DNA的复制(动画)

生物亲子代之间是通过传递遗传信息的，那么亲代的遗传物质如何“多出一份”来传递给子代？遗传物质何谓DNA分子的复制？以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子过程称为DNA分子的复制那么DNA是如何复制？最早提出的DNA分子复制模型有三种:一、对DNA分子复制的推测1.全保留复制：新复制出的分子直接形成，完全没有旧的部分；2.半保留复制：形成的分子一半是新的，一半是旧的；3.弥散型复制：新复制的分子中新旧都有，但分配是随机组合的复制一次复制一次复制一次探究一：DNA分子复制的方式全保留复制半保留复制弥散复制假说-演绎法【作出假设】假设2：若子代DNA两条链____________________，为全保留复制假设1：若子代DNA两条链___________________，为半保留复制都是母链或都是子链一条母链一条子链2、如何区分母链和子链同位素标记法：密度梯度离心3、复制后的DNA分子混合在一起的，不易分离，如何将不同标记的DNA分开呢？6提取DNA，进行密度梯度离心15N，14N来区分子链和母链15N/14N（一条链为14N，一条15N的DNA分子）15N/15N（双链均为15N的DNA分子）14N/14N（双链均为14N的DNA分子）的DNA分子位于最上层的DNA分子位于最下层的DNA分子位于中间轻链带(上层)14N/14N杂合链带(中间)15N/14N重链带(下部)15N/15N★14N/14N、15N/14N、15N/15N这三种分子的，密度大小为14N/14N15N/14N15N/15N,则其密度梯度离心的结果是：14N/14N15N/14N15N/15N用15N标记亲代DNA是的，放在14N的环境中进行培养，1、DNA是半保留复制，则亲代、子一代、子二代DNA分别含有哪种N元素？组成是怎样的?离心后的分布？2、DNA是全保留复制，则亲代、子一代、子二代DNA分别含有哪种N元素？组成是怎样的?离心后的分布？【演绎推理】15N/15N-重型DNA(全部)子一代子二代亲代15N/14N-中型DNA(全部)15N/14N-中型DNA(1/2)14N/14N-轻型DNA(1/2)半保留复制15N/15N-重型DNA(全部)15N/15N-重型DNA(1/2)15N/15N-重型DNA(1/4)14N/14N-轻型DNA(3/4)全保留复制子一代子二代亲代14N/14N-轻型DNA(1/2)继续培养证明DNA分子复制的实验示意图放入盛有氯化铯溶液的试管中离心处理轻链带含14N重链带含15N杂合链带含14N和15N轻链带（含14N）杂合链带（含14N和15N）继续培养实验结论：DNA的复制是以半保留的方式进行的请画出60分钟时提取DNA的离心后的链带【验证假设】作出假设演绎推理验证假设假说演绎【小结】（1）DNA的复制是半保留复制（2）子代DNA可能的情况及如何设计实验验证这种现象（3）通过实验进行验证探究一：DNA复制的方式实验结论：DNA的复制是以半保留的方式进行的第一代第二代第三代第四代无论DNA复制多少次，含有原来母链的DNA分子永远只有两条2、半保留复制过程的DNA变化示意图复制三次复制二次复制一次亲代DNA分子复制1次复制2次复制3次482=21=22=23【分析】15N14N无论DNA复制多少次，含有原来母链的DNA分子永远只有两条(1)子代DNA分子数为2n个。①含有亲代链的DNA分子数为2个。②不含亲代链的DNA分子数为(2n-2)个。(2)子代脱氧核苷酸链数为2n+1条。①亲代脱氧核苷酸链数为2条。②新合成的脱氧核苷酸链数为(2n+1-2)条。(3)消耗的脱氧核苷酸数。①亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个,n次复制需要消耗该脱氧核苷酸数为m·(2n-1)个。②第n次复制所需该脱氧核苷酸数为m·2n-1个。