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DNA的复制最全有动画PPT精品文档.ppt

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    • 第3节DNA复制1. 思考:生物亲子代之间是通过遗传物思考:生物亲子代之间是通过遗传物质传递遗传信息的,那么亲代的遗传质传递遗传信息的,那么亲代的遗传物质如何物质如何“多出一份多出一份”来传递给子代来传递给子代??2. 何谓何谓DNADNA的复制?的复制? 所谓所谓DNADNA的复制的复制就是指以就是指以亲代亲代DNADNA为为模板合成子代模板合成子代DNADNA的过程,的过程,1DNA→2DNA1DNA→2DNA新产生的新产生的DNADNA分子是一个全新的分子是一个全新的DNADNA分子吗?分子吗?是否像洗相片似的,有一张底片就可以洗出是否像洗相片似的,有一张底片就可以洗出许多相片来?许多相片来?3. 最早提出的DNA复制模型有三种;1 1、全保留复制:、全保留复制:新复制出的分子直接形成,新复制出的分子直接形成,完全没有旧的部分;完全没有旧的部分;复制一次复制一次亲代亲代DNA子代子代DNA一、对一、对DNADNA复制的推测复制的推测4. 2 2、半保留复制:、半保留复制:形成的分子一半是新的,一半形成的分子一半是新的,一半是旧的;是旧的;复制一次复制一次5. 3 3、分散复制(弥散复制):、分散复制(弥散复制):新复制的分子中新复制的分子中新旧都有,但分配是随机组合的;新旧都有,但分配是随机组合的;复制一次复制一次6. 科学家证实,科学家证实,DNADNA复制复制是一种是一种半保留半保留式的复制式的复制 聚焦一:对聚焦一:对DNADNA复制方式的探究复制方式的探究 全保留全保留全保留全保留复制复制复制复制半保留半保留半保留半保留复制复制复制复制弥散弥散弥散弥散复制复制复制复制半保留复制半保留复制半保留复制半保留复制假说假说- -演绎法演绎法 每个子代每个子代每个子代每个子代DNADNADNADNA均由均由均由均由1 1 1 1条条条条母链母链母链母链和和和和1 1 1 1条条条条子链子链子链子链组成。

      组成7. 问题2问题2: :如果要在实验中直观地区别、如果要在实验中直观地区别、“标识标识”母链母链或或子链子链, ,可以采取什么办法?可以采取什么办法? 问题问题1 1: :如果如果DNADNA是半保留是半保留复制,复制后得到的复制,复制后得到的 子子一代一代DNADNA和子二代和子二代DNADNA的组的组成是怎样的成是怎样的? ?亲代亲代亲代亲代DNADNADNADNA分子分子分子分子同位素同位素( (具放射性具放射性) )标记的方法标记的方法聚焦一:对聚焦一:对DNADNA复制方式的探究复制方式的探究 8. 亲代亲代亲代亲代DNADNADNADNA分子分子分子分子问题3问题3: :如果用同位素如果用同位素( (放射性放射性) )进行标记进行标记, ,用用什么元素什么元素? ? 问题4问题4: :如果亲代如果亲代DNADNA是是1515N N的,放在的,放在1414N N的环境的环境中进行培养,则亲代、子一代、子二代中进行培养,则亲代、子一代、子二代DNADNA分分别含有哪种别含有哪种N N元素?元素? 聚焦一:对聚焦一:对DNADNA复制方式的探究复制方式的探究 9. 亲代亲代亲代亲代DNADNADNADNA分子分子分子分子1515N N/ /1414N N-DNA -DNA ( ( ( (全部全部全部全部) ) ) )1515N N/ /1414N N-DNA-DNA(1/2)(1/2)(1/2)(1/2) 1414N N/ /1414N N-DNA-DNA(1/2)(1/2)(1/2)(1/2) 子一代:子一代: 子二代:子二代: 亲亲 代:代: 1515N/N/1515N N-DNA -DNA ( ( ( (全部全部全部全部) ) ) )问题4问题4: :如果亲代如果亲代DNADNA是是1515N N的,放在的,放在1414N N的环境的环境中进行培养,则亲代、子一代、子二代中进行培养,则亲代、子一代、子二代DNADNA分分别含有哪种别含有哪种N N元素?元素? 聚焦一:对聚焦一:对DNADNA复制方式的探究复制方式的探究 10. 问题5问题5: : 要验证上述预测要验证上述预测, ,就要分别观察亲代和子就要分别观察亲代和子代的情况代的情况, ,但实验中但实验中, ,复制后的复制后的DNADNA分子混合在一起分子混合在一起的,不易的,不易分离分离。

