DNA的复制精美课件.ppt

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1、复习：复习：DNADNA的双螺旋结构的双螺旋结构DNA分子分子的结的结构构双螺旋双螺旋结构结构基本单位基本单位脱氧核苷酸脱氧核苷酸主要特点主要特点碱基互补配对原碱基互补配对原则及应用则及应用一分子一分子磷酸磷酸一分子一分子五碳糖五碳糖一分子碱基：一分子碱基：A、G、C、T外外侧的基本骨架是：侧的基本骨架是： 由由脱氧核糖和磷酸交替连接构成脱氧核糖和磷酸交替连接构成内内侧是由侧是由碱基碱基通过通过 连接成的连接成的 。 氢键氢键碱基对碱基对5 5种元素种元素 4 4种基本单位种基本单位 3 3类物质类物质 2 2条链条链11种结构种结构1. DNA分子的基本骨架是分子的基本骨架是 （ ）A. 交

2、替连接的脱氧核糖和磷酸交替连接的脱氧核糖和磷酸 B.通过氢键连接的碱基对通过氢键连接的碱基对C. 通过氢键连接的脱氧核苷酸对通过氢键连接的脱氧核苷酸对 D.通过共价键依次相连的脱氧核糖和碱基通过共价键依次相连的脱氧核糖和碱基2. 在在DNA分子的两条链上排列顺序稳定不变分子的两条链上排列顺序稳定不变的物质是的物质是 （ ）A.四种脱氧核苷酸四种脱氧核苷酸 B.脱氧核糖和磷酸脱氧核糖和磷酸 C.碱基对碱基对 D.脱氧核苷脱氧核苷复习回顾复习回顾AB3DNA的一条单链中（的一条单链中（A+G）/(T+C)=0.4.上上述比例在其互补链和整个述比例在其互补链和整个DNA分子中分别是分子中分别是 （

3、）A0.4 0.6 B2.5 1.0 C0.4 0.4 D0.6 1.04某生物细胞某生物细胞DNA分子的碱基中，腺嘌呤的分子的碱基中，腺嘌呤的的分子数占的分子数占18，那么鸟嘌呤的分子数占，那么鸟嘌呤的分子数占（ ）A9% B18% C32% D36% 5双链双链DNA分子中，一条链上的分子中，一条链上的A占占30%，则双链中则双链中C+T占占 （ ）A50% B20% C30% D15%BCA6在在DNA分子的一条单链中相邻的碱基分子的一条单链中相邻的碱基A与与T的连接是通过的连接是通过 （ ）A肽键肽键 B磷酸磷酸脱氧核糖脱氧核糖磷酸磷酸C氢键氢键 D脱氧核糖脱氧核糖磷酸磷酸脱氧核糖脱氧

4、核糖7. DNA指纹技术是法医物证学上进行个人认定指纹技术是法医物证学上进行个人认定的主要方法，的主要方法，DNA“指纹指纹”是指是指DNA的的 （ ）A.双螺旋结构双螺旋结构 B.磷酸和脱氧核糖的排列顺序磷酸和脱氧核糖的排列顺序C. 碱基配对原则碱基配对原则 D.脱氧核苷酸的排列顺序脱氧核苷酸的排列顺序DD 问题探讨问题探讨1. 1. 为什么生物的亲代与子代性状相似为什么生物的亲代与子代性状相似? ?2. 2. DNA如何复制呢如何复制呢?因为亲代因为亲代DNA复制出一份传递给了子代复制出一份传递给了子代的复制的复制 学习目标学习目标1理解理解DNA复制的概念、时间、复制的概念、时间、条件、

