课件33张PPT。第3节DNA的复制 第三章《基因的本质 》思考:生物亲子代之间是通过遗传物质传递遗传信息的,那么亲代的遗传物质如何“多出一份”来传递给子代?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。DNA分子双螺旋结构的主要特点有哪些?
你能够根据DNA分子的结构特点,设想DNA分子的复制方式吗?最早提出的DNA复制模型有2种;1、全保留复制:新复制出的分子直接形成,完全没有旧的部分;一、对DNA复制的推测2、半保留复制:形成的分子一半是新的,一半是旧的;①DNA是肉眼看不到的如何才能分辨DNA?
②实验的基本思路是什么?
③实验是如何区分亲子代的DNA分子的?
④用密度梯度离心后重带、中带、轻带表示的DNA分子的双链构成是怎样的?
⑤在整个实验的亲代、子一代、子二代细胞中提取的DNA离心的结果说明了什么?【阅读与思考】P53二、DNA半保留复制的实验证据 1958年,科学家以大肠杆菌为实验材料。
运用技术:怎样把不一样的DNA分开呢?N密度梯度离心技术14N/14N—DNA15N/14N—DNA15N/15N—DNA轻链中链重链同位素示踪技术转移到含14NH4Cl的培养液中15N/15N
DNA15N/14N
DNA14N/14N
DNA15N/14N
DNA大肠杆菌在含15NH4Cl的培养液中生长若干代第一代第二代第三代第四代无论DNA复制多少次,含有原来母链的DNA分子
永远只有两条变通:亲代母链与子代DNA链数之比为:
含亲代母链的DNA分子数与子代DNA分子数之比为:规律1:亲代DNA复制n代后,DNA分子数为___,含亲代母链的DNA分子数为___,不含亲代母链的DNA分子数为____1/2n 2/ 2n2n2个2n-2【智慧眼——寻找规律】半保留复制
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互补配对原则,通过形成氢键,结合到作为模板的单链上。
由于新合成的每个DNA分子中,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。三、DNA分子复制的过程及其特点1.场所:2.时间:3.条件:细胞核(主)、线粒体、叶绿体细胞分裂间期(有丝分裂、减数分裂)(1)模板:解旋的DNA两条单链
(2)原料:脱氧核苷酸
(3)能量:ATP
(4)酶:解旋酶、DNA聚合酶三、DNA分子复制的过程及其特点4.特点: (1)边解旋边复制
(2)半保留复制加快复制速度,减少DNA突变可能保证了复制的准确进行5.“准确”复制的原理:
(1)DNA分子独特的双螺旋结构,为复制提供了精确的模板;
(2)碱基互补配对原则,保证了复制能够准确地进行。6.意义:
将遗传信息从亲代传给子代,从而保持遗传信息的连续性。规律2:亲代DNA分子经 n 次复制后, 所需某种游离的脱氧核苷酸数为:
R = (2 n-1) a 其中 a 表示亲代DNA含有的某种碱基数,n 表示复制的次数。例如:一个DNA分子片段,经水分解消耗88个水分子,得到多少个脱氧核苷酸?规律3:碱基总数=失去H2O数+290【智慧眼——寻找规律】复制过程:解旋酶催化(氢键断裂)解旋:模板(在DNA聚合酶的催化下,利用游离的脱氧核苷酸进行)复制:以母链为模板进行碱基配对母链(旧链)
子链(新链)子代DNA:同时进行(边解旋边复制)边解旋复制半保留复制多起点非同时 具有100个碱基对的1个DNA分子片断,内含40个胸腺嘧啶,如果连续复制两次,则需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸的数目为 ( )个。180 某DNA分子共含有含氮碱基1400个,其中一条链上A+T/C+G= 2:5,问该DNA分子连续复制2次,共需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目是( )个。600图中一、二、三表示DNA复制的过程
①一表示______,这一过程中,DNA
分子在 的作用下,两条扭成螺旋的
长链开始______。
②二表示 。每条
母链在一些______ ______的作用下,链上的
碱基按照______________________与周围环
境中游离的__________________来配对.