      怎么解决这个问题?怎么解决这个问题? 1515N N/ /1414N N-DNA -DNA ( ( ( (全部全部全部全部) ) ) )1515N N/ /1414N N-DNA-DNA(1/2)(1/2)(1/2)(1/2) 1414N N/ /1414N N-DNA-DNA(1/2)(1/2)(1/2)(1/2) 子一代:子一代: 子二代:子二代: 亲亲 代:代: 1515N/N/1515N N-DNA -DNA ( ( ( (全部全部全部全部) ) ) )密度梯度离心技术密度梯度离心技术密度梯度离心技术密度梯度离心技术( ( ( (15151515N N N N质量大于质量大于质量大于质量大于14141414N)N)N)N)亲代亲代亲代亲代DNADNADNADNA分子分子分子分子复制前复制前复制前复制前复制后复制后复制后复制后聚焦一:对聚焦一:对DNADNA复制方式的探究复制方式的探究 11. 亲代亲代亲代亲代DNADNADNADNA分子分子分子分子问题问题66: :如果对亲代、子一代、子二代的如果对亲代、子一代、子二代的DNADNA都分别进行离心,结果会怎样分布?都分别进行离心,结果会怎样分布?聚焦一:对聚焦一:对DNADNA复制方式的探究复制方式的探究 12. 聚焦一:对聚焦一:对DNADNA复制方式的探究复制方式的探究 验证“ 推论” :13. 聚焦一:对聚焦一:对DNADNA复制方式的探究复制方式的探究 验证“ 推论” :14. 作出假设作出假设作出假设作出假设演绎推理演绎推理演绎推理演绎推理验证假设验证假设验证假设验证假设假假说说演演绎绎【【小结小结】】 ((1 1))DNADNA的复制是半保留复制的复制是半保留复制((2 2)子代)子代DNADNA可能的情况及可能的情况及如何设计实验验证这种现象如何设计实验验证这种现象((3 3)通过实验进行验证)通过实验进行验证聚焦一:对聚焦一:对DNADNA复制方式的探究复制方式的探究 15. 聚焦二:聚焦二: DNADNA的复制过程的复制过程 ①①解旋解旋②②合成子链(配对、聚合)合成子链(配对、聚合)③③形成子代形成子代DNADNA阅读阅读p54p54,思考:,思考: DNA DNA的复制过程如何?的复制过程如何? 16. 17. 在解旋酶的作用下,双链螺旋的在解旋酶的作用下,双链螺旋的DNADNA打开氢键,打开氢键,解开成为两条单链,每条单链均作为模板合成解开成为两条单链,每条单链均作为模板合成新的新的DNADNA。

