(共22张PPT)
DNA的复制
DNA的复制就是指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程,即1DNA→2DNA。
思考:
4条脱氧核苷酸链如何构成2个DNA分子?
思考:4条脱氧核苷酸链如何构成2个DNA分子?
全保留复制
半保留复制
一、对DNA分子复制方式的推测
用红色细线表示亲代DNA分子的两条母链,放于含蓝色细线表示新和的子链。
请画出:
1.若以全保留复制的方式,分别画出亲代DNA复制一次后、两次后得到的子代DNA的组成情况。
2.若以半保留复制的方式,分别写出亲代DNA复制一次后、两次后得到的子代DNA的组成。
学生活动一:模型构建
二、DNA半保留复制的实验证据
思考:DNA是肉眼看不到的,如何区分
母链和子链?
如何分开母链和子链?
同位素标记法
离心法
15N标记母链
14N标记子链
提取DNA,进行离心
15N/15N
15N/14N
14N/14N
15N/15N
二、DNA半保留复制的实验证据
用15N标记亲代DNA分子的两条母链,放于含14N的培养液中复制。
请推测:
1.若以全保留复制的方式,分别写出亲代DNA复制一次后、两次后得到的子代DNA的组成。
2.若以半保留复制的方式,分别写出亲代DNA复制一次后、两次后得到的子代DNA的组成。
学生活动二:模型构建
15N
14N
15N
14N
全保留复制
半保留复制
转移到含14NH4Cl的培养液中
转移到含14NH4Cl的培养液中
15N/15N
DNA
15N/14N
DNA
14N/14N
DNA
15N/14N
DNA
大肠杆菌在含15NH4Cl的培养液中生长若干代
实验结论:
dna的复制是以半保留的方式进行的
亲代DNA复制n代后,DNA分子数为?
含亲代母链的DNA分子数为?
含有14N的分子数?
只含有14N的分子数?
亲 代
第一代
第二代
第三代
15N
15N
DNA分子的复制过程
人类首次试管中合成DNA
1956年,美国生化学家康贝格从大肠杆菌中提取出的DNA聚合酶加入到具有四种丰富的脱氧核苷酸的人工合成体系中,经保温孵育后测定DNA含量,发现并没有DNA生成;当加入了少量DNA做引子和ATP作为能源物质,再经保温孵育后,测定DNA含量,发现DNA含量增加了。
资料
三、DNA分子的复制过程
思考:DNA复制所需要的条件是什么?
酶:
原料:
模板:
能量:
DNA的两条母链
游离的脱氧核苷酸
ATP
DNA聚合酶
三、DNA分子的复制过程
思考:DNA复制所需要的条件是什么?
DNA复制需要模板、原料、能量和酶等基本条件。
4种脱氧核苷酸
DNA片段
ATP
DNA聚合酶
DNA体外合成体系
思考:解旋发生条件是什么?
三、DNA分子的复制过程
思考:DNA的复制方式为半保留复制,请推测DNA复制的第一步是什么?
断裂位置是?
解旋:DNA两条多脱氧核苷酸链配对碱基从氢键处断裂,双螺旋的两条链解开的过程。
DNA解旋酶
DNA复制过程中是两条链完全解旋后合成子链,还是边解旋边复制
哺乳动物的DNA展开可达2m,科学家在研究DNA体外复制时测得:DNA完全解旋需要7小时,子链合成需要7.5小时,但是亲代DNA合成子代DNA只需要8小时。
资料
边解旋边复制
三、DNA分子的复制过程
思考:解旋的下一步是什么?
解旋→
合成子链
三、DNA分子的复制过程
思考:DNA两条子链的合成方向一样吗?
→盘绕双螺旋
虽然DNA能精准复制,但是,DNA平均复制109个碱基对,就会产生1个错误。这些错误可能产生什么影响?
资料
2017年3月24日,美国《科学》杂志上的研究称,近三分之二(约66%)的癌症基因突变可归咎于健康细胞在分裂过程中发生的DNA复制随机错误,而不是遗传基因或环境因素。
DNA复制后形成的2个DNA分子一样吗?
为什么DNA可以准确无误地进行复制?
DNA具有独特的双螺旋结构,为复制提供了精确的模板。
碱基互补配对原则,保证了复制能准确进行。
DNA精准复制的意义?
将遗传信息从亲代传递给子代细胞,保证遗传信息的连续性。
利用DNA半保留复制的特性,在体外进行DNA的人工复制,每完成一个循环需2~4分钟,2~3小时就能将待复制DNA扩增几百万倍。使分子生物实验所需的遗传物质不再受限于活的生物体。
PCR (聚合酶链式反应)
实际应用
实际应用
核酸检测的原理是实时荧光PCR技术,该技术是将病毒RNA经逆转录获得cDNA,再经PCR体外扩增得到大量DNA,而后进行检测。
The end~