的DNA分子,DNA分子利用細胞提供的能量，在解旋酶作用下，把兩條螺旋的雙鏈解開；,以解開的每一段母鏈為模板， 在DNA聚合酶等酶作用下，利用細胞中游離的4種脫氧核苷酸為原料，按照堿基互補配對原則，各自合成與母鏈互補的一段子鏈；,子鏈不斷延伸并與對應母鏈盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)，形成各含一條母鏈和一條子鏈的2個DNA分子。,5.DNA分子復制時需要的基本條件,模板 原料 能量 酶,親代DNA的兩條母鏈,4種游離的脫氧核苷酸,ATP,DNA解旋酶、DNA聚合酶等。,6.DNA分子復制的特點:,邊解旋邊復制、半保

4、留復制,為什么復制能形成兩個完全相同的DNA，并且它們都和親代DNA一樣？,AGAACGAG,TCTTGCTC,AGAACGAG,TCTTGCTC,AGAACGAG,TCTTGCTC,+,DNA分子的獨特的雙螺旋結(jié)構(gòu) 為復制DNA提供精確的模板,為什么復制能形成兩條完全相同的DNA，并且它們都和親代DNA一樣？,AGAACGAG,TCTTGCTC,AGAACGAG,TCTTGCTC,AGAACGAG,TCTTGCTC,+,堿基互補配對保證了復制能夠 準確無誤地進行。,7.DNA準確復制的原因,DNA具有獨特的雙螺旋結(jié)構(gòu)，能為復制提供模板。 堿基具有互補配對的能力，能夠使復制準確無誤。,8、DN

5、A分子的復制意義,DNA分子通過復制，將遺傳信息從親代傳 給了子代，從而保持了遺傳信息的連續(xù)性。,DNA分子的復制小結(jié)：,邊解旋邊復制,解旋酶、聚合酶等,課堂練習,1、1個DNA分子經(jīng)過4次復制，形成16個DNA分子，其中含有最初DNA分子長鏈的DNA分子有（ ） A. 2個 B. 8個 C. 16個 D. 32個 2、DNA分子的復制發(fā)生在細胞有絲分裂的（ ） A、分裂前期 B. 分裂中期 C. 分裂后期 D. 分裂間期,3、下列關于DNA復制的說法，其中不正確的是 A. DNA復制過程中需要酶的催化 B. DNA復制過程中需要的能量直接由糖類提供 C. DNA 分子是邊解旋復制的 D. D

6、NA 復制過程中兩條母鏈均可作模板 4、以DNA的一條鏈“ATC”為模板，經(jīng)復制后的子鏈是（ ） A. “TAG” B. “UAG” C. “TAC” D. “TUG”,5、由15N標記細菌的DNA，然后又將14N來供給這種細菌，于是該細菌便用14N來合成DNA，假設細菌連續(xù)分裂三次產(chǎn)生了八個新個體，它們DNA中的含14N的鏈與15N的鏈的比例是（ ） A、7：1 B、2：1 C、4：1 D、3：1,A,6、在氮源為14N的培養(yǎng)基上生長的大腸桿菌，其DNA分子均為14N-DNA（對照）；在氮源為15N的培養(yǎng)基上生長的大腸桿菌，其DNA分子均為15N-DNA（親代）。將親代大腸桿菌轉(zhuǎn)移到含14N

7、的培養(yǎng)基上，再連續(xù)繁殖兩代（I和II），用離心的方法分離得到的結(jié)果如下表所示，請分析：,（1）由實驗結(jié)果可以推出第一代（I）細菌DNA分子中一條鏈是 ，另一條鏈是 。 （2）中鏈含有氮元素是 。 （3）將第一代（I）轉(zhuǎn)移到含15N的培養(yǎng)基上繁殖一代，將所得到的細菌的DNA用同樣方法分離。那么得到的輕中重鏈情況是 （4）上述實驗表明DNA分子復制的特點是,15N母鏈,14N新鏈,15N和14N,1/2中鏈，1/2重鏈,半保留復制,7下列關于DNA復制過程的正確順序是（ ） 互補堿基對之間氫鍵斷裂 互補堿基對之間形成氫鍵 DNA分子在解旋酶的作用下解旋 以解旋后的母鏈為模板進行堿基互補配對 子鏈與

