资源简介 温故知新: DNA的基本组成单位是 , 根据 的不同可分为 种。 2.DNA双螺旋结构的特点有哪些? 碱基之间遵循什么原则? 脱氧核苷酸 4 ①两条链 反向平行 双螺旋 ②脱氧核糖和磷酸交替连接排列在 外侧,构成基本骨架 ③碱基通过氢键形成碱基对,排列 在内侧,遵循碱基互补配对原则 碱基 瞧! 我们爷俩长的, 咋就这么像呢? 问题探讨: 1、碱基互补配对原则是指DNA两条链的碱基之间有准确的一一对应关系,暗示DNA复制可能需要先解开DNA双螺旋的两条链,然后通过碱基互补配对合成互补链。 2、科学研究需要大胆的想象,但得出结论必须建立在确凿的证据之上。 3.3 DNA的复制 什么是DNA的复制? DNA分子的复制是指以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程. DNA分子是如何复制的? 最早提出的DNA复制模型有: 新复制的子代DNA分子直接形成,完全没有旧的部分; 形成的子代DNA分子一半是新的,一半是旧的; 一、对DNA分子复制的推测 1、半保留复制 2、全保留复制 沃森和克里克推测是半保留复制模型 如果要设计实验证明哪个观点是正确的,你认为最基本的思路是什么? 把复制的子链和原来的母链做上标记,然后观察它们在子代DNA中出现的情况。 一、对DNA复制的推测(续) 探究DNA分子复制方式 实验设计 关键: 区分亲、子代DNA 实验方法: 同位素标记法和密度梯度离心技术 实验材料: 大肠杆菌 实验者 : 梅塞尔森和斯塔尔 二、DNA半保留复制的实验证据 密度梯度离心技术 中带 (中间) 重带 (下部) 15N/15N 15N/14N 轻带 (上部) 14N/14N 15N 14N ——密度大 ——密度小 DNA的两条链都被15N标记 将大肠杆菌放在15NH4Cl培养液生长繁殖若干代 分裂一次 分裂两次 提取离心 提取离心 15N/14N-DNA 提取离心 15N/15N-DNA 14N/14N-DNA 15N/14N-DNA 半保留复制 预期结果: DNA的两条链都被15N标记 将大肠杆菌放在15NH4Cl培养液生长繁殖若干代 分裂一次 分裂两次 14N/14N-DNA 提取离心 15N/15N-DNA 14N/14N-DNA 15N/15N-DNA 提取离心 15N/15N-DNA 提取离心 全保留复制 预期结果: 分裂一次 分裂两次 提取离心 提取离心 15N/14N-DNA 提取离心 15N/15N-DNA 14N/14N-DNA 15N/14N-DNA 实际实验结果: 半保留复制 假说-演绎法 三、DNA复制的过程 DNA复制的时间: DNA复制的场所: 有丝分裂的间期;减数分裂Ⅰ前的间期 主要在细胞核; 线粒体、叶绿体----半自主细胞器 原核细胞的拟核 DNA复制的概念: 以亲代DNA的两条链作为模板合成子代DNA的过程。 三、DNA复制的过程 DNA复制的条件: DNA的两条链(母链) 四种脱氧核苷酸 解旋酶;DNA聚合酶; DNA连接酶等 由细胞代谢提供ATP 模板: 原料: 能量: 酶: 碱基互补配对原则 原则: 解旋酶催化 1)解旋 模板 2)合成互补子链 母链(旧链) 子链(新链) 子代DNA: 边解旋边复制 组成 3)螺旋化: DNA复制的过程: 新合成的子链只能从5’端向3’端延伸 三、DNA复制的过程 DNA复制的特点: 边解旋边复制;多起点复制;半不连续复制 DNA复制的意义: 保持了遗传信息的连续性,保证了物种的相对稳定性。 ①DNA分子具有独特的双螺旋结构,为复制提供了精确的模板; ②碱基遵循互补配对原则,使复制准确无误。 DNA准确复制的原因: 真核生物DNA复制:多起点不同时双向复制 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。 三、DNA复制的过程 有关DNA分子复制的计算规律 如果用15N标记DNA分子的两条链,让其在含有14N的环境中复制n次。 1.复制n次后,DNA分子总数、含有15N的DNA分子数、只含有15N的DNA分子数分别是多少? 2n个、2个、0个。 2.复制n次后,DNA分子中含14N的DNA分子数和只含14N的DNA分子数分别是多少? 2n个、(2n-2)个。 3.复制n次后,DNA分子中脱氧核苷酸链数、含15N的脱氧核苷酸链数(母链)、含14N的脱氧核苷酸链数(子链)分别是多少? 2n+1条、2条、(2n+1-2)条 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 4.设亲代DNA分子中含有腺嘌呤脱氧核苷酸m个,则: (1)经过n次复制,共需要消耗游离的腺嘌呤脱氧核苷酸多少个? m·(2n-1)个。 (2)在第n次复制时,需要消耗游离的腺嘌呤脱氧核苷酸多少个? m·2n-1个。 例:将 15N标记的DNA分子放在 14N 的培养基上培养, 经过3次复制,在所形成的子代 DNA中,含15N 的DNA占总数的比例和含15N的脱氧核苷酸链占总数的比例各为( )和( ) A.1/16 B.l/8 C.1/4 D.1/2 ① 子一代 ② 子二代 亲代 ① ③ 子三代 C B 一、DNA复制与有丝分裂中的染色体标记问题 用15N标记细胞的DNA分子,然后将其放到含14N的培养液中进行两次有丝分裂,情况如图所示(以一对同源染色体为例): 由图可以看出,第一次有丝分裂形成的两个细胞中所有的DNA分子都呈“杂合状态”,即15N/14N-DNA; 一、DNA复制与有丝分裂中的染色体标记问题 用15N标记细胞的DNA分子,然后将其放到含14N的培养液中进行两次有丝分裂,情况如图所示(以一对同源染色体为例): 第二次有丝分裂形成的子细胞有多种可能性,可能子细胞的所有染色体都含15N,也可能子细胞的所有染色体都不含15N。即子细胞含有15N的染色体为0~2n条(体细胞染色体为2n条)。 1个不含15N的洋葱根尖分生区细胞在含15N标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养液中完成一个细胞周期,然后转入不含15N标记的培养液中继续培养至第二个细胞周期的分裂中期,下图能正确表示该细胞分裂中期的是(只考虑其中一条染色体上的DNA分子) √ 二、DNA复制与减数分裂中的染色体标记问题 用15N标记细胞的DNA分子,然后将其放到含14N的培养液中进行正常减数分裂,情况如图所示(以一对同源染色体为例): 在减数分裂过程中细胞连续分裂两次,DNA只复制一次,所以四个子细胞中所有的DNA分子都呈“杂合”状态,即15N/14N-DNA,子细胞的所有染色体都含15N。 假设某果蝇的一个精原细胞的全部染色体DNA分子均用15N标记,然后培养在含14N的培养基中,则该精原细胞经过减数分裂产生的4个精子中,含15N标记的精子数目为 A.0 B.2 C.4 D.8 √ 解析 根据DNA分子复制的过程可知,模板链是含15N的DNA链,原料是含14N的脱氧核苷酸,复制一次后,每个DNA分子都是一条链含有15N,另一条链含有14N,因此在减数分裂产生的四个精子中,每一个精子中的DNA组成都是一条链含15N,另一条链含14N,所以减数分裂形成的四个精子中所有的DNA均含有15N,C正确。 Thank you! 展开更多...... 收起↑ 资源预览