的復制動畫PPT課件

1、最早提出的最早提出的DNADNA復制模型有三種復制模型有三種: :一、對一、對DNADNA復制的推測復制的推測1.1.全保留復制：新復制出的分子直接形成，完全沒有舊的部分；全保留復制：新復制出的分子直接形成，完全沒有舊的部分；2.2.半保留復制：形成的分子一半是新的，一半是舊的；半保留復制：形成的分子一半是新的，一半是舊的；3.3.分散復制：新復制的分子中新舊都有，但分配是隨機組合的分散復制：新復制的分子中新舊都有，但分配是隨機組合的復制一次復制一次復制一次第1頁/共27頁實驗結論：實驗結論：DNADNA的復制是以半保留的方式進行的的復制是以半保留的方式進行的二、二、DNADNA半保留復制的實

2、驗證據半保留復制的實驗證據重帶重帶(下部下部)1515N/ N/ 15N中帶中帶(中間中間)1515N/ N/ 14N輕帶輕帶(上部上部)1414N/ N/ 14N中帶中帶(中間中間)1515N/ N/ 14N第2頁/共27頁變通：變通：親代母鏈與子代親代母鏈與子代DNADNA鏈數(shù)之比為：鏈數(shù)之比為： 含親代母鏈的含親代母鏈的DNADNA分子數(shù)與子代分子數(shù)與子代DNADNA分子數(shù)分子數(shù)之比為：之比為：規(guī)律規(guī)律1 1：親代親代DNADNA復制復制n n代后，代后，DNADNA分子分子數(shù)為，含親代母鏈的數(shù)為，含親代母鏈的DNADNA分子數(shù)分子數(shù)為，不含親代母鏈的為，不含親代母鏈的DNADNA分子數(shù)

3、分子數(shù)為為1/2n2/ 2n2n2個2n2【尋找規(guī)律尋找規(guī)律】第3頁/共27頁規(guī)律規(guī)律2 2：親代親代DNADNA分子經分子經 n n 次復制后，次復制后，所需某種游離的脫氧核苷酸數(shù)為：所需某種游離的脫氧核苷酸數(shù)為：R a (2 n1) 其中其中 a a 表示親代表示親代DNADNA含有的某種含有的某種堿基數(shù)，堿基數(shù)，n n 表示復制的次數(shù)。表示復制的次數(shù)。例如：一個例如：一個DNADNA分子片段，經水分解消耗分子片段，經水分解消耗8888個水個水分子，得到多少個脫氧核苷酸？分子，得到多少個脫氧核苷酸？規(guī)律規(guī)律3 3：堿基總數(shù)失去堿基總數(shù)失去H H2 2O O數(shù)數(shù)2 290第4頁/共27頁解旋

4、酶催化（氫鍵斷裂）解旋酶催化（氫鍵斷裂）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，利用游離的脫氧核苷酸進行）游離的脫氧核苷酸進行）以母鏈為模板進行堿基配對以母鏈為模板進行堿基配對母鏈（舊鏈）母鏈（舊鏈）子鏈（新鏈）子鏈（新鏈）形成兩個子代形成兩個子代DNA:同時進行同時進行(邊解旋邊復制）邊解旋邊復制）組成第5頁/共27頁邊解旋復制半保留復制多起點復制第6頁/共27頁DNA的復制（動畫）滑動夾子DNA解旋酶DNA引物酶DNA聚合酶DNA聚合酶HDNA連接酶第7頁/共27頁UUUACCATCCCCAAGGGGCCCCCAAAAAATTTTTTGGGGGGTGTT

5、CCCAAATGTGGGTCCCCAAATGTTCCCAAATGTGGGTCCCCAAAGCCCCCAAAAAATTTTTTGGGGGGDNA解旋酶打開DNA雙鏈引物酶合成引物（RNA），為復制準備第8頁/共27頁UUUACCATCCCGGGGGCCCCCAAAAAATTTTTTGGGGGGTGTTCCCAAATGTGGGTCCCCAAAUUGGTGTTCCCAAATGTGGGTCCCCAAAGCCCCCAAAAAATTTTTTGGGGGG先導鏈后隨鏈第9頁/共27頁UUUACCATCCCGGGGTGCCCCCAAAAAATTTTTTGGGGGGTGTTCCCAAATGTGGGTCCCCAAA

