资源简介

(共21张PPT)
DNA的结构
月光
一、DNA双螺旋结构模型的构建
(2)全保留复制
新复制出的分子直接形成，完全没有旧的
复制
一次
亲代DNA
子代DNA
(1)半保留复制(沃森和克里克提出）
形成的分子一半是新的，一半是旧的
复制一次
亲代DNA
子代DNA
（一）最早对DNA复制方式的推测
一、DNA双螺旋结构模型的构建
思考与讨论下列问题：
1.这两种观点各有不同，如何来证明哪个观点是正确的？
需要通过实验验证
2.如果要你来设计实验，你认为最基本的思路是什么？
半保留复制
全保留复制
把复制出的子代DNA链（子链）和原来的链（母链）区别开，观察它在新DNA中出现的情况。
最重要的区别：在子代DNA分子中，来自模板DNA的母链与新合成的DNA子链的结合情况不同。
3.如何在实验中直观区分母链和子链？
同位素标记法。
4.如果用同位素标记，什么元素好？
15N和14N是N元素的两种稳定的同位素(无放射性)，这两种同位素的相对原子质量不同，含15N的DNA比含14N的DNA密度大；
（画一画：分别按照半保留复制、全保留复制的方式复制两次）
一、DNA双螺旋结构模型的构建
（1）半保留复制
15N
14N
14N
14N
15N
14N
P:
F1:
F2:
15N
15N
14N复制
（2）全保留复制
15N
15N
15N
15N
14N
14N
14N复制
14N复制
14N复制
14N
14N
15N
15N
二、DNA的结构
实验：梅塞尔森和斯塔尔
DNA复制是一种半保留式的复制 每个子代DNA均由1条母链和1条子链组成。
【作出假设】
（一）实验材料：大肠杆菌
（二）实验方法
1、同位素标记法
2、密度梯度离心法
二、DNA的结构
大肠杆菌在含15NH4Cl的培养液中生长若干代
转移到含14NH4Cl的培养液中
细胞分裂一次
第一代
第二代
细胞分裂两次
【作出假设】
15N/15N
半保留复制
15N/14N
15N/14N
14N/14N
分裂一次
分裂两次
重带
中带
轻带
中带
实验结论：DNA的复制是以半保留的方式进行
二、DNA的结构
大肠杆菌在含15NH4Cl的培养液中生长若干代
转移到含14NH4Cl的培养液中
细胞分裂一次
第一代
第二代
细胞分裂两次
15N/15N
全保留复制
分裂一次
分裂两次
重带
重带
轻带
重带
14N/14N
15N/15N
15N/15N
14N/14N
轻带
【作出假设】
二、DNA的结构
大肠杆菌在含15NH4Cl的培养液中生长若干代
转移到含14NH4Cl的培养液中
细胞分裂一次
第一代
第二代
细胞分裂两次
【假设验证】
15N/15N
半保留复制
15N/14N
15N/14N
14N/14N
分裂一次
分裂两次
重带
中带
轻带
中带
实验结论：DNA的复制是以半保留的方式进行
（二）推测可能的复制方式
（三）推理、探究几种复制模式下得到子代DNA的可能情况，预测可能实验结果
（四）完成实验
（一）DNA的是如何复制的
半保留复制
全保留复制
假说——演绎法
DNA复制方式的探究历程小结：
提出问题
作出假说
演绎推理
实验验证
得出结论
二、DNA的结构
三、DNA的复制过程
真核细胞：
1、概念： DNA的复制是指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。
主要在细胞核中，但在线粒体、叶绿体也有DNA的复制；
原核细胞：
主要在拟核中，在质粒处也有DNA的复制。
细胞分裂前的间期(有丝分裂前的间期、减数分裂前的间期)，随着染色体的复制而完成。
2、DNA复制场所
3、发生时期(真核生物)
三、DNA的复制过程
4、复制过程——解旋
（1）工具：解旋酶
（2）作用对象：氢键
（3）作用结果：把两条螺旋的双链解开
（4）需要细胞提供能量
4、复制过程——合成子链
（1）模版：DNA的两条链
（2）原料：游离的四种脱氧核糖核苷酸
（3）工具：DNA聚合酶
（4）原则：碱基互补配对原则
三、DNA的复制过程
4、复制过程——重新螺旋
一条子链与其对应的母链盘绕成双螺旋结构
三、DNA的复制过程
补充：生物细胞内所有的DNA聚合酶都只能催化子链从5′→3′的合成。因此，以3′→5′的母链为模板链时，DNA聚合酶从5′→3′的方向合成互补的子链，这条新合成的子链称为前导链。当以另一条链为模板时则不能连续合成子链。这时，DNA聚合酶会催化合成一段段小的新链片段，这些片段被称为冈崎片段。最后，由DNA连接酶负责把这些冈崎片段连接成子链，这条新合成的子链叫滞后链。这种前导链的连续复制和滞后链的不连续复制在生物细胞中是普遍存在的，称为DNA合成的半不连续复制。
三、DNA的复制过程
5、复制特点
（1）边解旋边复制
（2）多起点复制 加快复制速度
（3）半保留复制
加快复制速度，减少DNA突变可能
保证了复制的准确进行
6、精确复制的原因
（1）DNA分子独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板；
（2）碱基互补配对原则，保证了复制能够准确地进行。
7、复制的意义
将遗传信息从亲代传给子代，从而保持遗传信息的连续性。
三、DNA的复制过程
8、不同生物DNA复制的区别
三、DNA的复制过程
DNA复制的起点和方向
(1)原核生物：单起点双向复制
(2)真核生物：多起点双向复制
在复制速率相同的前提下，图中DNA是从其最右边开始复制的，这种复制方式提高了DNA复制的效率。
四、DNA复制中的有关计算
亲代DNA分子经n次复制后，则
①子代DNA分子数：
②含亲代母链的DNA分子数：
④不含亲代母链的DNA分子数：
2n个
2个
2n-2个
⑤含亲代母链的DNA分子数与子代DNA
分子数之比为：
2/ 2n
③只含亲代母链的DNA分子数：
0个
1、DNA分子数
亲代DNA分子经 n 次复制后，则
①子代DNA分子中脱氧核苷酸链数：
②亲代脱氧核苷酸链数：
③新合成的脱氧核苷酸链数：
2n+1条
2条
2n+1-2条
2、脱氧核苷酸链数
四、DNA复制中的有关计算
若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，则
m（ 2n-1）
（1）则经过n次复制共需要消耗该脱氧
核苷酸个数为：
（2）第n次复制需要消耗该脱氧核苷酸
个数为：
m（ 2n-2n-1）= m × 2n-1
3、消耗的脱氧核苷酸数
四、DNA复制中的有关计算
问题讨论：以2n=20为例分别计算有丝两次和减数分裂结束后子细胞中被标记的染色体数？
①有丝分裂一次子细胞中被标记的染色体数为20条，有丝分裂二次子细胞中被标记的染色体数为0～20条。
②减数分裂一次子细胞中被标记的染色体数为10条(DNA分子数20条)，减数第二次分裂子细胞中被标记的染色体数为10条。
4、DNA复制与细胞分裂
四、DNA复制中的有关计算
小结

展开更多......

收起↑