③三表示____________________________。
解旋解旋酶
以母链为模板进行碱基配对解开DNA聚合酶碱基互补配对原则脱氧核苷酸形成两个新的DNA分子以下的幻灯片是练习集,请各位教师根据本班学生实际情况挑选练习题。练习★下列关于DNA复制的说法,其中不正确的( )
A. DNA复制过程中需要酶的催化
B. DNA复制过程中需要的能量直接由糖类提供
C. DNA 分子是边解旋复制的
D. DNA 复制过程中两条母链均可作模板
★以DNA的一条链“-A-T-C-”为模板,经复制后的子链是( )
A. “-T-A-G-” B. “-U-A-G-”
C. “-T-A-C-” D. “-T-U-G-”
在氮源为14N的培养基上生长的大肠杆菌,其DNA分子均为14N-DNA(对照);在氮源为15N的培养基上生长的大肠杆菌,其DNA分子均为15N-DNA(亲代)。将亲代大肠杆菌转移到含14N的培养基上,再连续繁殖两代(I和II),用离心的方法分离得到的结果如下表所示,请分析:(1)由实验结果可以推出第一代(I)细菌DNA分子中一条链是 ,另一条链是 。
(2)中链含有氮元素是 。
(3)将第一代(I)转移到含15N的培养基上繁殖一代,将所得到的细菌的DNA用同样方法分离。那么得到的轻中重链情况是 。
(4)上述实验表明DNA分子复制的特点是 。 15N母链 14N新链 15N和14N 1/2中链1/2重链 半保留复制 2.DNA分子的半保留复制方式使 [ ]
A.分子结构具有相对稳定性
B.能精确进行自我复制,保证亲代与子代之
间的 连续性
C.能够精确地指导蛋白质合成
D.产生可遗传变异的机会
3.一个双链DNA分子为第一代,经过3次自我复制,在第四代DNA分子中,共有[ ]条长链有[ ]条第一代脱氧核苷酸的长链
A.2 B.4 C.8 D.16A D B 4.下列关于DNA复制过程中,正确顺序是( )
①互补碱基对间氢键断裂 ②互补碱基对之间形成氢键 ③DNA分子在解旋酶作用下解旋 ④以母链为模板进行碱基互补配对 ⑤子链与母链盘旋成双螺旋结构
A.③①②④⑤ B.③④②⑤①
C.③①④②⑤ D.①③④②⑤C5、DNA的复制不可能发生在( )
A、细胞核中 B、叶绿体中 C、线粒体中 D、核糖体中 D6、一条染色体含有一个双链DNA分子,经复制后,一条染色单体含有 ( )
A、两条双链DNA分子 B、一条双链DNA分子
C、一条单链DNA分子 D、四条双链DNA分子B 1、一个DNA分子中,有腺嘌呤1500个,
腺嘌呤与鸟嘌呤之比为3:1,则这个DNA分
子中脱氧核糖的分子数目为______个。 2、甲DNA分子的一条链上A+C/G+T=0.8,
乙DNA分子的一条链上 A+T/G+C = 1.25,那么
甲、乙DNA分子中互补链上相应的碱基比例分
别是________和_________。课堂训练:40001.251.253、某DNA分子中,鸟嘌呤与胞嘧啶之和为46%,该DNA一条链(a链)中腺嘌呤占28%,a链的互补链(b链)中腺嘌呤占该链全部碱基的百分比是_________。4、某DNA分子中含有 30%的腺嘌呤,该DNA分子一条链上鸟嘌呤最多可占此链碱基总数的__________。 26%40%7、含有32P或31P的磷酸,两者化学性质几乎相同,都可参与DNA的组成,但32P比31P质量大。现将某哺乳动物的体细胞放在含有31P磷酸的培养基中,连续培养数代后得到G0代细胞。然后将G0代细胞移到含有32P的培养基中培养,经过第1、2次细胞分裂后,分别得到G1、G2代细胞。再从G0、G1、G2代细胞中提取出DNA,经密度剃度离心后得到的结果如图所示,由于DNA分子的质量不同,因此在离心管内的分布不同。若①、②、③分别代表轻型、中型、重型DNA分子的位置,请回答:⑴、G0、G1、G2三代DNA离心后的试管分别是图中的:G0 、G1 、G2 。
ABD⑵、G2代在①、②、③三条带中DNA数的比例是 。⑶、图中①、②两条带中DNA分子所含的同位素磷分别是: , 。
⑷、上述实验结果证明了DNA的复制方式是 。
0:1:131P31P 和32P半保留复制3、将32P 标记的DNA分子放在 31P的培养基上培养, 经过3次复制,在所形成的子代 DNA中,含32P 的DNA占总数是
A.1/16 B.l/8
C.1/4 D.1/24、某生物的双链DNA分子共有含氮碱基77对,其中一条链上(A+T):(C+ G)=2.5,问该DNA分子连续复制两次共需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目是
A.154个? B.165个????
C.110个? D.220个小结:设一条DNA分子中有胸腺嘧啶m个,则该DNA复制n次后,形成子代DNA分子需游离的胸腺嘧啶为T= 。(2n-1)m7.用15N标记的一个DNA分子,放在含有14N 的培养基中复制三次,则含有15N的DNA分子占全部DNA分子的比例和占全部DNA单链的比例依次是
A 1/2,1/4 B 1/4,1/8
C 1/4,1/16 D 1/8,1/8
8.某DNA分子有2000个脱氧核苷酸,已知它的一条单链上碱基A:G:T:C=1:2:3:4,若该分子复制一次,则需腺嘌呤脱氧核苷酸的数量是( )
A.200 B.300 C.400 D.800
1、某些药物可以抑制肿瘤细胞DNA的复制,从而达到控制癌症的目的。这些药物作用的细胞正处于细胞周期的( )
A 间期 B 前期 C 中期 D 不能确定2、下列关于DNA复制过程的正确顺序是( )
①互补碱基对间氢键断裂 ②互补碱基对之间形成氢键③DNA分子在解旋酶作用下解旋 ④以母链为模板进行碱基互补配对 ⑤子链与母链盘旋成双螺旋结构
A ③①②④⑤ B ③④②⑤① C ③①④②⑤ D①③④②⑤AC幻灯片3、DNA分子解旋时,下列哪一组碱基被解开( )
A 鸟嘌呤和腺嘌呤 B 胸腺嘧啶和胞嘧啶
C 腺嘌呤和胸腺嘧啶 D 腺嘌呤和胞嘧啶C4、下面关于DNA复制过程的描述,错误的是( )
A 复制需要能量 B边解旋边复制
C 复制需要氨基酸和酶 D 复制遵循碱基互补配对原则 C5、若对一个DNA分子进行标记, 经过4次复制后,含有标记DNA分子数占DNA总数的( )
A 1/6 B 1/8 C 1/4 D 1/2 B幻灯片幻灯片