6、UUTTGGCGGGG GGGCCCCCCCCAAAAAAAAAAATTTTTAAAGGGCCCCCAAAAAATTTTTTGGGGGGTGTTCCCAAATGTGGGTCCCCAAA先導鏈后隨鏈DNA聚合酶合成DNA片段第10頁/共27頁UUUACCATCCGGGGT TGCCCCCAAAAAATTTTTTGGGGGGTGTTCCCAAATGTGGGTCCCCAAATTGGGGCCCCCGGGG GGGCCCCCCCCAAAAAAAAAAATTTTTAGTGCCCCCAAAAAATTTTTTGGGGGGAAACCCCCCCUUGCTAAAGG后隨鏈先導鏈后隨鏈繼續(xù)合成新的引物，然后合成新的片

7、段岡崎片段TGTTCCCAAATGTGGGTCCCCAAA第11頁/共27頁UUUACCATCCGGGGT TGCCCCCAAAAAATTTTTTGGGGGGTGTTCCCAAATGTGGGTCCCCAAATTGGGGCCCCCGGGG GGGCCCCCCCCAAAAAAAAAAATTTTTAGTGCCCCCAAAAAATTTTTTGGGGGGAAACCCCCCUUGCTAAAGGTGTTCCCAAATGTGGGTCCCCAAADNA聚合酶H切除引物片段，并填補缺口，留下一個小缺口（紅色區(qū)域）第12頁/共27頁UUUACCATCCGGGGT TGCCCCCAAAAAATTTTTTGGGGGGT

8、GTTCCCAAATGTGGGTCCCCAAATTGGGGCCCCCGGGG GGGCCCCCCCCAAAAAAAAAAATTTTTAGTGCCCCCAAAAAATTTTTTGGGGGGAAACCCCCCUUGCTAAAGGTGTTCCCAAATGTGGGTCCCCAAADNA連接酶填補小缺口第13頁/共27頁UUUACCATCCGGGGT TGCCCCCAAAAAATTTTTTGGGGGGTGTTCCCAAATGTGGGTCCCCAAATTGGGGCCCCCGGGG GGGCCCCCCCCAAAAAAAAAAATTTTTAGTGCCCCCAAAAAATTTTTTGGGGGGAAACCCCCC

9、UUGCTAAAGGTGTTCCCAAATGTGGGTCCCCAAA解旋酶脫下，DNA復制完成第14頁/共27頁1.概念：概念：2.場所：場所：3.時期：時期：4.條件條件5.復制過程：復制過程：6.復制特點復制特點7.準確復制原因準確復制原因有絲分裂間期、減數(shù)分裂第一次分裂的間期有絲分裂間期、減數(shù)分裂第一次分裂的間期模板：模板： 原料：原料： 能量：能量： 酶：酶： DNADNA的兩條母鏈的兩條母鏈游離的脫氧核苷酸（游離的脫氧核苷酸（A A、G G、C C、T T） ATPATPDNADNA解旋酶、解旋酶、DNADNA聚合酶等聚合酶等 DNADNA雙鏈提供精確的模板雙鏈提供精確的模板（1 1

10、）邊解旋邊復制）邊解旋邊復制（2 2）半保留復制）半保留復制細胞核（主要）、線粒體、葉綠體細胞核（主要）、線粒體、葉綠體解旋解旋合成互補子鏈合成互補子鏈形成子代形成子代DNADNA堿基互補配對原則堿基互補配對原則DNADNA的復制的復制就是指以親代就是指以親代DNADNA為模板合成子代為模板合成子代DNADNA的過程的過程第15頁/共27頁8.DNA8.DNA分子的復制實質分子的復制實質( (意義意義) )？ DNA DNA通過復制，使遺傳信息從親代傳通過復制，使遺傳信息從親代傳給了子代，從而保證了物種的相對穩(wěn)定性，給了子代，從而保證了物種的相對穩(wěn)定性，保持了遺傳信息的連續(xù)性，使得種族得以保持

