DNA的復(fù)制課件高一下學期生物人教版必修2-1_第1頁
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文檔簡介

1.DNA的元素組成為

;基本組成單位是

,根據(jù)

的不同可分為

種。2.DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)有哪些特點?脫氧核糖核苷酸ATGTAC溫故知新:C、H、O、N、P堿基4

①立體結(jié)構(gòu):兩條鏈按反向平行的方式形成雙螺旋結(jié)構(gòu)

②脫氧核糖和磷酸交替連接排列在外側(cè),構(gòu)成基本骨架;③堿基通過氫鍵形成堿基對,排列在內(nèi)側(cè),

遵循堿基互補配對原則(A與T、G與C)3.DNA分子的特性

?多樣性、特異性、穩(wěn)定性第3節(jié):DNA的復(fù)制2條母鏈和2條新合成的子鏈會如何組合形成2個DNA呢?對DNA復(fù)制方式的推測紅色:母鏈藍色:新合成的子鏈

子一代親代對DNA復(fù)制方式的推測紅色:母鏈藍色:新合成的子鏈

半保留復(fù)制全保留復(fù)制子一代親代若為半/全保留復(fù)制:推理1個親代DNA復(fù)制產(chǎn)生的子一代和子二代DNA的情況。全保留復(fù)制半保留復(fù)制子一代親代子二代紅色:母鏈藍色:新合成的子鏈

關(guān)鍵思路:如何標記區(qū)分親代DNA母鏈和新合成的子鏈DNA呢?沃森和克里克提出了半保留復(fù)制的假說:15N>14N同位素標記法問題1:如何標記區(qū)分親代DNA母鏈和新合成的子鏈DNA呢?密度:含有15N的DNA密度>含有14N的DNA密度C、H、O、N、SC、H、O、N、P32P標記35S標記C、H、O、N、PC、H、O、N、S頭部尾部DNA蛋白質(zhì)問題2:如果親代DNA是含有15N的兩條鏈,放在

14N

中進行培養(yǎng),連續(xù)復(fù)制2次,則親代,子一代、子二代兩條鏈分別含有哪種N元素呢?全保留復(fù)制半保留復(fù)制子一代親代子二代紅色:母鏈藍色:新合成的子鏈

問題3:復(fù)制后的DNA分子混合在一起,如何將密度不同的DNA分子分離開來?問題2:如果親代DNA是含有15N的兩條鏈,放在

14N

中進行培養(yǎng),連續(xù)復(fù)制2次,則親代,子一代、子二代兩條鏈分別含有哪種N元素呢?14N/14N—DNA15N/14N—DNA15N/15N—DNA(輕帶)(中帶)(重帶)離心技術(shù)問題3:復(fù)制后的DNA分子混合在一起,如何將密度不同的DNA分子分離開來?子一代會出現(xiàn)的結(jié)果是如果DNA復(fù)制是半保留復(fù)制子二代會出現(xiàn)的結(jié)果是15N/14N-DNA15N/15N-DNA14N14N14N14N/

