DNA的复制（共20张PPT）.zip

DNA的复制温故而知新1.为什么说DNA是主要的遗传物质？2.DNA的基本结构单位是什么？3.平面结构是什么？DNA的立体结构是什么？4.DNA分子结构的内容是什么？2001200120012001年年年年2 2 2 2月月月月2 2 2 2日，杭州西湖区西溪路某公司附近发生一起杀日，杭州西湖区西溪路某公司附近发生一起杀日，杭州西湖区西溪路某公司附近发生一起杀日，杭州西湖区西溪路某公司附近发生一起杀人分尸案。现场只发现了两块非常细小的尸块，此外并未人分尸案。现场只发现了两块非常细小的尸块，此外并未人分尸案。现场只发现了两块非常细小的尸块，此外并未人分尸案。现场只发现了两块非常细小的尸块，此外并未留下任何痕迹。由于获得的留下任何痕迹。由于获得的留下任何痕迹。由于获得的留下任何痕迹。由于获得的DNADNADNADNA片段过少片段过少片段过少片段过少,未能证实这两块未能证实这两块未能证实这两块未能证实这两块尸块到底是不是同一人的。尸块到底是不是同一人的。尸块到底是不是同一人的。尸块到底是不是同一人的。在本案中在本案中,PCR,PCR仪器起到了什么仪器起到了什么作用？作用？技术人员技术人员技术人员技术人员DNADNADNADNA片段送到刑侦支队利用一种叫片段送到刑侦支队利用一种叫片段送到刑侦支队利用一种叫片段送到刑侦支队利用一种叫PCRPCRPCRPCR的仪器获得的仪器获得的仪器获得的仪器获得了大量的了大量的了大量的了大量的DNADNADNADNA系列。这为后来的鉴定和同一认定开启了大系列。这为后来的鉴定和同一认定开启了大系列。这为后来的鉴定和同一认定开启了大系列。这为后来的鉴定和同一认定开启了大门。门。门。门。8 8 8 8天后，凶犯杨某被抓获归案。天后，凶犯杨某被抓获归案。天后，凶犯杨某被抓获归案。天后，凶犯杨某被抓获归案。使使DNADNA进行大量复制进行大量复制作出假说作出假说:沃森和沃森和克里克克里克DNADNA复制方式是复制方式是:半保留复制半保留复制 .【对【对DNADNA复制方式的探究复制方式的探究】全保留全保留全保留全保留复制复制复制复制半保留半保留半保留半保留复制复制复制复制弥散弥散弥散弥散复制复制复制复制半保留复制半保留复制半保留复制半保留复制每个子代每个子代每个子代每个子代DNADNADNADNA均由均由均由均由1 1 1 1条条条条母链和母链和母链和母链和1 1 1 1条子链组成条子链组成条子链组成条子链组成.DNA半保留复制的实验证据实验材料：大肠杆菌（原核生物）实验方法：同位素标记法标记N元素，15N为14N的同位素DNA半保留复制的实验证据亲代一个亲代一个DNADNA分子分子F1F2F3注意蓝色代表含注意蓝色代表含注意蓝色代表含注意蓝色代表含15151515N N N N的一条的一条的一条的一条DNADNADNADNA链，红色代表含链，红色代表含链，红色代表含链，红色代表含14141414N N N N的一条的一条的一条的一条DNADNADNADNA链链链链请同学思考下列问题：请同学思考下列问题：子一代子一代子二代子二代亲亲 代代演绎演绎(预测预测1):1):如果如果DNADNA是是半保留复制，复制后得到半保留复制，复制后得到的子一代的子一代DNADNA和子二代和子二代DNADNA的组成是怎样的的组成是怎样的?问题问题1 1:如果要在实验中直观地区别、如果要在实验中直观地区别、”标识标识”母链母链或或子链子链,可以采取什么办法？可以采取什么办法？可以利用同位素可以利用同位素(具放射性具放射性)标记的方法标记的方法问题问题2:2:如果用同位素如果用同位素(放射性放射性)进行标记进行标记,通常用什么元素通常用什么元素?