5、过程、特点、意义条件、过程、特点、意义2理解半保留复制特点理解半保留复制特点说明：说明：1是重点，是重点，1是难点是难点推测一推测一 半保留复制模型：半保留复制模型：一、对一、对DNADNA复制的推测复制的推测推推测测二二 全保留复制模型：全保留复制模型： 沃森和克里克认为原沃森和克里克认为原有有DNA分子的两条单链分子的两条单链会分开，每一条单链各会分开，每一条单链各作为一个模板用来复制作为一个模板用来复制新的单链，所以新的单链，所以新合成新合成的的DNA分子中有一条旧分子中有一条旧链和一条新链。链和一条新链。他们他们推推测的这种复制方式被称为测的这种复制方式被称为半半保留保留复制。复制。一

6、、对一、对DNADNA分子复制的推测分子复制的推测图示图示双链双链DNA分子分子半保留复制模型半保留复制模型二、二、探究探究DNADNA分子复制方式分子复制方式实验设计实验设计关键关键区别亲子代区别亲子代DNADNA实验方法实验方法运用技术运用技术同位素示踪法同位素示踪法1515N N1414N N密度密度大大密度密度小小实验材料实验材料大肠杆菌（大肠杆菌（18581858年）年）将大肠杆菌放在将大肠杆菌放在NHNH4 4ClCl培养液培养生长培养液培养生长密度梯度离心技术密度梯度离心技术N N或或想一想想一想 ：可以用什么同位素去标记可以用什么同位素去标记DNADNA？14N/14NDNA1

7、5N/14NDNA15N/15NDNA轻链轻链中链中链重链重链怎样把不一样的怎样把不一样的DNADNA分开呢？分开呢？用用N N1515标记原来的标记原来的DNADNA链，然后将它在链，然后将它在N N1414环环境中培养，让它复制，观察境中培养，让它复制，观察N N1515链在子代链在子代DNADNA中的出现情况。中的出现情况。1515151515151515151515151414141414141414 141414141414141415 1514151415141514 14141514 141515N/N/1414N N1414N N/ /1414N N1515N/ /1414N重

8、带重带(下部下部)1515N/ N/ 15N1414N/ N/ 14N1414N/ N/ 14N1515N/ N/ 15N重带重带(下部下部)1515N/ N/ 15N1515N/ N/ 15N1515151515151414141414141414二、二、DNADNA半保留复制的实验证据（见教材）半保留复制的实验证据（见教材）重带重带(下部下部)1515N/N/1515N N中带中带(中间中间)1515N/N/1414N N轻带轻带(上部上部)1414N/N/1414N N中带中带(中间中间)1515N /N /1414N N二、二、DNADNA半保留复制的实验证据半保留复制的实验证据该实验

9、证明了：该实验证明了： DNADNA的半保留复制的半保留复制三、三、DNADNA分子复制的过程分子复制的过程n（二）时间：（二）时间：n（五）过程：（五）过程：n（四）条件：（四）条件：n（七）特点：（七）特点：n（八）意义：（八）意义：n（三）场所：（三）场所：n（六）结果：（六）结果：n（一）概念：（一）概念：三、三、DNADNA分子复制的过程分子复制的过程n（二）时间（二）时间n（三）场所（三）场所n（一）概念（一）概念n以亲代以亲代DNADNA为模板合成子代为模板合成子代DNADNA的过程的过程有丝分裂间期有丝分裂间期减数第一次分裂间期减数第一次分裂间期细胞核（主要）细胞核（主要）叶绿

10、体叶绿体线粒体线粒体n（五）过程（五）过程n（四）条件（四）条件模板模板: :DNADNA的的2 2条母链条母链游离的游离的4 4种脱氧核苷酸种脱氧核苷酸ATPATP能量能量: :原料原料: :酶酶: :DNADNA解旋酶解旋酶解旋解旋合成合成: :配对合成子链配对合成子链复旋复旋: :形成子代形成子代DNADNA氢键断裂氢键断裂碱基对分开碱基对分开、DNADNA聚合酶等聚合酶等n（七）特点（七）特点n（八）意义（八）意义n（六）结果（六）结果1 1DNADNA复制复制n n次次 边解旋边复制边解旋边复制 半保留复制半保留复制 遗传遗传 : :准确复制准确复制 : :差错复制差错复制 变异变异

