2017dna的復(fù)制ppt課件

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1、第四章 遺傳的分子基礎(chǔ) 第二節(jié) DNA分子的結(jié)構(gòu)和復(fù)制,蘇教版必修2,射陽縣陳洋中學(xué) 郭林,DNA的立體結(jié)構(gòu),細(xì)胞分裂時(shí),DNA要經(jīng)歷什么過程,才能將遺傳信息從親代傳遞給子代?,復(fù)制,你認(rèn)為DNA的復(fù)制是什么意思?,1個(gè)DNA分子形成2個(gè)相同的DNA分子,學(xué)習(xí)目標(biāo):,1、概述DNA分子的復(fù)制過程 2、探討DNA復(fù)制的生物學(xué)意義,教學(xué)重點(diǎn):,教學(xué)難點(diǎn):,DNA分子復(fù)制的條件、過程和特點(diǎn),半保留復(fù)制實(shí)驗(yàn) 、DNA分子的復(fù)制過程,DNA分子的復(fù)制,(1)全保留復(fù)制,(3)半保留復(fù)制,(2)分散復(fù)制,一、探究DNA的復(fù)制方式,關(guān)于DNA復(fù)制方式的三種猜想:P73頁,子代DNA分子完全沒有母鏈成分,子代

2、DNA分子的兩條鏈中都有母鏈成分,子代DNA分子各保留一條母鏈,討論:,三種方式復(fù)制出的子代DNA分子有什么區(qū)別?,子代DNA分子的兩條鏈中含有母鏈的成分不同,思考:,1DNA分子是肉眼看不見的,用什么方法能分辨出子代DNA分子中哪條鏈含有母鏈成分?,放射性同位素標(biāo)記法,相對(duì)分子質(zhì)量不同 有無放射性,2可以用哪些元素的同位素來標(biāo)記DNA?,3同位素之間有哪些差異?,(如用于確定原核生物DNA的復(fù)制方式),(如用于確定真核生物DNA的復(fù)制方式),可用C H O N P中任一元素的同位素來標(biāo)記 ,如15N,1、根據(jù)相對(duì)質(zhì)量不同,怎樣從宏觀上將14N和15N分別標(biāo)記的兩種DNA區(qū)分開來?,探究:,密

3、度梯度離心,原理:將含不同質(zhì)量的DNA分子的混合液放入CsCl溶液中進(jìn)行離心,離心結(jié)束后,從管口到管底,溶液的密度分布由低到高,形成密度梯度。不同的DNA分子就停留在與其密度相當(dāng)?shù)奈恢?,在紫外光下可看見其形成的條帶。,1、根據(jù)相對(duì)質(zhì)量不同,怎樣從宏觀上將14N和15N分別標(biāo)記的兩種DNA區(qū)分開來?,探究:,密度梯度離心,2、如果DNA的一條鏈含15N,另一條鏈含14N,離心后,應(yīng)處于何種位置?,3、每條鏈上既有15N又有14N,離心后,應(yīng)處于何種位置?,位于輕帶和重帶之間,具體位置看15N和14N的比例,中帶,積極思維:1957年 梅西爾森實(shí)驗(yàn) P71,1、離體的DNA分子是不能自主復(fù)制的,梅

4、西爾森利用什么方法使DNA復(fù)制的?有什么優(yōu)點(diǎn)?,2、梅西爾森想出什么方法使得細(xì)菌的DNA帶上標(biāo)記?,利用細(xì)菌的增殖使DNA復(fù)制,優(yōu)點(diǎn)是繁殖速度快,分別使用含14N和15N的培養(yǎng)基來培養(yǎng)細(xì)菌,思考:,事實(shí):細(xì)菌大約每20min分裂一次,產(chǎn)生子代,子一代,子二代,對(duì)照,分組活動(dòng)1:,以小組為單位活動(dòng),討論三種復(fù)制方式,在討論的基礎(chǔ)上,將子一代、子二代的DNA分子圖片貼在相應(yīng)的復(fù)制方式后面。(見活動(dòng)表) 寫出子代DNA分子的總數(shù)和含15N的DNA分子數(shù)目,分析離心結(jié)果。,三種假設(shè):子一代的離心結(jié)果,實(shí)驗(yàn)結(jié)論:DNA的復(fù)制方式不是全保留復(fù)制, 可能是半保留復(fù)制或分散復(fù)制,子二代的離心結(jié)果:,實(shí)驗(yàn)結(jié)論:

