课件21张PPT。第3节 DNA的复制 DNA 作为遗传物质,必须实现自我复制,才能在亲代与子代之间传递信息。可见 DNA 复制是 DNA 的一个重要功能,是一项重要的胜利活动。 请同学们讨论,作为细胞内的一项生命活动, DNA 复制需要什么条件呢? 最早期提出的DNA复制模型有三种:保留型复制、半保留型复制和分散型复制。在保留型复制的模型中,新复制出的分子直接形成,完全没有旧的部分。半保留型是一链旧模板合成另一链,因此形成的分子是一半新的、一半旧的。分散模型复制的两个分子也是同时含有旧的和新的部分,但是其分配是随机组合的。
沃森和克里克所推测的是半保留型的复制。他们认为原有的两链DNA会分开,每一链各作为一个模板用来复制新的部分,所以新合成的分子中有一旧链和一新链。一.对DNA分子复制的推测
(1)这些复制观点的提出你有何启示?
(2)这些观点各不相同,如何来证明哪个观点是正确的?
(3)要你来设计实验,你认为最基本的思路是什么?? DNA分子复制时,DNA分子的双螺旋将解开,互补的碱基之间的氢键断裂,解开的两条单链作为复制的模板,游离的脱氧核苷酸依据碱基配对原则,通过形成氢键,结构到作为模板的单链上。由于新合成的每个DNA分子种,都保留了原来DNA分子中的一条链,因此,这种复制方式被称做半保留复制。? 二.DNA半保留复制的实验证据 三.DNA分子复制的过程 ①解旋:在解旋酶的作用下,双链螺旋的DNA打开氢键,解开成为两条单链,每条单链均作为模板合成新的DNA。 ②合成:以二条母链为模板,四种脱氧核苷酸为原料,按碱基互补配对原则合成为二条新的子链。 ③复旋:一条母链和一条子链螺旋成为一个新的DNA分子。 “新”DNA的形成过程:
在DNA聚合酶的作用下,随着解旋过程的进行,新合成的子链不断地延伸,同时每条子链与其对应的母链盘绕成双螺旋结构,从而各自形成一个新的DNA分子。一个DNA成为两个DNA,这两个DNA各含有原来的一条链。① DNA具有作模板的能力;
② A、T、G、C四种脱氧核苷酸为原料;
③ ATP作能量;
④酶系统参与(解旋酶、 合成酶等);
⑤严格遵循碱基互补配对原则;DNA分子复制的条件
讨论:
①二条母链的碱基顺序是否相同?
②二条子链的碱基顺序是否相同?
③新合成的二个DNA碱基顺序是否相同? 因DNA复制采用半保留的方式,所以一个DNA分子经几代复制后的所有DNA中,只有两个DNA分子含有原DNA链。
子代DNA与亲代DNA所带的信息(脱氧核苷酸的排列顺序)完全相同。 DNA分子的半保留复制,使子代DNA与亲代DNA具有完全相同的脱氧核苷酸排列顺序,遗传信息稳定地从亲代传给子代,保持了遗传信息的连续性。DNA分子复制的意义 DNA分子的半保留复制,并不意味着复制时毫无差错,否则,自然界便没有了变异,生物界就不会向前发展。 1、概念:是指以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程3、条件:模板:DNA分子的两条链
原料:细胞核中游离的四种脱氧核苷酸
能量:ATP
酶: 解旋酶,聚合酶等2、时间:有丝分裂间期和减数分裂的第一次分裂前
的间期6、意义:保证了亲子代间性状相似4、过程:A.解旋:在解旋酶的作用下,两条扭成螺
旋状的长链解开
B.以解开的每段母链为模板,按照碱基互
补配对原则,合成两条子链
C.一条子链与对应的母链扭成螺旋状,构
成新的DNA分子5、特点:边解旋边复制
半保留复制:是指新形成的DNA分子中有一条链是保留的原DNA分子母链例1、在DNA分子中,由于组成脱氧核苷酸的碱基有4种
(A、G、C、T),因此,构成DNA分子的脱氧核苷
酸也有4种,它们的名称是: 、
、 、 、
、 。 腺嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸 胞嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸例2、从DNA分子的复制过程可以看出,DNA分子复制
需要 、 、 、和________ 等条件。DNA分子的 结构能够为复制提供精确的模板,通过 保证了复制能够正确地进行。模板原料能量酶双螺旋碱基互补配对3、将单个的脱氧核苷酸连接成DNA分子的主要的酶是
( )
A、DNA连接酶 B、DNA酶
C、DNA解旋酶 D、DNA聚合酶
4、1条染色单体含有1个双链的DNA分子,那么,四分体
时期中的1条染色体含有( )
A、4个双链的DNA分子
B、2个双链的DNA分子
C、2个单链的DNA分子
D、1个双链的DNA分子DB【例5】大肠杆菌放在含有同位素15N培养基中培养若干代后,细菌DNA所有氮均为15N,它比14N 分子密度大。然后将DNA被15N 标记的大肠杆菌再移到14N培养基中培养,每隔4小时(相当于分裂繁殖一代的时间)取样一次,测定其不同世代细菌DNA的密度。实验结果:DNA复制的密度梯度离心试验如图所示。
????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? (1)中带含有的氮元素是 ______ 。 (2)如果测定第四代DNA分子密度,15N标记的比
例表示为 ______ 。 (3)如果将第一代(全中)DNA链的氢键断裂后再
测定密度,它的两条DNA单链在试管中的分布位置应为 ______ 。 (4)上述实验表明,子代DNA合成方式是 __________ 。 答案:(1) 14N和15N(2) 1/8中,7/8轻 (3) 1/2重, 1/2轻 (4)半保留复制 【例6】将一个DNA分子进行标记,在普通培养基上,让其连续复制3次,在最后得到的DNA分子中,被标记的DNA的脱氧核苷酸链占DNA总的脱氧核苷酸链的比例( ) A、 1/32 B、 1/ 16 C、 1/8 D、 1/4