免费下载生物必修2《3.3DNA的复制》ppt课件
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复习回顾:DNA分子双螺旋结构
1、DNA结构特点:
2:碱基数量关系:
设DNA一条链为1链,互补链为2链。根据碱基互补配对原则
可知:A1=T2 , A2=T1, G1 = C2 , G2 =C1。
则在DNA双链中: A = T , G = C
可引申为:
①嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数
A+G=T+C 即A+G/T+C=1
②双链DNA分子中A+T/G+C等于其中任何一条链的A+T/G+C。
碱基数量关系及计算
例:某DNA分子,共有碱基2000个,其中A有400个,则T有( )个,C和G各有( )个
400
600
延伸:
A+G=T+C = A+C=T+G
不互补的碱基之和为总数的50%
有关DNA中的碱基计算
1、某双链DNA分子中,G占23%,求A占多少?
解析:
因为DNA分子中,A=T,G=C;A+G=T+C。所以,
A=50%–23%=27%
2、在DNA的一个单链中,A+G/T+C=0.4,上述比例在其互补链和整个DNA分子中分别是多少?
3、若DNA的一个单链中,A+T/G+C=0.4,上述比例在其互补链和整个DNA分子中分别是多少?
2.5 1
0.4 0.4
1、某双链DNA分子的碱基中,鸟嘌呤占30%,则
胸腺嘧啶为_____
2、一个DNA分子的碱基中,腺嘌呤占20%,那么在含有
100个碱基对的DNA分子中,胞嘧啶 应是_____
3、 DNA分子的一条单链中,A=20%,T=22%,求整个
DNA分子中G= _____
20%
60个
29%
练习:
思考:生物亲子代之间是通过遗传物质传递遗传信息的,那么亲代的遗传物质如何“多出一份”来传递给子代?
DNA 的 复 制
学习目的
1、概述DNA分子的复制。
2、探讨DNA分子复制的生物学意义。
自主学习:
阅读教材,完成以下问题:
1、DNA分子复制的概念是什么?
2、科学家是用什么技术研究DNA分 子复制过程的?
3、DNA分子复制过程怎么进行?
4、DNA分子复制过程需要哪些条件?
5、DNA分子复制过程有何特点?
6、DNA分子复制有何生物学意义?
一、对DNA分子复制的推测
半保留复制
全保留复制
①DNA是肉眼看不到的如何才能分辨DNA?
②实验的基本思路是什么?
③实验是如何区分亲子代的DNA分子的?
④用密度梯度离心后重带、中带、轻带表示的DNA分子的双链构成是怎样的?
⑤在整个实验的亲代、子一代、子二代细胞中提取的DNA离心的结果说明了什么?
【阅读与思考】P53
二、DNA半保留复制的实验证据
1958年,科学家以大肠杆菌为实验材料。
运用技术:
又是如何把不同的DNA分开呢?
NP
想一想 :可以用什么同位素去标记DNA?
密度梯度离心技术
14N/14N—DNA
15N/14N—DNA
15N/15N—DNA
轻链
中链
重链
同位素示踪技术
转移到含14NH4Cl的培养液中
15N/15N
DNA
15N/14N
DNA
14N/14N
DNA
15N/14N
DNA
大肠杆菌在含15NH4Cl的培养液中生长若干代
红线代表15N链
蓝线代表14N链
红线代表15N链
蓝线代表14N链
1、概念:
2、场所:
3、时期:
4、条件
5、复制过程:
6、复制特点
7、准确复制原因
8、复制的生物学意义:
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
游离的脱氧核苷酸(A、G、C、T)
ATP
DNA解旋酶、DNA聚合酶等
①DNA双链提供精确的模板
(1)边解旋边复制
(2)半保留复制
细胞核(主要)、线粒体、叶绿体
解旋→合成互补子链→形成子代DNA
②碱基互补配对原则
P54
三、DNA分子复制的过程(P54)
DNA的复制就是指以亲代DNA为模板合成子代DNA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)
以母链为模板进行碱基配对
母链(旧链)
子链(新链)
形成两个子代DNA:
同时进行(边解旋边复制)
复制过程:
亲 代
第一代
第二代
第三代
15N
15N
类推第五代时在离心管中,上中下层的比例如何?
15N
15N
14N
14N
14N
14N
14N
14N
变通:亲代母链与子代DNA链数之比为:
含亲代母链的DNA分子数与子代DNA分子数之比为:
规律1:亲代DNA复制n代后,DNA分子数为___,含亲代母链的DNA分子数为___,不含亲代母链的DNA分子数为____
1/2n
2/ 2n
2n
2个
2n-2
【智慧眼——寻找规律】
规律2:亲代DNA分子经 n 次复制后, 所需某种游离的脱氧核苷酸数为:
R =a (2 n-1) 其中 a 表示亲代DNA含有的某种碱基数,n 表示复制的次数。
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?