5、DNA的復(fù)制方式不是分散復(fù)制 , 而是半保留復(fù)制,1按照半保留方式,實(shí)驗(yàn)繼續(xù)進(jìn)行,再繁殖一代,將子三代的DNA分子圖片貼在相應(yīng)的復(fù)制方式后面。(見活動(dòng)表) 子三代DNA分子的總數(shù)和含15N的DNA數(shù)目,分析離心結(jié)果。,總數(shù)8個(gè)、含15N 的2個(gè),共2n個(gè),分組活動(dòng)2:,拓展:,如果繁殖n代,第n代會(huì)產(chǎn)生幾個(gè)DNA分子?幾個(gè)含有15N鏈?離心結(jié)果如何?,2條帶:中帶、輕帶,比例 2:6,2個(gè)含15N鏈,2條帶:中帶、輕帶,比例 2:(2n-2),(1)子代DNA分子數(shù): 。 無論復(fù)制多少次,含15N的DNA分子始終是 個(gè)。 含14N的有 個(gè),只含14N的有 個(gè) (2)子代DNA分子的總鏈數(shù): 條

6、。 無論復(fù)制多少次,含15N的鏈?zhǔn)冀K是 條。 含14N的鏈數(shù)是 條。,2n,2,2n,2n2,2 n1,2,2 n12,涉及計(jì)算,例1、將用32P標(biāo)記的一個(gè)雙鏈DNA分子放入31P的培 養(yǎng)基中,連續(xù)復(fù)制三代,其后代含有32P和31P的DNA分子的比例是 ( ) A1:7 B. 1:8 C. 1:4 D. 0:8,例2、將1個(gè)DNA分子用15N標(biāo)記,在普通培養(yǎng)基上讓其連續(xù)復(fù)制3次,在最后得到的DNA分子中,被15N標(biāo)記的脫氧核苷酸鏈占總鏈數(shù)的比例是( ) A. 1/32 B. 1/16 C. 1/8 D. 1/4,大顯身手,C,C,資料: 真核生物DNA的復(fù)制方式 1958年Herbert Ta

7、ylar將蠶豆根尖細(xì)胞在含3H標(biāo)記的脫氧核苷酸的培養(yǎng)基中培養(yǎng),讓細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂,完成一個(gè)細(xì)胞周期,然后在不含放射性標(biāo)記的培養(yǎng)基中繼續(xù)培養(yǎng),通過放射自顯影技術(shù)觀察有絲分裂中期染色體的放射性,探究真核生物的DNA復(fù)制方式。,體細(xì)胞,第一個(gè)分裂中期,第二個(gè)分裂中期,小結(jié):無論是原核生物還是真核生物,DNA的復(fù)制方式都是半保留復(fù)制,二、DNA復(fù)制的過程,【自學(xué)指導(dǎo)】閱讀教材P72內(nèi)容,并仔細(xì)看圖,找出下列問題的答案: 1、什么叫DNA分子的復(fù)制? 2、DNA分子復(fù)制的發(fā)生在什么時(shí)間?什么場所? 3、DNA分子復(fù)制過程怎么進(jìn)行? 4、DNA分子復(fù)制過程需要哪些條件? 5、DNA分子復(fù)制過程有何特點(diǎn)?

8、6、DNA準(zhǔn)確復(fù)制的原因?,在解旋酶的作用下,消耗能量ATP,解旋打開DNA的雙鏈,破壞氫鍵,使之成為兩條單鏈,且以兩條單鏈為模板 。,DNA復(fù)制的過程,1.解旋:,在DNA聚合酶的作用下,以兩條母鏈為模板, ATP為能量,4種脫氧核苷酸為原料,按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則,合成與母鏈互補(bǔ)的子鏈。,2.配對(duì)合成子鏈,在DNA復(fù)旋酶的作用下 ,每條子鏈和相應(yīng)的母鏈盤繞形成新DNA分子,復(fù)制出的2個(gè)子代DNA分子,通過細(xì)胞分裂,被平均分配到子代細(xì)胞中。,3.復(fù)旋成兩個(gè)子代DNA,例3 DNA分子的雙鏈解旋時(shí),氫鍵從哪一堿基對(duì)處分開( ) A鳥嘌呤與胸腺嘧啶 B鳥嘌呤與尿嘧啶 C鳥嘌呤與胞嘧啶 D腺嘌呤與尿