11、了遺傳信息的連續(xù)性，使得種族得以延續(xù)。延續(xù)。第16頁/共27頁第17頁/共27頁根據半保留復制和堿基互補配對原則與復制有關的堿基計算與復制有關的堿基計算一個DNA連續(xù)復制n次后，共有多少個DNA？多少條脫氧核苷酸鏈？母鏈多少條？子鏈多少條？DNA分子數(shù)=2n脫氧核苷酸鏈數(shù)=2n+1母鏈數(shù)=子鏈數(shù)=22n+1 2 解析：所用知識為“半保留復制”和“堿基互補配對原則”，并圖示分析。ATGCCGATATGCCGATATGCCGATATGCCGATATGCCGATATGCCGATATGCCGAT連續(xù)第一次復制連續(xù)第二次復制連續(xù)第n次復制解：答：一個DNA連續(xù)復制n次后，共有2n個DNA，2n+1條脫氧

12、核苷酸鏈，母鏈2條，子鏈2n+1 2條第18頁/共27頁一個DNA的堿基A（T、G、C）占堿基總數(shù)的a%，堿基總數(shù)為m，連續(xù)復制n次后，共需要G（C、A、T）多少個？因為A=ma%，A=T、G=C， A+T= 2ma%，DNA復制n代后子鏈數(shù)=2n+1 2 DNA連續(xù)復制n代后需要 鳥嘌呤=（2n+1 2 ）/2 m （1/2 a%） = m （2n 1）（1/2 a%）解析：先求出親代DNA中G=C=？每兩條新鏈所必需的鳥嘌呤（G）數(shù)等于親代DNA胞嘧啶（C）數(shù)，再求出DNA復制n代后子鏈數(shù)；最后求出DNA連續(xù)復制n代后需要鳥嘌呤數(shù)。解：所以G=C=m（1/2 a%），每形成兩條新鏈所必需的

13、鳥嘌呤數(shù)等于親代DNA胞嘧啶數(shù)= m （1/2 a%）答：DNA連續(xù)復制n代后需要鳥嘌呤數(shù)是m （2n 1）（1/2 a%）。第19頁/共27頁課堂練習課堂練習 1.1 1.1個個DNADNA分子經過分子經過4 4次復制，形成次復制，形成1616個個DNADNA分子，其中含有最初分子，其中含有最初DNADNA分子長鏈的分子長鏈的DNADNA分子有分子有（ ） A. 2 A. 2個個 B. 8 B. 8個個 C. 16 C. 16個個 D. 32 D. 32個個 2.DNA 2.DNA分子的復制發(fā)生在細胞有絲分裂的（分子的復制發(fā)生在細胞有絲分裂的（ ） A. A.分裂前期分裂前期 B. B. 分

14、裂中期分裂中期 C. C. 分裂后期分裂后期 D. D. 分裂間期分裂間期第20頁/共27頁 3. 3.下列關于下列關于DNADNA復制的說法，其中不正確的是（復制的說法，其中不正確的是（ ） A. DNA A. DNA復制過程中需要酶的催化復制過程中需要酶的催化 B. DNA B. DNA復制過程中需要的能量直接由糖類提供復制過程中需要的能量直接由糖類提供 C. DNA C. DNA 分子是邊解旋復制的分子是邊解旋復制的 D. DNA D. DNA 復制過程中兩條母鏈均可作模板復制過程中兩條母鏈均可作模板 4. 4.以以DNADNA的一條鏈的一條鏈“A AT TC C”為模板，經復制后為模板