      DNADNA分子复制的过程分子复制的过程 以二条母链为模板,四种脱氧核苷酸为原料,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两条新的子链按碱基互补配对原则合成为两条新的子链一条母链和一条子链螺旋成为一个新的一条母链和一条子链螺旋成为一个新的DNADNA分子①①解旋:解旋: ②②合成:合成:③③复旋:复旋:18. 复制过程复制过程: :19. 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)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(旧链)母链(旧链)子链(新链)子链(新链)形成两个子代形成两个子代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20. 边边解解旋旋复复制制半半保保留留复复制制多多起起点点复复制制21. 讨论:讨论: ① ①二条母链的碱基顺序是否相同?二条母链的碱基顺序是否相同? ② ②二条子链的碱基顺序是否相同?二条子链的碱基顺序是否相同? ③ ③新合成的二个新合成的二个DNADNA碱基顺序是否相同?碱基顺序是否相同?DNADNA分子复制的过程分子复制的过程 互补互补互补互补相同相同22. DNADNA分子是在什么时间进行复制的?分子是在什么时间进行复制的?在减数第一次分裂前的间期进行在减数第一次分裂前的间期进行复制复制有丝分裂在间期进行复制有丝分裂在间期进行复制新复制两个子代新复制两个子代DNADNA分子是在什么时间分离的?分子是在什么时间分离的?在减数第二次分裂的后期在减数第二次分裂的后期有丝分裂在后期有丝分裂在后期23. 1、概念:、概念:2、场所:、场所:3、时期:、时期:4、条件、条件5、复制过程:、复制过程:6、复制特点、复制特点7、准确复制原因、准确复制原因8、复制的生物学意义:、复制的生物学意义:有丝分裂间期、减数分裂第一次分裂的间期有丝分裂间期、减数分裂第一次分裂的间期模板:模板: 原料:原料: 能量:能量: 酶:酶: DNADNA的两条母链的两条母链游离的脱氧核苷酸(游离的脱氧核苷酸(A A、、G G、、C C、、T T)) ATPATPDNADNA解旋酶、解旋酶、DNADNA聚合酶等聚合酶等 ①①DNADNA双链提供精确的模板双链提供精确的模板((1 1)边解旋边复制)边解旋边复制((2 2)半保留复制)半保留复制细胞核(主要)、线粒体、叶绿体细胞核(主要)、线粒体、叶绿体解旋解旋→→合成互补子链合成互补子链→→形成子代形成子代DNADNA②②碱基互补配对原则碱基互补配对原则三、三、DNADNA分子复制的过程(分子复制的过程(P P5454))DNADNA的复制的复制就是指以亲代就是指以亲代DNADNA为模板合成子代为模板合成子代DNADNA的过程的过程保持了遗传信息的连续性保持了遗传信息的连续性24. 聚焦三:聚焦三:DNADNA复制中的变异复制中的变异碱基互补配对差错导致基因突变碱基互补配对差错导致基因突变25. 聚焦四:聚焦四:DNADNA复制中的有关计算复制中的有关计算26. 亲代亲代DNA分子分子复制复制1次次复制复制2次次复制复制3次次482=21=22=23【【分析分析】】15N14N无论无论DNA复制多少次,含有原来母链的复制多少次,含有原来母链的DNA分子分子永远只有两条永远只有两条27. 思维拓展思维拓展11) )复制复制n n次后次后DNADNA个数个数: :ⅠⅠⅡⅡⅢⅢ2n((n=复制次数)复制次数)2 2)含母链的)含母链的DNADNA数量及比例数量及比例22nn28. 11)DNA)DNA个数个数: :2n((n=复制次数)复制次数)2 2)含母链的)含母链的DNADNA数量及比例数量及比例22nn 22n×23 3)含母链的脱氧核苷酸链数)含母链的脱氧核苷酸链数占总链数比占总链数比4 4)复制)复制n n次次消耗原料的量:消耗原料的量: a(2(2nn-1)-1)5 5)复制)复制第第n n次次消耗原料的量:消耗原料的量:a22n-1n-1思维拓展思维拓展3 34 4 29. 图中一、二、三表示图中一、二、三表示DNA复制的过程复制的过程①①一表示一表示______,这一过程中,,这一过程中,DNA分子在分子在 的作用下,两条扭成螺旋的的作用下,两条扭成螺旋的长链开始长链开始______。

      ②②二表示二表示 每条母链在一些母链在一些______ ______的作用下,链上的的作用下,链上的碱基按照碱基按照______________________与周围环与周围环境中游离的境中游离的__________________来配对来配对.③③三表示三表示____________________________解旋解旋解旋酶解旋酶 以母链为模板进行碱基配对以母链为模板进行碱基配对解开解开DNA聚合酶聚合酶碱基互补配对原则碱基互补配对原则脱氧核苷酸脱氧核苷酸形成两个新的形成两个新的DNA分子分子——练习练习——30. 例例1 1、在、在DNADNA分子中,由于组成脱氧核苷酸的碱基有分子中,由于组成脱氧核苷酸的碱基有4 4种种 ((A A、、G G、、C C、、T T),因此,构成),因此,构成DNADNA分子的脱氧核苷分子的脱氧核苷 酸也有酸也有4 4种,它们的名称是:种,它们的名称是: 、、 、、 、、 。