DNA复制n次的有关计算规律变通1：亲代母链与子代DNA链数之比为：变通2：含亲代母链的DNA分子数与子代DNA分子数之比为：1/2n2/2n变通3：碱基总数＝失去H2O数＋2例如：一个DNA分子片段，经水分解消耗88个水分子，得到多少个脱氧核苷酸？90科恩伯格(美)4种脱氧核苷酸DNA人工合成系统探究二：DNA复制的条件实验一：将大肠杆菌中提取出的DNA聚合酶加到具有足量的四种脱氧核苷酸的试管中。培养在适宜温度的条件下，一段时间后，测定其中的DNA含量。酶实验二：在上述试管中加入少量DNA片段和ATP，培养在适宜的温度条件下，一段时间后，测定其中的DNA含量。DNA片段ATP没有DNA合成DNA含量增加4种脱氧核苷酸探究二：DNA复制的条件原料能量催化剂模板4种脱氧核苷酸ATP酶DNA分子酶DNA片段ATP4种脱氧核苷酸探究二：DNA复制的条件？阅读课本P72图4-11，思考：DNA分子的复制过程主要包括哪些步骤？三、复制的过程解旋酶催化（氢键断裂）解旋：模板（在DNA聚合酶的催化下，利用游离的脱氧核苷酸进行）合成子链（复制和延伸）：以母链为模板进行碱基配对母链（旧链）子链（新链）重新螺旋，形成两个子代DNA:同时进行(边解旋边复制）组成DNA的复制过程讨论：①二条母链的碱基顺序是否相同？②二条子链的碱基顺序是否相同？③新合成的二个DNA碱基顺序是否相同？DNA分子复制的过程互补互补相同DNA分子是在什么时间进行复制的？在减数第一次分裂前的间期进行复制有丝分裂在间期进行复制新复制两个子代DNA分子是在什么时间分离的？在减数第二次分裂的后期有丝分裂在后期1.概念：2.场所：3.时期：4.条件5.复制过程：6.准确复制原因有丝分裂间期、减数分裂第一次分裂的间期模板：原料：能量：酶：DNA的两条母链游离的4种脱氧核苷酸（A、G、C、T）ATPDNA解旋酶、DNA聚合酶、DNA连接酶等①DNA双链提供精确的模板细胞核（主要）、线粒体、叶绿体解旋→合成互补子链→形成子代DNA②碱基互补配对原则DNA的复制就是指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程三、DNA分子复制的过程边解旋复制半保留复制多起点复制7、DNA复制的特点：8.DNA分子的复制实质(意义)？DNA通过复制，使遗传信息从亲代传给了子代，从而保证了物种的相对稳定性，保持了遗传信息的连续性，使得种族得以延续。聚焦：DNA复制中的变异碱基互补配对差错导致基因突变/1、图中一、二、三表示DNA复制的过程①一表示______，这一过程中，DNA分子在的作用下，两条扭成螺旋的长链开始______。②二表示。每条母链在一些____________的作用下，链上的碱基按照______________________与周围环境中游离的__________________来配对.③三表示____________________________。解旋解旋酶以母链为模板进行碱基配对解开DNA聚合酶碱基互补配对原则脱氧核苷酸形成两个新的DNA分子——练习——2、在DNA分子中，由于组成脱氧核苷酸的碱基有4种（A、G、C、T），因此，构成DNA分子的脱氧核苷酸也有4种，它们的名称是：、、、。腺嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸3、从DNA分子的复制过程可以看出，DNA分子复制需要、、、和________等条件。DNA分子的结构能够为复制提供精确的模板，通过保证了复制能够正确地进行。模板原料能量酶双螺旋碱基互补配对4、将单个的脱氧核苷酸连接成DNA分子的主要的酶是（）A、DNA连接酶B、DNA酶C、DNA解旋酶D、DNA聚合酶5、1条染色单体含有1个双链的DNA分子，那么，四分体时期中的1条染色体含有（）A、4个双链的DNA分子B、2个双链的DNA分子C、2个单链的DNA分子D、1个双链的DNA分子DB6、以DNA的一条链“－A－T－C－”为模板，经复制后的子链是（）A.