11、 模板模板 配对配对2DNA子代子代2nDNAA AA AA AT TT TT TG GG GG GG GC CC CC CA AT TC CDNA平面模式图DNA复制过程A AA AA AT TT TT TG GG GG GG GC CC CC CA AT TC CA AG GC CT TC CG GT T游离的游离的脱氧核苷酸脱氧核苷酸与复制与复制有关的酶有关的酶注意，此处注意，此处氢键将被打开！氢键将被打开！A AA AA AT TT TT TG GG GG GG GC CC CC CA AT TC CC CA AG GT TC CG GT T在酶的催化下在酶的催化下氢键已被打开氢键已被

12、打开 DNA DNA分子利用细胞提供的分子利用细胞提供的，在，在的的作用下，把两条扭成螺旋的双链解开，这个过程作用下，把两条扭成螺旋的双链解开，这个过程叫叫解旋解旋。A AA AA AT TT TT TG GG GG GG GC CC CC CA AT TC CC CA AG GT TC CG GT T亲代亲代DNA的的2条链条链(母链母链)作为模板作为模板A AA AA AT TT TT TG GG GG GG GC CC CC CA AT TC CC CT TA AG GT TC CG G还未解旋还未解旋刚解旋刚解旋通过通过碱基互补碱基互补配对配对脱氧核苷酸脱氧核苷酸结合到母链上结合到母链

13、上已在复制已在复制A AA AA AT TT TT TG GG GG GG GC CC CC CA AT TC CA AA AA AT TT TT TG GG GGG GC CC CC CA AT TC C一个子代一个子代DNADNA分子分子另一个子代另一个子代DNADNA分子分子形成两个完全相同的子代形成两个完全相同的子代DNADNA分子分子复制过程复制过程: :解旋酶催化（氢键断裂）解旋酶催化（氢键断裂）解旋：解旋：模板模板（在（在DNADNA聚合酶的催化下，利用聚合酶的催化下，利用游离的脱氧核苷酸进行）游离的脱氧核苷酸进行）复制复制: 以母链为模板进行碱基配对以母链为模板进行碱基配对母链

14、（旧链）母链（旧链）子链（新链）子链（新链）子代子代DNA:同时进行同时进行(边解旋边复制）边解旋边复制）组成组成边解旋复制边解旋复制半保留复制半保留复制多起点复制多起点复制小结：小结：小结小结:DNA:DNA分子的复制分子的复制时间时间场所场所条件条件过程过程特点特点结果结果意义意义模板、原料、能量、酶模板、原料、能量、酶解旋、合成、复旋解旋、合成、复旋边解旋边复制、半保留复制边解旋边复制、半保留复制遗传和变异遗传和变异细胞分裂间期（有丝、减数）细胞分裂间期（有丝、减数）以亲代以亲代DNADNA分子为模板合成子代分子为模板合成子代DNADNA的的过程过程细胞核（主要）、线粒体、叶绿体细胞核（

15、主要）、线粒体、叶绿体1 1DNADNA2DNA概念概念复习回顾复习回顾1生物体内生物体内DNA复制发生在复制发生在 （ ）A有丝分裂和减数分裂的间期有丝分裂和减数分裂的间期B有丝分裂的前期和减数分裂第一次分裂中期有丝分裂的前期和减数分裂第一次分裂中期C减数分裂第二次分裂前期减数分裂第二次分裂前期D有丝分裂中期和减数分裂第二次分裂中期有丝分裂中期和减数分裂第二次分裂中期2.下列有关下列有关DNA复制过程的叙述中，正确的顺序复制过程的叙述中，正确的顺序（ ）互补碱基对之间氢键断裂互补碱基对之间氢键断裂 互补碱基对之互补碱基对之间氢键合成间氢键合成DNA分子在解旋酶的作用下解旋分子在解旋酶的作用下