15、，經復制后的子鏈是（的子鏈是（ ） A. “ A. “T TA AG G” B. “” B. “U UA AG G” C. “ C. “T TA AC C” D. “” D. “T TU UG G”第21頁/共27頁 5. 5.由由1515N N標記細菌的標記細菌的DNADNA，然后又，然后又將將1414N N來供給這種細菌，于是該細菌便來供給這種細菌，于是該細菌便用用1414N N來合成來合成DNADNA，假設細菌連續(xù)分裂，假設細菌連續(xù)分裂三次產生了八個新個體，它們中含三次產生了八個新個體，它們中含1414N N鏈鏈的DNA與與1 51 5N N鏈的鏈的DNA比例是比例是（ ） A A、4

16、4：1 B1 B、2 2：1 1 C C、1 1：1 D1 D、3 3：1 1 A A第22頁/共27頁6.6.在氮源為在氮源為1414N N的培養(yǎng)基上生長的大腸桿菌，其的培養(yǎng)基上生長的大腸桿菌，其DNADNA分子均為分子均為1414N-DNAN-DNA（對照）；在氮源為（對照）；在氮源為1515N N的培養(yǎng)基上生長的大腸桿菌，的培養(yǎng)基上生長的大腸桿菌，其其DNADNA分子均為分子均為1515N-DNAN-DNA（親代）。將親代大腸桿菌轉移到含（親代）。將親代大腸桿菌轉移到含1414N N的培養(yǎng)基上，再連續(xù)繁殖兩代（的培養(yǎng)基上，再連續(xù)繁殖兩代（I I和和IIII），用離心的方法），用離心的方法

17、分離得到的結果如下表所示，請分析：分離得到的結果如下表所示，請分析： 對照對照親代親代I IIIII輕鏈輕鏈1414N-DNAN-DNA全輕鏈全輕鏈 1/21/2輕鏈輕鏈中鏈中鏈 全中鏈全中鏈1/21/2中鏈中鏈重鏈重鏈1515N-DNAN-DNA 全重鏈全重鏈 （1 1）由實驗結果可以推出第一代（）由實驗結果可以推出第一代（I I）細菌）細菌DNADNA分子中一條鏈分子中一條鏈是是 ，另一條鏈是，另一條鏈是 。（2 2）中鏈含有氮元素是）中鏈含有氮元素是 。（3 3）將第一代（）將第一代（I I）轉移到含）轉移到含1515N N的培養(yǎng)基上繁殖一代，將所得到的細的培養(yǎng)基上繁殖一代，將所得到的細

18、菌的菌的DNADNA用同樣方法分離。那么得到的輕中重鏈情況是用同樣方法分離。那么得到的輕中重鏈情況是 （4 4）上述實驗表明）上述實驗表明DNADNA分子復制的特點是分子復制的特點是 1515N N母鏈母鏈1414N N新鏈新鏈1515N N和和1414N N1/21/2中鏈，中鏈，1/21/2重鏈重鏈半保留復制半保留復制第23頁/共27頁 7 7下列關于下列關于DNADNA復制過程的正確順序是復制過程的正確順序是（ ） 互補堿基對之間氫鍵斷裂互補堿基對之間氫鍵斷裂 互補堿互補堿基對之間形成氫鍵基對之間形成氫鍵 DNADNA分子分子在解旋酶的作在解旋酶的作用下用下解旋解旋 以解旋后的母鏈為模板進行堿以解旋后的母鏈為模板進行堿基互補配對基互補配對 子鏈與母鏈盤旋成雙螺旋狀子鏈與母鏈盤旋成雙螺旋狀結構結構 A.A. B. B. C. C. D. D.D D第24頁/共27頁 8 8DNADNA分子的雙鏈在復制時解旋，這時下述分子的雙鏈在復制時解旋，這時下述哪一對堿基從氫鍵連接處分開（哪一對堿基從氫鍵連接處分開（ ） A AG G與與C C B BA A與與C C C CG G與與A A D DG G與與T TA A 9 9DNADNA復制的基本條件是（復制的基本條件是（ ） A A模板，原料，能量和酶模板，原