9、嘧啶 例4 下列不是DNA復(fù)制條件的是( ) A解旋酶、 DNA聚合酶 B脫氧核苷酸 CDNA模板和能量 DDNA酶 例5 下列關(guān)于DNA復(fù)制過程的正確順序是 ( ) 互補(bǔ)堿基對(duì)之間氫鍵斷裂/互補(bǔ)堿基對(duì)之間形成氫鍵/DNA分子在解旋酶的作用下解旋/以解旋后的母鏈為模板進(jìn)行堿基互補(bǔ)配對(duì)/子鏈與母鏈盤旋成雙螺旋狀結(jié)構(gòu)。 A. B. C. D.,大顯身手,C,D,D,DNA準(zhǔn)確復(fù)制的原因?,?,DNA獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu),為復(fù)制提供了精確的模板。 通過堿基互補(bǔ)配對(duì),保證了復(fù) 制準(zhǔn)確的進(jìn)行。,涉及計(jì)算,消耗的脫氧核苷酸數(shù) 若一親代DNA分子含有某種脫氧核苷酸m個(gè),則經(jīng)過n次復(fù)制需要消耗游離的該脫氧核苷酸為

10、 個(gè)。 若進(jìn)行第n次復(fù)制,需消耗該脫氧核苷酸數(shù)為 個(gè)。,m (2n1),m2 n1,你認(rèn)為親子代性狀相似的原因是什么?,DNA通過復(fù)制,使遺傳信息從親代細(xì)胞傳給了子代細(xì)胞,繼而才可能傳給子代個(gè)體,這樣保證了遺傳信息傳遞的連續(xù)性,使得物種保持相對(duì)穩(wěn)定。,?,三、DNA復(fù)制的意義,例6 DNA一般能準(zhǔn)確復(fù)制,其原因是( ) DNA規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)為復(fù)制提供模板 DNA復(fù)制發(fā)生于細(xì)胞周期的間期 堿基互補(bǔ)配對(duì)是嚴(yán)格的 產(chǎn)生的兩個(gè)子代DNA均和親代DNA相同 A B C D 例7 具有100個(gè)堿基對(duì)的1個(gè)DNA分子片段,內(nèi)含40個(gè)胸腺嘧啶,如果連續(xù)復(fù)制兩次,則需游離的胞嘧啶脫氧核苷酸 ( ) A60個(gè)

11、B80個(gè) C120個(gè) D180個(gè),大顯身手,D,D,如圖是DNA分子復(fù)制的圖解,請(qǐng)據(jù)圖回答:,(1)圖中的1表示 過程,需要 酶的作用。 (2)圖中的2過程表示以母鏈為模板進(jìn)行的堿基的互補(bǔ)配對(duì),參與配對(duì)的物質(zhì)是 。 (3)圖中的3過程表示形成兩個(gè)新的 分子,參與此過程的酶有 等。 (4)DNA復(fù)制特點(diǎn) 復(fù)制,DNA復(fù)制的遺傳學(xué)意義是為 在親子代之間的 準(zhǔn)備了物質(zhì)基礎(chǔ)。,解旋,解旋,脫氧核苷酸,DNA,DNA聚合酶,半保留,遺傳信息,傳遞,體細(xì)胞:有絲分裂間期 生殖細(xì)胞:減間期,細(xì)胞核(主),線粒體、葉綠體(次),親代DNA分子的兩條母鏈,4種脫氧核苷酸,ATP,解旋酶、DNA聚合酶等,過程看:邊解旋邊復(fù)制,結(jié)果看:半保留復(fù)制,堿基互補(bǔ)配對(duì)原則,1個(gè)DNA分子形成了2個(gè)完全相同的DNA分子,【課堂小結(jié)】,確保了遺傳信息傳遞的連續(xù)性,謝謝!,

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