16、解旋 以解旋后以解旋后的母链为模板进行碱基互补配对的母链为模板进行碱基互补配对子链与母链盘旋成双螺旋结构子链与母链盘旋成双螺旋结构A. B. C. D.AD5.下列关于下列关于DNA复制的叙述，正确的是（复制的叙述，正确的是（ ）A. DNA分子在解旋酶的作用下，水解成脱氧核苷酸分子在解旋酶的作用下，水解成脱氧核苷酸B. 在全部解旋之后才开始碱基配对在全部解旋之后才开始碱基配对C. 解旋后以一条母链为模板合成两条新的子链解旋后以一条母链为模板合成两条新的子链D. 复制后，每个新复制后，每个新DNA分子中含有一条母链和一条子分子中含有一条母链和一条子链链3. DNA复制需要（复制需要（ ）A.能

17、量能量 B.酶和模板酶和模板 C.脱氧核苷酸脱氧核苷酸 D.包括上述三项包括上述三项4.DNA分子的一条母链上的部分碱基排列顺序已知分子的一条母链上的部分碱基排列顺序已知为为ACGT，那么以另一条母链为模板，经复制后得，那么以另一条母链为模板，经复制后得到的这条对应子链的碱基排列顺序应是（到的这条对应子链的碱基排列顺序应是（ ）ATGCA BACGT CUGCA DACGUDBD6（2012年年1月学业水平，月学业水平，16） DNA复制是指以亲复制是指以亲代代DNA为模板合成子代为模板合成子代DNA的过程。参与该过程的的过程。参与该过程的物质是物质是( ) DNA DNA聚合酶聚合酶 脱氧核

18、苷酸脱氧核苷酸 mRNA tRNAA B C D7. （2011年年1月学业水平，月学业水平，21）下列关于）下列关于DNA复制的复制的叙述中，正确的是叙述中，正确的是( )A.为半保留复制为半保留复制B.不需要酶的参与不需要酶的参与C.形成两个不相同的形成两个不相同的DNA分子分子D.复制时复制时DNA分子不解旋分子不解旋AA8（2009年学业水平，年学业水平，21）在体外进行）在体外进行DNA复制的实验中，不需要复制的实验中，不需要( )AATP BDNA模板模板C4种脱氧核糖核苷酸种脱氧核糖核苷酸 D4种核糖核苷酸种核糖核苷酸D2、从、从DNA分子的复制过程可以看出，分子的复制过程可以看

19、出，DNA分子复制分子复制 需要需要 、 、 、和、和 等条件。等条件。DNA 分子的分子的 结构能够为复制提供精确的模板，结构能够为复制提供精确的模板， 通过通过 保证了复制能够正确地进行。保证了复制能够正确地进行。模板模板原料原料能量能量酶酶双螺旋双螺旋碱基互补配对碱基互补配对课本练习课本练习、G0、G1、G2三三代代DNADNA离心后的试离心后的试管分别是图中的：管分别是图中的：G0 、G1 、G2 。 ABD、G2代在代在、三条带中三条带中DNADNA数数的比例是的比例是 。、图中、图中、两条带中两条带中DNADNA分子所含的同分子所含的同位素磷分别是：位素磷分别是： ， 。、上述实验

20、结果证明了、上述实验结果证明了DNADNA的复制方式的复制方式是是 。0:1:131P31P 和和32P半保留复制半保留复制 DNA的复制是在细胞的的复制是在细胞的 分裂和分裂和 第一次分第一次分裂前的裂前的 期进行的。复制是指以期进行的。复制是指以 为模板为模板来合成来合成 的过程。复制特点是的过程。复制特点是 和和 。复制过程必需以。复制过程必需以 为为模板、模板、 为原料、为原料、 提供能量、提供能量、 的的催化等条件，催化等条件， 为为DNA的复制提供精确的模板、的复制提供精确的模板、并有并有 能力保证复制能够准确无误地完成。能力保证复制能够准确无误地完成。一个亲代一个亲代DNA分子通