8、母鏈盤旋成雙螺旋狀結(jié)構(gòu) A. B. C. D.,D,8DNA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（ ） AG與C BA與C CG與A DG與T,A,9DNA復制的基本條件是（ ） A模板，原料，能量和酶 B模板，溫度，能量和酶 C模板，原料，溫度和酶 D模板，原料，溫度和能量,A,10DNA分子復制能準確無誤地進行原因之一是（ ） A堿基之間由氫鍵相連 BDNA分子獨特的雙螺旋結(jié)構(gòu) CDNA的半保留復制 DDNA的邊解旋邊復制特點,B,11、DNA的復制是在細胞的 分裂和 第一次分裂前的 期進行的。復制是指以 為模板來合成 的過程。復制特點是 復制過程必需以 為模板、 為

9、原料、 提供能量、 的催化等條件， 為DNA的復制提供精確的模板、并有 能力保證復制能夠準確無誤地完成。一個親代DNA分子通過復制形成了兩個 ，新形成的DNA分子都是既含一條 鏈、又含一條 鏈，因此，稱DNA的復制為“ ”。,有絲,減數(shù),間,親代DNA分子,子代DNA分子,邊解旋邊復制,親代DNA分子一條鏈,脫氧核苷酸,ATP,酶,DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu),堿基互補配對,結(jié)構(gòu)完全相同的子代DNA分子,母,子,半保留復制,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,一個DNA連續(xù)復制n次后，共有多少個DNA？多少條脫氧核苷酸鏈？母鏈多少條？子鏈多少條？,DNA分子數(shù)=,2n,脫氧核苷酸鏈

10、數(shù)=,2n+1,母鏈數(shù)=,子鏈數(shù)=,2,2n+1 2,解析：所用知識為“半保留復制”和“堿基互補配對原則”，并圖示分析。,連續(xù)第一次復制,連續(xù)第二次復制,連續(xù)第n次復制,解：,答：一個DNA連續(xù)復制n次后，共有2n個DNA，2n+1條脫氧核苷酸鏈，母鏈2條，子鏈2n+1 2條,一個DNA的堿基A（T、G、C）占堿基總數(shù)的a%，堿基總數(shù)為m，連續(xù)復制n次后，共需要G（C、A、T）多少個？,因為A=ma%，A=T、G=C， A+T= 2ma%，,DNA復制n代后子鏈數(shù)=2n+1 2,DNA連續(xù)復制n代后需要 鳥嘌呤=（2n+1 2 ）/2 m （1/2 a%） = m （2n 1）（1/2 a%）

11、,解析：先求出親代DNA中G=C=？每兩條新鏈所必需的鳥嘌呤（G）數(shù)等于親代DNA胞嘧啶（C）數(shù)，再求出DNA復制n代后子鏈數(shù)；最后求出DNA連續(xù)復制n代后需要鳥嘌呤數(shù)。,解：,所以G=C=m（1/2 a%），每形成兩條新鏈所必需的鳥嘌呤數(shù)等于親代DNA胞嘧啶數(shù)= m （1/2 a%）,答：,DNA連續(xù)復制n代后需要鳥嘌呤數(shù)是m （2n 1）（1/2 a%）。,基礎知識簡答,1、沃森和克里克于 年提出了著名的 _模型，為合理地解釋遺傳物質(zhì)的_ 奠定了基礎。 2、DNA又稱 ，組成它的基本單位是 （由一分子 、一分子 、一分子 組成）。組成DNA的堿基共有 種（符號表示為 ），脫氧核苷共有 種（名稱是 、 、 ）。,1953,DNA雙螺旋結(jié)構(gòu),各種功能,脫氧核糖核酸,脫氧核苷酸,磷酸,脫氧核糖,含氮堿基,4,A T G C,4,胞嘧啶脫氧核苷酸,腺嘌呤脫氧核苷酸,鳥嘌呤脫氧核苷酸,胸腺嘧啶脫氧核苷酸,3、 DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)是由 按_平行方式盤旋的 長鏈組成，排在外側(cè)的 和 交替連接構(gòu)成基本骨架，通過 連接起來的 排列在內(nèi)側(cè)。堿基對的組成規(guī)律