14N-DNA15N/14N-DNA提取DNA離心低高15N/15N-DNA提取DNA離心14N/15N-DNA14N/15N-DNA提取DNA離心14N/15N-DNA14N/14N-DNA【預(yù)測結(jié)果】DNA半保留復(fù)制的演繹推理親代梅塞爾森斯塔爾1958年大腸桿菌DNA半保留復(fù)制的實驗證據(jù)(選材優(yōu)點:繁殖速度快)轉(zhuǎn)移到含14NH4Cl培養(yǎng)液中(細胞分裂1次)細胞再分裂1次提取DNA離心輕帶中帶重帶15NH4Cl培養(yǎng)液15N/15N-DNA15N/14N-DNA14N/14N-DNA提取DNA離心提取DNA離心DNA復(fù)制是半保留復(fù)制DNA半保留復(fù)制的實驗證據(jù)【實驗結(jié)論】子一代親代子二代提出問題作出假說演繹推理實驗驗證得出結(jié)論假說—演繹法推測可能的復(fù)制方式DNA是如何復(fù)制的?根據(jù)復(fù)制方式,預(yù)測實驗結(jié)果實驗結(jié)果與半保留復(fù)制的預(yù)期相符DNA分子復(fù)制的方式是半保留復(fù)制半保留復(fù)制全保留復(fù)制親代子一代子二代子n代….…….15N15NDNA分子數(shù)子n代DNA分子數(shù)含親代DNA鏈(15N)的子代DNA分子數(shù)只含親代DNA鏈(15N)的DNA分子數(shù)含14N的子代DNA分子數(shù)只含14N的子代DNA分子數(shù)2n個2個2n個0個2n-2個DNA復(fù)制中的有關(guān)計算無論DNA復(fù)制多少次,含母鏈的只有2條!親代子一代子二代子n代….…….15N15N脫氧核苷酸鏈數(shù)子代DNA分子中脫氧核苷酸鏈數(shù)子代DNA中,親代(含15N)的脫氧核苷酸鏈數(shù)子代DNA中新合成(含14N)的脫氧核苷酸鏈數(shù)2n+1條2條2n+1-2條DNA復(fù)制中的有關(guān)計算親代子一代子二代子n代….…….15N15N設(shè)親代DNA分子中含有某種脫氧核苷酸(如胞嘧啶脫氧核苷酸)m個。經(jīng)過n次復(fù)制共消耗游離的胞嘧啶脫氧核苷酸多少個?第n次復(fù)制消耗游離的胞嘧啶脫氧核苷酸多少個?m×(2n-1)個m×2n-1個DNA復(fù)制中的有關(guān)計算例.用32P標記了某體細胞(含1條染色體)的DNA分子雙鏈,再將這些細胞轉(zhuǎn)入含31P的培養(yǎng)基中進行有絲分裂,在第一次細胞分裂中期,一個細胞中的染色體總條數(shù)和被32P標記的染色體條數(shù)分別是()題型三:DNA復(fù)制與分裂結(jié)合1,1例.用32P標記了玉米體細胞(含20條染色體)的DNA分子雙鏈,再將這些細胞轉(zhuǎn)入含31P的培養(yǎng)基中進行有絲分裂,在第一次細胞分裂中期,一個細胞中的染色體總條數(shù)和被32P標記的染色體條數(shù)分別是()20,20例.用32P標記了精原細胞(含20條染色體)的DNA分子雙鏈,再將這些細胞轉(zhuǎn)入含31P的培養(yǎng)基中進行減數(shù)分裂,在減數(shù)第二次分裂中期,一個細胞中的染色體總條數(shù)和被32P標記的染色體條數(shù)分別是()20,20例.用32P標記了玉米體細胞(含20條染色體)的DNA分子雙鏈,再將這些細胞轉(zhuǎn)入含31P的培養(yǎng)基中完成了一個細胞周期,繼續(xù)培養(yǎng)至第二次細胞分裂中期,一個細胞中的染色體總條數(shù)和被32P標記的染色體條數(shù)分別是()A.20,20,B.20,10、C.10,20、D.10,10、A及所產(chǎn)生的子細胞中被32P標記的染色體條數(shù)?BBCCDNA復(fù)制的過程利用3min時間,閱讀課本55~56頁,思考下列問題。1.DNA復(fù)制的概念是什么?時間?場所?2.DNA復(fù)制過程怎么進行?3.DNA復(fù)制過程需要哪些條件?4.DNA復(fù)制過程有何特點?5.DNA復(fù)制有何生物學意義?指以

為模板合成

的過程。真核細胞:

