第3節(jié)-DNA的復制ppt

1、第第3 3節(jié)節(jié) DNADNA的復制的復制 最早提出的最早提出的DNA復制模型有三種；復制模型有三種；一、對一、對DNADNA復制的推測復制的推測1、全保留復制：新復制出、全保留復制：新復制出 的分子直接形成，完全的分子直接形成，完全 沒有舊的部分；沒有舊的部分；2、半保留復制：形成的分子、半保留復制：形成的分子 一半是新的，一半是舊的；一半是新的，一半是舊的； 3、分散復制：新復制的分子、分散復制：新復制的分子 中新舊都有，但分配是隨中新舊都有，但分配是隨 機組合的；機組合的；復制一次復制一次復制一次復制一次復制一次復制一次一：對一：對DNA分子復制的推測：分子復制的推測：半保留復制模型半保留

2、復制模型沃森和克里克沃森和克里克認為認為：原有原有DNA分子的兩分子的兩條單鏈會條單鏈會分開分開，每，每一條單鏈各作為一一條單鏈各作為一個模板用來復制新個模板用來復制新的單鏈，所以的單鏈，所以新合新合成的成的DNA分子中有分子中有一條舊鏈和一條新一條舊鏈和一條新鏈。鏈。二、二、DNA半保留復制的實驗證據半保留復制的實驗證據 自學思考以下問題：自學思考以下問題： 1、大腸桿菌首先放在什么培養(yǎng)基中培養(yǎng)的、大腸桿菌首先放在什么培養(yǎng)基中培養(yǎng)的？ 2、然后轉移到什么培養(yǎng)基中培養(yǎng)的？、然后轉移到什么培養(yǎng)基中培養(yǎng)的？ 3、如果是半保留復制，離心后應該出現幾、如果是半保留復制，離心后應該出現幾條帶？條帶？ 4

3、、三條帶離心后在試管中的分布如何？、三條帶離心后在試管中的分布如何？ 5、實驗結論是什么？、實驗結論是什么？大腸桿菌大腸桿菌在在15N的的培養(yǎng)液中培養(yǎng)液中培養(yǎng)培養(yǎng)若干若干代代提取提取DNA離心離心轉移到轉移到14N的培的培養(yǎng)液中養(yǎng)液中提取提取DNA離心離心提取提取DNA離心離心細胞分裂一次細胞分裂一次第第二二代代第第一一代代一條帶，重帶一條帶，重帶一條帶，中帶一條帶，中帶兩條帶，中帶和輕帶兩條帶，中帶和輕帶細胞分裂兩次細胞分裂兩次15N/15N-DNA15N/14N-DNA15N/14N-DNA 14N/14N-DNA15N/15N-DNA15N/14N-DNA15N/14N-DNA15N/1

4、4N-DNA14N/14N-DNA14N/14N-DNA14N第一代第一代第二代第二代大腸桿菌大腸桿菌該實驗證明了：該實驗證明了：DNA的半保留復制的半保留復制三、三、DNADNA分子復制的過程分子復制的過程回憶前面所學的內容：回憶前面所學的內容：1 1、真核細胞中，、真核細胞中，DNADNA分布在哪里？分布在哪里？2 2、在哪些內容中涉及到、在哪些內容中涉及到“DNADNA分子的復制分子的復制”？什么時候完成什么時候完成DNADNA的復制？的復制？1 1、DNADNA復制的場所：復制的場所：2 2、DNADNA復制的時間：復制的時間：細胞核（主要）、線粒體、細胞核（主要）、線粒體、葉綠體葉綠

5、體有絲分裂間期、有絲分裂間期、減數第一次分裂間期減數第一次分裂間期4 4 、DNADNA復制的條件：復制的條件：模板：模板：原料：原料：能量：能量：酶：酶：親代親代DNADNA的兩條母鏈的兩條母鏈4 4種游離的脫氧核苷酸種游離的脫氧核苷酸ATPATPDNADNA解旋酶；解旋酶；DNADNA聚合酶聚合酶等等3 3 、DNADNA復制的過程：復制的過程：解旋提供準確模板解旋提供準確模板合成互補子鏈合成互補子鏈子、母鏈結合盤繞形成新子、母鏈結合盤繞形成新DNADNA分子分子 5 5、DNADNA復制的特點是什么？復制的特點是什么？半保留復制半保留復制邊解旋邊復制邊解旋邊復制從結果看：從結果看：從過程