21、过复制形成了两分子通过复制形成了两个个 ，新形成的，新形成的DNA分子分子都是既含一条都是既含一条 链、又含一条链、又含一条 链，因此，称链，因此，称DNA的复制为的复制为“ ”。有丝有丝减数减数间间亲代亲代DNA分子分子子代子代DNA分子分子边解旋边复制边解旋边复制亲代亲代DNA分子每条链分子每条链脱氧核苷酸脱氧核苷酸ATP酶酶DNA分子双螺旋结构分子双螺旋结构碱基互补配对碱基互补配对结构完全相同的子代结构完全相同的子代DNA分子分子母母子子半保留复制半保留复制半保留复制半保留复制复习回顾复习回顾2.2.下列关于下列关于DNADNA复制的说法，其中不正确的（复制的说法，其中不正确的（ ） A

22、.DNAA.DNA复制过程中需要酶的催化复制过程中需要酶的催化 B.DNAB.DNA复制过程中需要的能量直接由糖类提供复制过程中需要的能量直接由糖类提供 C.DNA C.DNA 分子是边解旋复制的分子是边解旋复制的 D.DNA D.DNA 复制过程中两条母链均可作模板复制过程中两条母链均可作模板3.3.以以DNADNA的一条链的一条链“A AT TC C”为模板，经复制后的为模板，经复制后的子链是（子链是（ ） A.“A.“T TA AG G” ” B.“B.“U UA AG G” C.“C.“T TA AC C” ” D.“D.“T TU UG G”DB1.DNA1.DNA分子的复制发生在细

23、胞有丝分裂的（分子的复制发生在细胞有丝分裂的（ ） A.A.分裂前期分裂前期 B.B.分裂中期分裂中期 C.C.分裂后期分裂后期 D.D.分裂间期分裂间期A4.DNA分子复制时，解旋的链中（分子复制时，解旋的链中（ ）A.仅仅一条一条作为复制模板作为复制模板B.两条链作为模板并复制出两个两条链作为模板并复制出两个不同不同的的DNAC.两条链作为模板并复制出两个两条链作为模板并复制出两个相同相同的的DNAD.两条链都作为模板，各自合成一条子链，然后两条链都作为模板，各自合成一条子链，然后两条母链重新结合为原来的双螺旋分子，两条母链重新结合为原来的双螺旋分子，两条新两条新链结合为一个全新的链结合为

24、一个全新的DNA分子分子C亲代亲代子一代子一代子二代子二代子三代子三代专题：与专题：与DNADNA复制有关的碱基计算复制有关的碱基计算 一个一个DNADNA连续复制连续复制n n次后，共有多少个次后，共有多少个DNADNA？多少条脱氧？多少条脱氧核苷酸链？母链多少条？子链多少条？核苷酸链？母链多少条？子链多少条？DNADNA分子数分子数= =2n脱氧核苷酸链数脱氧核苷酸链数= =2n+1母链数母链数= =子链数子链数= =22n+1 2 解析：所用知识为解析：所用知识为“半保留复制半保留复制”和和“碱基互补配对原碱基互补配对原则则”，并图示分析。，并图示分析。根据半保留复制和碱基互补配对原则根

25、据半保留复制和碱基互补配对原则解：解：变通：变通：亲代母链与子代亲代母链与子代DNADNA链数之比为：链数之比为： 含亲代母链的含亲代母链的DNADNA分子数与子代分子数与子代DNADNA分子数分子数之比为：之比为：规律规律1 1：亲代亲代DNADNA复制复制n n代后，代后，DNADNA分子分子数为，含亲代母链的数为，含亲代母链的DNADNA分子数分子数为，不含亲代母链的为，不含亲代母链的DNADNA分子数分子数为为1/2n2/ 2n2n2个个2n2解释【智慧眼寻找规律】v已知某一条全部已知某一条全部N N原子被原子被1515N N标记的标记的DNADNA分子（分子（0 0代），代），转移到