主要在

中,但在線粒體、葉綠體也有DNA的復(fù)制;原核細胞:主要在

中,少量在細胞質(zhì)。細胞分裂前的

,隨著染色體的復(fù)制而完成。(

的間期、

的間期)親代DNA子代DNA細胞核擬核1、概念:2、DNA復(fù)制場所3、發(fā)生時期(真核生物)間期有絲分裂前減數(shù)分裂前病毒:

。

在宿主細胞DNA復(fù)制的過程=含有DNA的場所(病毒除外)在

的驅(qū)動下,

將DNA部分雙螺旋的兩條鏈解開。CGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATACGTATACGGCTAGCCGTA3'5'CCGTAGTATACGGCTAGCCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATA3'5'ATP解旋酶(1)解旋DNA復(fù)制的過程解旋酶作用:破壞堿基間的氫鍵,打開雙鏈能量(ATP)解旋酶以

為原料,按照

原則,與模板鏈上的堿基形成

。CCGTAGTATACGGCTAGCCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATA3'5'ACGCAAGCTAGTCATTATATGCATGATCGAGCTT(2)合成子鏈DNA復(fù)制的過程形成氫鍵需要酶催化嗎?游離的4種脫氧核苷酸堿基互補配對氫鍵在DNA聚合酶催化下單個的脫氧核苷酸連接成脫氧核苷酸鏈CCGTAGTATACGGCTAGCCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATA3'5'ACGCAAGCTAGTCATTATATGCATGATCGAGCTTACGCAAGCTAGTCATTADNA聚合酶5'3'TATGCATGATCGAGCTT5'3'ATPATPDNA聚合酶的作用:連接游離的脫氧核苷酸,形成磷酸二酯鍵DNA復(fù)制的過程合成子鏈方向:子鏈的5′端至3′端(2)合成子鏈合成子鏈方向相反原因:DNA中兩條母鏈是反向平行的CCGTAGTATACGGCTAGCCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATAA5'ACGCAAGCTAGTCATTATATGCATGATCGAGCTT5'3'TAGCCGTATAGCCGATAT3'5'TTACGCGTATATATA5'3'每條新鏈與其對應(yīng)的模板鏈盤繞成雙螺旋結(jié)構(gòu)。(3)重新螺旋DNA復(fù)制的過程新合成的子鏈DNA聚合酶DNA聚合酶解旋酶游離的脫氧核苷酸ATP解旋酶DNA兩條母鏈四種脫氧核苷酸DNA聚合酶酶:原料:模板:能量:4、條件(斷裂氫鍵)(形成磷酸二酯鍵)DNA復(fù)制的過程邊解旋邊復(fù)制

半保留復(fù)制(1)DNA分子獨特的

結(jié)構(gòu),為復(fù)制提供了精確的模板;(2)

原則,保證了復(fù)制能夠準確地進行。將

從親代傳給子代,從而保持遺傳信息的

。5、復(fù)制特點7、DNA能夠精確復(fù)制的原因9、復(fù)制的意義你認為DNA復(fù)制會百分之百準確嗎?如果復(fù)制出現(xiàn)錯誤,可能會產(chǎn)生什么影響?會出錯,可能導致基因突變,引起生物體性狀的改變。雙螺旋堿基互補配對遺傳信息連續(xù)性DNA復(fù)制的過程6、遵循的原則堿基互補配對原則8、復(fù)制的結(jié)果一個DNA分子形成了兩個完全相同的DNA分子。1、DNA分子兩條子鏈的合成方向都是5'→3'。2、加熱可使DNA分子變性,雙鏈打開;降溫后DNA雙鏈又會重新形成3、真核生物DNA多起點、雙向復(fù)制,可明顯縮短復(fù)制時間,提高效率擴

展1.如圖為DNA分子復(fù)制的兩個模型,請據(jù)圖回答下列問題。(1)圖1中的酶1和酶2分別是什么酶?分別作用于圖2中哪個部位?(2)圖1中的a、b、c、d四條脫氧核苷酸鏈中,哪些

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