6、看：從過程看：ATCGATAGCTATCGATAGCTTAGCTATCGA6 6、DNADNA復制的結果：復制的結果：1 1個個DNADNA分子分子 2 2個完全相同的個完全相同的DNADNA分子分子( (堿基排列順序相同堿基排列順序相同) )DNA分子復制的生物學意義？分子復制的生物學意義？ DNADNA通過復制，使遺傳信息從親代傳通過復制，使遺傳信息從親代傳給了子代，從而保持了遺傳信息的給了子代，從而保持了遺傳信息的連續(xù)性連續(xù)性。 DNA準確復制的原因準確復制的原因?DNADNA具有獨特的雙螺旋結構，具有獨特的雙螺旋結構， 能為復制提供精確的模板。能為復制提供精確的模板。堿基具有互補配對的

7、能力，堿基具有互補配對的能力， 能夠使復制準確無誤。能夠使復制準確無誤。根據半保留復制和堿基互補配對原則根據半保留復制和堿基互補配對原則1、與、與DNA復制有關的堿基計算復制有關的堿基計算一個一個DNA連續(xù)復制連續(xù)復制n次后，共有多少個次后，共有多少個DNA？多少條脫氧核苷酸鏈？多少條脫氧核苷酸鏈？母鏈多少條？子鏈多少條？母鏈多少條？子鏈多少條？DNA分子數分子數=2n脫氧核苷酸鏈數脫氧核苷酸鏈數=2n+1母鏈數母鏈數=子鏈數子鏈數=22n+1 2 解析：所用知識為解析：所用知識為“半保留復制半保留復制”和和“堿基互補配對原則堿基互補配對原則”，并圖示，并圖示分析。分析。ATGCCGATATG

8、CCGATATGCCGATATGCCGATATGCCGATATGCCGATATGCCGAT連續(xù)第一次復制連續(xù)第一次復制連續(xù)第二次復制連續(xù)第二次復制連續(xù)第連續(xù)第n次復制次復制解：解：答：答：一個一個DNA連續(xù)復制連續(xù)復制n次后，共有次后，共有2n個個DNA，2n+1條脫氧核苷酸鏈，母鏈條脫氧核苷酸鏈，母鏈2條，條，子鏈子鏈2n+1 2條條1、概念：、概念：2、場所：、場所：3、時期：、時期：4、條件、條件5、復制、復制過程過程：6、復制特點復制特點：7、復制的結果：、復制的結果：8、復制的精確性：、復制的精確性：9、復制的生物學意義：、復制的生物學意義： 課堂小結：課堂小結：模板：模板： 原料：

9、原料： 能量：能量： 酶：酶： 以親代以親代DNADNA分子為模板合成子代分子為模板合成子代DNADNA分子的過程分子的過程細胞核（主要）、線粒體、葉綠體細胞核（主要）、線粒體、葉綠體有絲分裂間期和減數分裂第一次分裂間期有絲分裂間期和減數分裂第一次分裂間期解旋解旋合成合成延伸和盤繞延伸和盤繞邊解旋邊復制、半保留復制邊解旋邊復制、半保留復制1 1個個DNADNA分子分子 2 2個完全相同的個完全相同的DNADNA分子分子規(guī)則的雙螺旋結構和堿基互補配對原則規(guī)則的雙螺旋結構和堿基互補配對原則使遺傳信息從親代傳給子代，保證了遺傳信息使遺傳信息從親代傳給子代，保證了遺傳信息的連續(xù)性。的連續(xù)性。親代親代D