      腺嘌呤脱氧核苷酸腺嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸 胞嘧啶脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸31. 例例2 2、从、从DNADNA分子的复制过程可以看出,分子的复制过程可以看出,DNADNA分子复制分子复制 需要需要 、、 、、 、和、和________________                        等条件DNADNA分子的分子的 结构能够为复制提供精确结构能够为复制提供精确的模板,通过的模板,通过 保证了复制能够正确地进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32. 3 3、将单个的脱氧核苷酸连接成、将单个的脱氧核苷酸连接成DNADNA分子的主要的酶是分子的主要的酶是(( )) A A、、DNADNA连接酶连接酶 B B、、DNADNA酶酶 C C、、DNADNA解旋酶解旋酶 D D、、DNADNA聚合酶聚合酶4 4、、1 1条染色单体含有条染色单体含有1 1个双链的个双链的DNADNA分子,那么,四分体分子,那么,四分体时期中的时期中的1 1条染色体含有(条染色体含有( )) A A、、4 4个双链的个双链的DNADNA分子分子 B B、、2 2个双链的个双链的DNADNA分子分子 C C、、2 2个单链的个单链的DNADNA分子分子 D D、、1 1个双链的个双链的DNADNA分子分子DB33. 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-”A34. 一个一个DNA分子经过分子经过3次复制后,保留次复制后,保留 有原来母链的子代有原来母链的子代DNA分子占全部子代分子占全部子代 DNA分子的比例为(分子的比例为( )); 原来的母链原来的母链占全部脱氧核苷酸链的比例为占全部脱氧核苷酸链的比例为( )。

      A.1/2 B.1/4 C.1/8 D.1/16BC2/23=1/42/(23×2)=1/835. 已已知知某某DNADNA分分子子中中含含腺腺嘌嘌呤呤(A)200(A)200个个,,占占全全部部DNADNA碱碱基基总总数数的的20%20%,,该该DNADNA连连续续复复制制4 4次次,,环环境境中中消消耗耗游游离离的的胞胞嘧嘧啶啶脱脱氧氧核核糖糖核核苷苷酸酸((C C))的的数数目目为为( ( ) ) A.1600A.1600个个 B.3200B.3200个个 C.4500C.4500个个 D.4800D.4800个个 【【解析解析】】(1)(1)求出该求出该DNADNA分子中共含有多少个脱氧核糖核苷酸:分子中共含有多少个脱氧核糖核苷酸: 200/20%=1000(200/20%=1000(个个) )(2)(2)求出该求出该DNADNA分子中含有多少个胞嘧啶脱氧核糖核分子中含有多少个胞嘧啶脱氧核糖核 苷酸:[苷酸:[1000-(200×2)1000-(200×2)]]/2=300(/2=300(个个) )(3)(3)求出复制求出复制4 4次需多少个胞嘧啶脱氧核苷酸:次需多少个胞嘧啶脱氧核苷酸: ((24--1))××300=4500(个个) C36. ⑴⑴、、G0、、G1、、G2三代三代DNADNA离心后的试管分别是离心后的试管分别是图中的:图中的:G0 、、G1 、、G2 。

      ABD⑵⑵、、G2代在代在①①、、②②、、③③三条带中三条带中DNADNA数数的比例是的比例是 0:1:1 以含有以含有31P标志的大肠杆标志的大肠杆菌放入菌放入32P的培养液中,培养的培养液中,培养2代离心结果如右:代离心结果如右:能力提升37. ⑷⑷、上述实验结果证明了、上述实验结果证明了DNADNA的复制方式是的复制方式是 31P31P 和和32P⑶⑶、图中、图中①① ②②两条带中两条带中DNADNA分子所含的同位素分子所含的同位素磷分别是:磷分别是: ,, 半保留复制半保留复制38. 。

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