26、含转移到含1414N N的培养基上培养的培养基上培养n n代，其结果如下：代，其结果如下：分子总数分子总数_只含只含15N的分子的分子_含含15N 14N的分子的分子_只含只含14N的分子的分子_脱氧核苷酸链总数脱氧核苷酸链总数_含含15N的链为的链为_含含14N的链为的链为_2n022n-22n+122n+1-2规律规律2 2：亲代亲代DNADNA分子经分子经 n n 次复制后，次复制后，所需某种游离的脱氧核苷酸数为：所需某种游离的脱氧核苷酸数为：R a (2 n1) 其中其中 a a 表示亲代表示亲代DNADNA含有的某种含有的某种碱基数，碱基数，n n 表示复制的次数。表示复制的次数。例

27、如：一个例如：一个DNADNA分子片段，经水分解消耗分子片段，经水分解消耗8888个水个水分子，得到多少个脱氧核苷酸？分子，得到多少个脱氧核苷酸？规律规律3 3：碱基总数失去碱基总数失去H H2 2O O数数2 290【智慧眼寻找规律】练习1（2012年年6月学业水平，月学业水平，15）将双链都有）将双链都有3H 标记的标记的1 个个DNA 分子，放人没有标记物的溶液分子，放人没有标记物的溶液中，经过中，经过3代复制后，有代复制后，有3H 标记的标记的DNA 分子的分子的数量是数量是( )Al 个个 B2 个个 C4个个 D8 个个2. （2011年年6月学业水平，月学业水平，16）在）在DN

28、A的的复制产物中，（复制产物中，（A+G）与（）与（T+C）的比值）的比值为为( )A.0.5 B.1 C.2 D.4BB课堂练习课堂练习3. （2010年年6月学业水平，月学业水平，18）某）某DNA分子分子的两条链均带有同位素的两条链均带有同位素15N标记，在含有标记，在含有14N核苷酸的试管中以该核苷酸的试管中以该DNA为模板进行复制实验，为模板进行复制实验，复制复制2次后，试管中带有同位素次后，试管中带有同位素15N标记的标记的DNA分子占分子占( )A.1/2 B. 1/3 C. 1/6 D. 1/8A4.将将 15N标记的标记的DNA分子放在分子放在 14N 的培养基上培养，的培养

29、基上培养， 经过经过3次复制，在所形成的子代次复制，在所形成的子代 DNA中，含中，含15N 的的DNA占总数的（占总数的（ ）A.1/16 B.l/8 C.1/4 D.1/2CB5.某某DNA分子中，若分子中，若A占占32.8%，当其复制两次后，当其复制两次后，其中其中T应该占到多少（应该占到多少（ ） A.17.2% B.32.8% C.50% D.65.6%6.1个个DNA分子经过分子经过4次复制，形成次复制，形成16个个DNA分子，其分子，其中含有最初中含有最初DNA分子长链的分子长链的DNA分子有（分子有（ ） A.2个个 B.8个个 C.16个个 D.32个个A7.7.一个一个DN

30、ADNA分子分子A=100A=100个，经过三次复制，则需要游离个，经过三次复制，则需要游离的的A A多少个多少个（ ） A.700 B.100 C. 800 D.600A课堂练习课堂练习8.某某DNA分子复制三次后，所得到的第四代分子复制三次后，所得到的第四代DNA分子中，含有第一代分子中，含有第一代DNA中脱氧核苷酸链中脱氧核苷酸链的条数是（的条数是（ ）A.1 B.2条条 C.4条条 D.8条条9.将一个将一个DNA分子用分子用15N进行标记，在普通培进行标记，在普通培养基上让其连续复制养基上让其连续复制3次，在最后得到的次，在最后得到的DNA分子中，被标记的分子中，被标记的DNA的脱氧核苷酸链占的脱氧核苷酸链占DNA总的脱氧核苷酸链的比例是（总的脱氧核苷酸链的比例是（ ）A.1/32 B.1/16 C.1/8 D.1/4BD52 结束语结束语