10、NADNA的兩條母鏈的兩條母鏈4 4種游離的脫氧核苷酸種游離的脫氧核苷酸ATPATPDNADNA解旋酶、解旋酶、DNADNA聚合酶等聚合酶等含有含有3232P P或或3131P P的磷酸，兩者化學性質幾乎相同，都可的磷酸，兩者化學性質幾乎相同，都可參與參與DNADNA的組的組成，但成，但3232P P比比3131P P質量大?，F將某哺乳動物的體細胞放在含有質量大。現將某哺乳動物的體細胞放在含有3131P P磷磷酸的培養(yǎng)基中，連續(xù)培養(yǎng)數代后得到酸的培養(yǎng)基中，連續(xù)培養(yǎng)數代后得到G G0 0代細胞。然后將代細胞。然后將G G0 0代細胞代細胞移到含有移到含有3232P P的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，經過第的培養(yǎng)

11、基中培養(yǎng)，經過第1 1、2 2次細胞分裂后，分別次細胞分裂后，分別得到得到G G1 1、G G2 2代細胞。再從代細胞。再從G G0 0、G G1 1、G G2 2代細胞中提取出代細胞中提取出DNADNA，經密度，經密度剃度離心后得到的結果如圖所示，由于剃度離心后得到的結果如圖所示，由于DNADNA分子的質量不同，因分子的質量不同，因此在離心管內的分布不同。若、分別代表輕型、中型、此在離心管內的分布不同。若、分別代表輕型、中型、重型重型DNADNA分子的位置，請回答：分子的位置，請回答：、G G0 0、G G1 1、G G2 2三代三代DNADNA離心后的試離心后的試管分別是圖中的：管分別是圖

12、中的：G G0 0 、G G1 1 、G G2 2 。 、G G2 2代在、三條帶中代在、三條帶中DNADNA數的比例是數的比例是 。、圖中、兩條帶中、圖中、兩條帶中DNADNA分子所含的同位素磷分別分子所含的同位素磷分別是：是： ， 。、上述實驗結果證明了、上述實驗結果證明了DNADNA的復制方式是的復制方式是 。 ABD0:1:131P31P 和和32P半保留復制半保留復制能力提升題能力提升題解旋酶催化解旋酶催化解旋：解旋：模板模板 （在（在DNA聚合酶的催化下，聚合酶的催化下，利用利用游離的脫氧核苷酸進行堿基互游離的脫氧核苷酸進行堿基互補配對補配對）復制復制:以母鏈為模板進行堿基配對以母

13、鏈為模板進行堿基配對母鏈（舊鏈）母鏈（舊鏈）子鏈（新鏈）子鏈（新鏈）復制后的復制后的DNA:同時進行同時進行組成組成復制過程復制過程 在在ATPATP供能、解旋酶的作用下，供能、解旋酶的作用下，DNADNA兩條脫氧兩條脫氧核苷酸鏈配對的堿基從氫鍵處斷裂，核苷酸鏈配對的堿基從氫鍵處斷裂，雙螺旋的兩雙螺旋的兩條鏈解開的過程。條鏈解開的過程。 目的：為復制提供準確的模板，解開的兩目的：為復制提供準確的模板，解開的兩條單鏈叫母鏈。條單鏈叫母鏈。什么叫解旋？解旋的目什么叫解旋？解旋的目的是什么？的是什么？ 什么叫什么叫“子鏈子鏈”?復制復制一次能形成幾條鏈？一次能形成幾條鏈？ 以母鏈為模板，以周圍環(huán)境中

14、游離的以母鏈為模板，以周圍環(huán)境中游離的4 4種脫氧核苷酸種脫氧核苷酸為原料，按照堿基互補配對原則，在有關酶的作用下，各為原料，按照堿基互補配對原則，在有關酶的作用下，各自合成與母鏈互補的一段子鏈，復制一次形成子鏈兩條。自合成與母鏈互補的一段子鏈，復制一次形成子鏈兩條。三、三、DNADNA分子的復制分子的復制AAATTTGGGGCCCATCDNA平面模式圖DNA復制過程AAATTTGGGGCCCATCAGCTCGT游離的游離的脫氧核苷酸脫氧核苷酸與復制與復制有關的酶有關的酶注意，此處注意，此處氫鍵將被打開！氫鍵將被打開！AAATTTGGGGCCCATCCAGTCGT在酶的催化下在酶的催化下氫鍵已被打開氫鍵已被打開DNA分子利用細胞提供的，在的作用下，把兩條扭成螺旋的雙鏈解開，這個過