“－T－A－G－”B.“－U－A－G－”C.“－T－A－C－”D.“－T－U－G－”A7、一个DNA分子经过3次复制后，保留有原来母链的子代DNA分子占全部子代DNA分子的比例为（）;原来的母链占全部脱氧核苷酸链的比例为()。A.1/2B.1/4C.1/8D.1/16BC2/23=1/42/（23×2）=1/88、已知某DNA分子中含腺嘌呤(A)200个，占全部DNA碱基总数的20%，该DNA连续复制4次，环境中消耗游离的胞嘧啶脱氧核糖核苷酸（C）的数目为()A.1600个B.3200个C.4500个D.4800个【解析】(1)求出该DNA分子中共含有多少个脱氧核糖核苷酸：200/20%=1000(个)(2)求出该DNA分子中含有多少个胞嘧啶脱氧核糖核苷酸：［1000-(200×2)］/2=300(个)(3)求出复制4次需多少个胞嘧啶脱氧核苷酸：（24－1）×300=4500(个)C⑴、G0、G1、G2三代DNA离心后的试管分别是图中的：G0、G1、G2。ABD⑵、G2代在①、②、③三条带中DNA数的比例是。0:1:19、以含有31P标志的大肠杆菌放入32P的培养液中，培养2代。离心结果如右：能力提升⑷、上述实验结果证明了DNA的复制方式是。31P31P和32P⑶、图中①②两条带中DNA分子所含的同位素磷分别是：，。半保留复制10.1个DNA分子经过4次复制，形成16个DNA分子，其中含有最初DNA分子长链的DNA分子有（）A.2个B.8个C.16个D.32个11.DNA分子的复制发生在细胞有丝分裂的（）A.分裂前期B.分裂中期C.分裂后期D.分裂间期12.下列关于DNA复制的说法，其中不正确的是（）A.DNA复制过程中需要酶的催化B.DNA复制过程中需要的能量直接由糖类提供C.DNA分子是边解旋复制的D.DNA复制过程中两条母链均可作模板13.以DNA的一条链“－A－T－C－”为模板，经复制后的子链是（）A.“－T－A－G－”B.“－U－A－G－”C.“－T－A－C－”D.“－T－U－G－”14.由15N标记细菌的DNA，然后又将14N来供给这种细菌，于是该细菌便用14N来合成DNA，假设细菌连续分裂三次产生了八个新个体，它们中含14N链的DNA与15N链的DNA比例是（）A、4：1B、2：1C、1：1D、3：1A15.在氮源为14N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子均为14N-DNA（对照）；在氮源为15N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子均为15N-DNA（亲代）。将亲代大肠杆菌转移到含14N的培养基上，再连续繁殖两代（I和II），用离心的方法分离得到的结果如下表所示，请分析：对照亲代III轻链14N-DNA全轻链1/2轻链中链全中链1/2中链重链15N-DNA全重链（1）由实验结果可以推出第一代（I）细菌DNA分子中一条链是，另一条链是。（2）中链含有氮元素是。（3）将第一代（I）转移到含15N的培养基上繁殖一代，将所得到的细菌的DNA用同样方法分离。那么得到的轻中重链情况是（4）上述实验表明DNA分子复制的特点是15N母链14N新链15N和14N1/2中链，1/2重链半保留复制16．下列关于DNA复制过程的正确顺序是（）①互补碱基对之间氢键断裂②互补碱基对之间形成氢键③DNA分子在解旋酶的作用下解旋④以解旋后的母链为模板进行碱基互补配对⑤子链与母链盘旋成双螺旋状结构A.①③④②⑤B.①④②⑤③C.①③⑤④②D.③①④②⑤D17．DNA分子的双链在复制时解旋，这时下述哪一对碱基从氢键连接处分开（）A．G与CB．A与CC．G与AD．G与TA18．DNA复制的基本条件是（）A．模板，原料，能量和酶B．模板，温度，能量和酶C．模板，原料，温度和酶D．模板，原料，温度和能量A