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1、DNA的复制,一、对DNA分子复制的推测,全保留复制,半保留复制,弥散型复制,1、这些观点各有不同,如何来证明哪个观点是正确的?,2、DNA分子肉眼是看不到的,如何才能分辨DNA呢?如果要你来设计实验,你认为最基本的思路是什么?,一:对DNA分子复制的推测:,半保留复制模型,沃森和克里克认为:,原有DNA分子的两条单链会分开,每一条单链各作为一个模板用来复制新的单链,所以新合成的DNA分子中有一条旧链和一条新链。,学生活动:,二、DNA半保留复制的实验证据,自学思考以下问题:1、大肠杆菌首先放在什么培养基中培养的?2、然后转移到什么培养基中培养的?3、如果是半保留复制,离心后应该出现几条带?4
2、、三条带离心后在试管中的分布如何?5、实验结论是什么?,大肠杆菌在15N的培养液中培养若干代,第二代,第一代,一条带,重带,一条带,中带,两条带,中带和轻带,15N/15N-DNA,15N/14N-DNA,15N/14N-DNA 14N/14N-DNA,15N/15N-DNA,15N/14N-DNA,15N/14N-DNA,15N/14N-DNA,14N/14N-DNA,14N/14N-DNA,14N,第一代,第二代,大肠杆菌,该实验证明了:,DNA的半保留复制,三、DNA分子复制的过程,回忆前面所学的内容:1、真核细胞中,DNA分布在哪里?2、在哪些内容中涉及到“DNA分子的复制”?什么时候
3、完成DNA的复制?,1、DNA复制的场所:2、DNA复制的时间:,细胞核(主要)、线粒体、叶绿体,有丝分裂间期、减数第一次分裂间期,4、DNA复制的条件:,亲代DNA的两条母链,4种游离的脱氧核苷酸,ATP,DNA解旋酶;DNA聚合酶等,3、DNA复制的过程:,解旋提供准确模板合成互补子链子、母链结合盘绕形成新DNA分子,5、DNA复制的特点是什么?,?,半保留复制,边解旋边复制,从结果看:,从过程看:,6、DNA复制的结果:,(碱基排列顺序相同),DNA分子复制的生物学意义?,DNA通过复制,使遗传信息从亲代传给了子代,从而保持了遗传信息的连续性。,?,DNA准确复制的原因?,?,DNA具有
4、独特的双螺旋结构,能为复制提供精确的模板。碱基具有互补配对的能力,能够使复制准确无误。,根据半保留复制和碱基互补配对原则,1、与DNA复制有关的碱基计算,一个DNA连续复制n次后,共有多少个DNA?多少条脱氧核苷酸链?母链多少条?子链多少条?,DNA分子数=,2n,脱氧核苷酸链数=,2n+1,母链数=,子链数=,2,2n+1 2,解析:所用知识为“半保留复制”和“碱基互补配对原则”,并图示分析。,连续第一次复制,连续第二次复制,连续第n次复制,解:,答:一个DNA连续复制n次后,共有2n个DNA,2n+1条脱氧核苷酸链,母链2条,子链2n+1 2条,1、概念:2、场所:3、时期:4、条件5、复
5、制过程:6、复制特点:7、复制的结果:8、复制的精确性:9、复制的生物学意义:,课堂小结:,模板:,原料:,能量:,酶:,以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程,细胞核(主要)、线粒体、叶绿体,有丝分裂间期和减数分裂第一次分裂间期,解旋合成延伸和盘绕,边解旋边复制、半保留复制,规则的双螺旋结构和碱基互补配对原则,使遗传信息从亲代传给子代,保证了遗传信息的连续性。,亲代DNA的两条母链,4种游离的脱氧核苷酸,ATP,DNA解旋酶、DNA聚合酶等,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
6、,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、分别代表轻型、中型、重型DNA分子的位置,请回答:,、G0、G1、G2三代DNA离心后的试管分别是图中的:G0、G1、G2。,、G2代在、三条带中DNA数的比例是。,、图中、两条带中DNA分子所含的同位素磷分别是:,。,、上述实验结果证明了DNA的复制方式是。,A,B,D,0:1:1,31P,31P 和32P,半保留复制,能力提升题,
7、解旋酶催化,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碱基互补配对),复制:,以母链为模板进行碱基配对,母链(旧链)子链(新链),复制后的DNA:,同时进行,复制过程,在ATP供能、解旋酶的作用下,DNA两条脱氧核苷酸链配对的碱基从氢键处断裂,双螺旋的两条链解开的过程。,目的:为复制提供准确的模板,解开的两条单链叫母链。,什么叫解旋?解旋的目的是什么?,什么叫“子链”?复制一次能形成几条链?,以母链为模板,以周围环境中游离的4种脱氧核苷酸为原料,按照碱基互补配对原则,在有关酶的作用下,各自合成与母链互补的一段子链,复制一次形成子链两条。,三、DNA分子的复制,A,A,A,
8、T,T,T,G,G,G,G,C,C,C,A,T,C,DNA平面模式图,DNA复制过程,A,A,A,T,T,T,G,G,G,G,C,C,C,A,T,C,A,G,C,T,C,G,T,游离的脱氧核苷酸,与复制有关的酶,注意,此处氢键将被打开!,A,A,A,T,T,T,G,G,G,G,C,C,C,A,T,C,C,A,G,T,C,G,T,在酶的催化下氢键已被打开,DNA分子利用细胞提供的能量,在解旋酶的作用下,把两条扭成螺旋的双链解开,这个过程叫解旋。,A,A,A,T,T,T,G,G,G,G,C,C,C,A,T,C,C,A,G,T,C,G,T,亲代DNA的一条链(母链)作为模板,A,A,A,T,T,T,G,G,G,G,C,C,C,A,T,C,C,T,A,G,T,C,G,还未解旋,刚解旋,所以DNA复制特点之一是:边解旋边复制,通过碱基互补配对脱氧核苷酸结合到母链上,已在复制,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,一个子代DNA分子,另一个子代DNA分子,形成两个完全相同的子代DNA分子,