演绎演绎(预测预测2):2):如果亲代如果亲代DNADNA是是1515N N的，放在的，放在1414N N的环境中进行培养，则亲代、子一代、子二的环境中进行培养，则亲代、子一代、子二代代DNADNA分别含有哪种分别含有哪种N N元素？元素？用用1515N N亲代亲代亲代亲代DNADNADNADNA分子分子分子分子1515N N/1414N N-DNA-DNA(全部全部全部全部)1515N N/1414N N-DNA-DNA(1/2)(1/2)(1/2)(1/2)1414N N/1414N N-DNA-DNA(1/2)(1/2)(1/2)(1/2)子一代：子一代：子二代：子二代：亲亲 代：代：1515N/N/1515N N-DNA-DNA(全部全部全部全部)问题问题:要验证上述预测要验证上述预测,就要分别观察亲代和子就要分别观察亲代和子代的情况代的情况,但实验中但实验中,复制后的复制后的DNADNA分子通常是随机分子通常是随机混合在一起的，不易分离。怎么解决这个问题？混合在一起的，不易分离。怎么解决这个问题？问题问题:要验证上述预测要验证上述预测,就要分别观察亲代和子就要分别观察亲代和子代的情况代的情况,但实验中但实验中,复制后的复制后的DNADNA分子通常是随机分子通常是随机混合在一起的，不易分离。怎么解决这个问题？混合在一起的，不易分离。怎么解决这个问题？1515N N/1414N N-DNA-DNA(全部全部全部全部)1515N N/1414N N-DNA-DNA(1/2)(1/2)(1/2)(1/2)1414N N/1414N N-DNA-DNA(1/2)(1/2)(1/2)(1/2)子一代：子一代：子二代：子二代：亲亲 代：代：1515N/N/1515N N-DNA-DNA(全部全部全部全部)可以通过离心使其发生分层可以通过离心使其发生分层可以通过离心使其发生分层可以通过离心使其发生分层(15151515N N N N质量大于质量大于质量大于质量大于14141414N)N)N)N)亲代亲代亲代亲代DNADNADNADNA分子分子分子分子复制前复制前复制前复制前(亲代亲代亲代亲代)复制后复制后复制后复制后(F(F2 2)亲代亲代亲代亲代DNADNADNADNA分子分子分子分子演绎演绎(预测预测3):3):如果对亲代、子一代、子二代如果对亲代、子一代、子二代的的DNADNA都分别进行离心，结果会怎样分布都分别进行离心，结果会怎样分布？作出假设作出假设作出假设作出假设演绎推理演绎推理演绎推理演绎推理验证假设验证假设验证假设验证假设假假设设演演绎绎【小结【小结】（1 1）DNADNA的复制是半保留复制的复制是半保留复制（2 2）子代）子代DNADNA可能的情况及可能的情况及如何设计实验验证这种现象如何设计实验验证这种现象（3 3）通过实验进行验证）通过实验进行验证问题问题4 4：若将若将1 1个全部被个全部被1515N N标记的标记的DNADNA分子放入含分子放入含1414N N的的培养基中培养，则复制培养基中培养，则复制n n次后：次后：1 1子代子代DNADNA分子总数为分子总数为_；子代中含子代中含1515N N的的DNADNA分子数为分子数为_；子代中含子代中含1414N N的的DNADNA分子数为分子数为_；4 4子代中只含子代中只含1515N N的的DNADNA分子数为分子数为_；5 5子代中只含子代中只含1414N N的的DNADNA分子数为分子数为_；6 6子代中含子代中含1515N N的的DNADNA分子数占总数的分子数占总数的_。