dna分子的复制1

(共22张PPT)
DNA的空间结构
知识回顾
②半保留复制：
以每一条母链为模板合成一条子链，子代DNA分子均由一条母链和一条子链构成。
①全保留复制：
以两条母链为模板合成两条子链，子代DNA中两条母链重新结合为一个DNA分子，两条子链彼此结合为另一个DNA分子。
一、对DNA分子复制的推测
1
1
1
1
2
2
2
2
３
３
４
４
→
→
方式１：半保留复制
方式２：全保留复制
假设复制方式
同位素示踪技术
二.对DNA复制方式的探究
如果用实验证明，关键要区分亲代和子代DNA，可以采用什么办法？
若有三种结构相同但质量不同的DNA分子：两条链都为14N的DNA（表示为14N/14N）；一条链为14N、另一条链为15N的DNA（表示为14N/15N）；两条链都为15N的DNA（表示为15N/15N）。如何将它们区分开呢？
离心后，试管内出现几条DNA带呢？请在下图中标出相应位置的DNA类型。
14N/14N-DNA
14N/15N-DNA
15N/15N-DNA
密度梯度离心技术
密度梯度离心法
用超离心机对小分子物质溶液，长时间加一个离心力达到沉降平衡，在沉降池内从液面到底部出现一定的密度梯度。若在该溶液里加入少量大分子溶液，则溶液内比溶剂密度大的部分就会沉降，比溶剂密度小的部分就会上浮，最后在重力和浮力平衡的位置，集聚形成大分子带状物。
背景知识
演绎推理1：亲代DNA是15N作标记的，放在14N的环境中进行培养，若按照半保留复制的方式进行复制，则子一代、子二代DNA分别含有哪种N元素？离心后位于试管的什么位置呢？请分别在图一和图二相应位置标出DNA类型。
图一 图二
15N/14N-DNA
14N/14N-DNA(1/2)
15N/14N-DNA(1/2)
演绎推理2：亲代DNA是15N作标记的，放在14N的环境中进行培养，若按照全保留复制的方式进行复制，则子一代、子二代DNA分别含有哪种N元素？离心后位于试管的什么位置呢？请分别在图三和图四相应位置标出DNA类型。
图三 图四
14N/14NDNA(1/2)
15N/15NDNA(1/2)
15N/15NDNA(1/4)
14N/14NDNA(3/4)
实验验证
1958年Meselson和Stehl用含有15N的培养基培养大肠杆菌，经过多次细胞分裂，然后把这些细胞移入正常的14N的培养基中，每隔一段时间收集细菌样本一次，从中提取DNA，再将提出的DNA进行离心，记录离心后试管中DNA的位置。
如果DNA是以半保留的方式复制的，那么离心后应该出现几条DNA带？
如果DNA是以全保留的方式复制的，那么离心后应该出现几条DNA带？
实验结论：
DNA分子的复制方式是半保留复制
三条
两条
1.概念：
2.时间：
三、DNA分子复制的过程
是指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。
细胞有丝分裂的间 期和减数第一次分裂的间 期
3.场所：
细胞核(主要)
资料1：1956年，美国生物化学家康贝格在试管中，将大肠杆菌中提取出的DNA聚合酶加入到具有4种丰富的脱氧核苷酸的人工合成体系中。
结果：在试管中4种脱氧核苷酸不能合成DNA分子。
资料2：康贝格在上述试管中加入了少量DNA分子和ATP，培养在适宜温度条件下，一段时间后，测定其中DNA的含量。
结果：试管中的DNA的含量增加。
4.条件：
亲代DNA分子的两条母链
细胞中游离的4种脱氧核苷酸
ATP
DNA解旋酶，DNA聚合酶等
能量：
酶：
模板：
原料：
解旋酶催化，氢键断开。
解旋：
复制:
以亲代DNA母链为模板，在DNA聚合酶的催化下，以游离的脱氧核糖核苷酸为原料，按照碱基配对原则，合成与母链互补的子链。
复制后的子代DNA:
同时进行
母链（旧链）
子链（新链）
组成
5、复制过程
5.DNA分子复制的过程:
边解旋边复制
6.DNA复制的特点：半保留复制
哺乳动物的DNA展开可达2m，科学家在研究DNA的体外复制时测得：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形成子代DNA只需8小时。这一事实说明什么？
A
A
A
T
T
T
G
G
G
G
C
C
C
A
T
C
A
A
A
T
T
T
G
G
G
G
C
C
C
A
T
C
形成2个与亲代完全相同的子代DNA
7.准确复制的原因、意义
意义：
将遗传信息从亲代传给子代，保持了遗传信息的稳定性、连续性
原因：
DNA分子独特的 　　　　　　 提供精确的模板
通过　　　　　　 保证了复制准确无误
双螺旋结构
碱基互补配对
__
规律1：亲代DNA分子经 n 次复制后，所合成的DNA分子中，DNA分子数，含亲代母链的DNA分子数，不含亲代母链的DNA分子数依次为：
2n
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：
2/（2n×2－2）　　　
2/ 2n
二、DNA复制有关计算规律总结
即1/（2n-1）
2
2n-2
规律2：碱基总数为a的亲代DNA分子
经 n 次复制后，所需游离的脱氧核苷酸
数为　　　　。
变通：一个DNA分子中含有A120个，则该DNA
分子复制３次以后，需要游离的腺嘌呤脱氧核
糖核苷酸　　　个。
a × (2n-1)
840
规律3：碱基总数为a的亲代DNA分子
第 n 次复制后，所需游离的脱氧核数为
a×2n-1