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1、DNA的復(fù)制課件精講復(fù)習(xí)舊知1.DNA化學(xué)組成的基本單位是什么?脫氧核苷酸2.DNA雙螺旋的特點(diǎn)是什么?穩(wěn)定性、多樣性、特異性。何謂DNA的復(fù)制?所謂DNA的復(fù)制就是指以親代DNA為模板合成子代DNA的過程,1DNA→2DNA新產(chǎn)生的DNA分子是一個全新的DNA分子嗎?沃森和克里克推測是半保留復(fù)制復(fù)制時,DNA的雙螺旋解開.互補(bǔ)的堿基間氫鍵斷裂,分開的兩條鏈作為模板,以堿基互補(bǔ)配對的原則合成新的一條鏈提出假說:如果DNA是半保留復(fù)制分析假說:復(fù)制后得到的子一代DNA和子二代DNA的組成是怎樣的?親
2、代DNA分子演繹推理:實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證:需要解決的問題2:如果用同位素(放射性)進(jìn)行標(biāo)記,用什么元素最好?演繹推理:如果親代DNA是15N作標(biāo)記的,放在14N的環(huán)境中進(jìn)行培養(yǎng),則親代、子一代、子二代DNA分別含有哪種N元素?其密度如何?需要解決的問題1:如果要在實(shí)驗(yàn)中直觀地區(qū)別、“標(biāo)識”母鏈或子鏈,可以采取什么辦法?可以利用同位素(具放射性)標(biāo)記的方法親代DNA分子15N/14N-DNA(全部)15N/14N-DNA(1/2)14N/14N-DNA(1/2)子一代:子二代:親代:15N/15N-DNA(全
3、部)問題3:要驗(yàn)證上述預(yù)測,就要分別觀察親代和子代的情況,但實(shí)驗(yàn)中,復(fù)制后的DNA分子通常是隨機(jī)混合在一起的,不易分離。怎么解決這個問題?15N/14N-DNA(全部)15N/14N-DNA(1/2)14N/14N-DNA(1/2)子一代:子二代:親代:15N/15N-DNA(全部)可以通過離心使其發(fā)生分層(15N質(zhì)量大于14N)親代DNA分子復(fù)制前復(fù)制后全重全中14N/14N15N/14N15N/15N世代0123輕中重演釋推理出N代時的情況:2/2n中,1-2/2n輕例:在氮源為14N的培養(yǎng)基
4、上生長的大腸桿菌,其DNA分子均為14N-DNA(對照);在氮源為15N的培養(yǎng)基上生長的大腸桿菌,其DNA分子均為15N-DNA(親代)。將親代大腸桿菌轉(zhuǎn)移到含14N的培養(yǎng)基上,再連續(xù)繁殖兩代(I和II),用離心的方法分離得到的結(jié)果如下表所示,請分析:對照親代III輕鏈14N-DNA全輕鏈1/2輕鏈中鏈全中鏈1/2中鏈重鏈15N-DNA全重鏈(1)由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以推出第一代(I)細(xì)菌DNA分子中一條鏈?zhǔn)?,另一條鏈?zhǔn)?。?)中鏈含有氮元素是。(3)將第一代(I)轉(zhuǎn)移到含15N的培養(yǎng)基上繁殖一代,將所得
5、到的細(xì)菌的DNA用同樣方法分離。那么得到的輕中重鏈情況是。(4)上述實(shí)驗(yàn)表明DNA分子復(fù)制的特點(diǎn)是。15N母鏈14N新鏈15N和14N1/2中鏈,1/2重鏈半保留復(fù)制提出假說演繹推理驗(yàn)證假說假說演繹【小結(jié)】(1)DNA的復(fù)制是半保留復(fù)制(2)子代DNA可能的情況及如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證這種現(xiàn)象(3)通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證得出結(jié)論二.DNA復(fù)制的方式半保留復(fù)制→三.復(fù)制的過程1.復(fù)制的條件1956年(美)康貝爾4種脫氧核苷酸、Mg2+DNA聚合酶DNA分子片段ATPDNA人工合成系統(tǒng)復(fù)制時需要模板—DNA兩條鏈
6、原料—4種游離的脫氧核苷酸能量—ATP酶—解旋酶和DNA聚合酶等2.復(fù)制的時間有絲分裂的間期減數(shù)第一次分裂前的間期3.復(fù)制的場所4.復(fù)制的特點(diǎn):5.復(fù)制的方式:主要在細(xì)胞核內(nèi)邊解旋邊復(fù)制半保留復(fù)制6.DNA分子準(zhǔn)確的保證獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)提供精確模板堿基互補(bǔ)配對保證準(zhǔn)確復(fù)制三、DNA復(fù)制的過程①解旋:在解旋酶的作用下,雙鏈螺旋的DNA打開氫鍵,解開成為兩條單鏈,每條單鏈均作為模板合成新的DNA。②合成:以二條母鏈為模板,四種脫氧核苷酸為原料,按堿基互補(bǔ)配對原則合成為二條新的子鏈。③復(fù)旋:一條母鏈和一
7、條子鏈螺旋成為一個新的DNA分子。DNA分子復(fù)制的意義DNA分子的半保留復(fù)制,使子代DNA與親代DNA具有完全相同的脫氧核苷酸排列順序,遺傳信息穩(wěn)定地從親代傳給子代,保持了遺傳信息的連續(xù)性。課堂小結(jié)DNA復(fù)制時間場所條件原則特點(diǎn)結(jié)果意義有絲分裂的間期 減數(shù)第一次分裂前的間期主要在細(xì)胞核模板、酶、原料、能量等基本條件堿基互補(bǔ)配對原則半保留復(fù)制子鏈與母鏈結(jié)合,構(gòu)成兩個新的DNA分子保持了遺傳信息的連續(xù)性思考討論若DNA分子在復(fù)制過程中出現(xiàn)了差錯,則會產(chǎn)生什么影響?答案:產(chǎn)生的子代DNA與親代DNA出現(xiàn)
8、結(jié)構(gòu)上的差異,可能會引起變異現(xiàn)象。DNA復(fù)制的計(jì)算1.計(jì)算產(chǎn)生子代DNA數(shù)2---4---8-----2NN為復(fù)制的次數(shù)2.子代DNA分子中含有原來最初親代DNA鏈的DNA分子數(shù),以及它占總DNA分子數(shù)的比例.2個1/2N-13.最初親代的鏈占全部子代DNA總鏈數(shù)的比例12N復(fù)習(xí)題1、DNA分子的復(fù)制是指以()為模板來合成()的過程。2、從DNA分子的復(fù)制過程可以看出,DNA分子的()結(jié)構(gòu)能夠?yàn)閺?fù)制DNA提供精確的模板;它的()保證了復(fù)制準(zhǔn)確無誤地進(jìn)行。3、DNA復(fù)制的意義就在于復(fù)