2n22n02n-222n2 2n n解解 旋旋模模 板板复复 制制复制后的DNA同时进行同时进行DNA复制过程结果：一个结果：一个DNADNA分子形成两个完全相同的分子形成两个完全相同的DNADNA分子分子 时间时间时间时间方式方式方式方式所需所需所需所需条件条件条件条件过程过程过程过程结果结果结果结果意义意义意义意义分裂间期分裂间期模板模板模板模板ATPATPATPATP原料原料原料原料解旋酶、解旋酶、解旋酶、解旋酶、DNADNADNADNA聚合酶等聚合酶等聚合酶等聚合酶等边解旋边复制边解旋边复制边解旋边复制边解旋边复制半保留复制半保留复制半保留复制半保留复制一个一个一个一个DNADNADNADNA分子形成了两个分子形成了两个分子形成了两个分子形成了两个DNADNADNADNA分子分子分子分子DNADNA复制过程复制过程总结总结（亲代（亲代DNADNA链）链）（游离的脱氧核苷酸）（游离的脱氧核苷酸）保持遗传信息的连续性保持遗传信息的连续性保持遗传信息的连续性保持遗传信息的连续性问题问题1 1：研究表明，：研究表明，DNADNA的复制总能准确无误地进行，的复制总能准确无误地进行，其复制过程中出错的概率仅为其复制过程中出错的概率仅为1/200001/20000。你认为。你认为DNADNA能够准确复制最关键的因素是什么？能够准确复制最关键的因素是什么？精确的模板，严格的碱基互补配对原则精确的模板，严格的碱基互补配对原则【DNADNA半保留复制过程的再探究半保留复制过程的再探究】问题问题2 2：PCRPCR技术不仅为案件侦破带来了便利，而技术不仅为案件侦破带来了便利，而且改进了检测细菌和病毒的方法。若要检测一个且改进了检测细菌和病毒的方法。若要检测一个人是否感染了艾滋病病毒，你认为可用人是否感染了艾滋病病毒，你认为可用PCRPCR技术扩技术扩增他血液中增他血液中()()A A白细胞白细胞DNA BDNA B病毒蛋白质病毒蛋白质 C C血浆抗体血浆抗体 D D病毒核酸病毒核酸D问题问题3 3：DNADNA复制过程的正确顺序复制过程的正确顺序?（重要）（重要）1.1.互补碱基对之间氢键断裂互补碱基对之间氢键断裂 2.2.互补碱基对之间形成氢键互补碱基对之间形成氢键 3.DNA3.DNA分子在解旋酶的作用下解旋分子在解旋酶的作用下解旋 4.4.以解旋后的母链为模板进行碱基互补配对以解旋后的母链为模板进行碱基互补配对 5.5.新链与模板链盘旋成双螺旋状结构新链与模板链盘旋成双螺旋状结构35241问题问题5 5：具有：具有100100个碱基对的个碱基对的1 1个个DNADNA分子分子区段内含区段内含4040个胸腺嘧啶，如果连续复制个胸腺嘧啶，如果连续复制三次，则需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸三次，则需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸 （）A.60 B.840 A.60 B.840 C.120 C.120 D.420 D.420D规律：规律：1.若若DNA中某种碱基有中某种碱基有m个，则复制个，则复制n次，共需该种游离碱基数（次，共需该种游离碱基数（2n 1）m个。个。2.若是第若是第n次复制，次复制，则共需某种游离碱基数则共需某种游离碱基数=m（2n-1）内容补充本节内容重点在DNA复制的过程：1.DNA为规则的双螺旋结构，复制前亲代DNA分子必须解开双螺旋变成两条脱氧核苷酸链（即通过解旋酶的作用使两条链碱基互补配对的氢键断裂。）2.解开螺旋的两条脱氧核苷酸链分别作为模板据碱基互补配对使游离在该环境中的单个脱氧核苷酸与模板链互补配对，A与T，C与G配对，在DNA聚合酶的作用下形成新的子链。3.真核生物（在细胞核，线粒体，叶绿体）原核生物（细胞质）以及DNA病毒（宿主细胞）都能进行DNA复制