规律3:碱基总数=失去H2O数+2
90
【智慧眼——寻找规律】
边解旋复制
半保留复制
多起点复制
具有100个碱基对的1个DNA分子片断,内含40个胸腺嘧啶,如果连续复制两次,则需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸的数目为 ( )个。
180
某DNA分子共含有含氮碱基1400个,其中一条链上A+T/C+G= 2:5,问该DNA分子连续复制2次,共需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目是( )个。
600
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
★下列关于DNA复制的说法,其中不正确的( )
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
★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-”
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:
(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14N
1/2中链1/2重链
半保留复制
2.DNA分子的半保留复制方式使 [ ]
A.分子结构具有相对稳定性
B.能精确进行自我复制,保证亲代与子代之
间的 连续性
C.能够精确地指导蛋白质合成
D.产生可遗传变异的机会
3.一个双链DNA分子为第一代,经过3次自我复制,在第四代DNA分子中,共有[ ]条长链有[ ]条第一代脱氧核苷酸的长链
A.2 B.4 C.8 D.16
A
D
B
4.下列关于DNA复制过程中,正确顺序是( )
①互补碱基对间氢键断裂 ②互补碱基对之间形成氢键 ③DNA分子在解旋酶作用下解旋 ④以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结构
A.③①②④⑤ B.③④②⑤①
C.③①④②⑤ D.①③④②⑤
C
5、DNA的复制不可能发生在( )
A、细胞核中 B、叶绿体中 C、线粒体中 D、核糖体中
D
6、一条染色体含有一个双链DNA分子,经复制后,一条染色单体含有 ( )
A、两条双链DNA分子 B、一条双链DNA分子
C、一条单链DNA分子 D、四条双链DNA分子
B
1、一个DNA分子中,有腺嘌呤1500个,
腺嘌呤与鸟嘌呤之比为3:1,则这个DNA分
子中脱氧核糖的分子数目为______个。
2、甲DNA分子的一条链上A+C/G+T=0.8,
乙DNA分子的一条链上 A+T/G+C = 1.25,那么
甲、乙DNA分子中互补链上相应的碱基比例分
别是________和_________。
课堂训练:
4000
1.25
1.25
3、某DNA分子中,鸟嘌呤与胞嘧啶之和为46%,该DNA一条链(a链)中腺嘌呤占28%,a链的互补链(b链)中腺嘌呤占该链全部碱基的百分比是_________。
4、某DNA分子中含有 30%的腺嘌呤,该DNA分子一条链上鸟嘌呤最多可占此链碱基总数的__________。
26%
40%
5、含有32P或31P的磷酸,两者化学性质几乎相同,都可参与DNA的组成,但32P比31P质量大。现将某哺乳动物的体细胞放在含有31P磷酸的培养基中,连续培养数代后得到G0代细胞。然后将G0代细胞移到含有32P的培养基中培养,经过第1、2次细胞分裂后,分别得到G1、G2代细胞。再从G0、G1、G2代细胞中提取出DNA,经密度剃度离心后得到的结果如图所示,由于DNA分子的质量不同,因此在离心管内的分布不同。若①、②、③分别代表轻型、中型、重型DNA分子的位置,请回答:
⑴、G0、G1、G2三代DNA离心后的试管分别是图中的:G0 、G1 、G2 。
A
B
D
⑵、G2代在①、②、③三条带中DNA数的比例是 。
⑶、图中①、②两条带中DNA分子所含的同位素磷分别是: , 。
⑷、上述实验结果证明了DNA的复制方式是 。
0:1:1
31P
31P 和32P
半保留复制
6、将32P 标记的DNA分子放在 31P的培养基上培养, 经过3次复制,在所形成的子代 DNA中,含32P 的DNA占总数是
A.1/16 B.l/8
C.1/4 D.1/2
4、某生物的双链DNA分子共有含氮碱基77对,其中一条链上(A+T):(C+ G)=2.5,问该DNA分子连续复制两次共需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目是
A.154个 B.165个
C.110个 D.220个
小结:设一条DNA分子中有胸腺嘧啶m个,则该DNA复制n次后,形成子代DNA分子需游离的胸腺嘧啶为T= 。
(2n-1)m
7.用15N标记的一个DNA分子,放在含有14N 的培养基中复制三次,则含有15N的DNA分子占全部DNA分子的比例和占全部DNA单链的比例依次是
A 1/2,1/4 B 1/4,1/8
C 1/4,1/16 D 1/8,1/8
8.某DNA分子有2000个脱氧核苷酸,已知它的一条单链上碱基A:G:T:C=1:2:3:4,若该分子复制一次,则需腺嘌呤脱氧核苷酸的数量是( )
A.200 B.300 C.400 D.800
9、某些药物可以抑制肿瘤细胞DNA的复制,从而达到控制癌症的目的。这些药物作用的细胞正处于细胞周期的( )
A 间期 B 前期 C 中期 D 不能确定
10、下列关于DNA复制过程的正确顺序是( )
①互补碱基对间氢键断裂 ②互补碱基对之间形成氢键③DNA分子在解旋酶作用下解旋 ④以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结构
A ③①②④⑤ B ③④②⑤① C ③①④②⑤ D①③④②⑤
A
C
幻灯片
11、DNA分子解旋时,下列哪一组碱基被解开( )
A 鸟嘌呤和腺嘌呤 B 胸腺嘧啶和胞嘧啶
C 腺嘌呤和胸腺嘧啶 D 腺嘌呤和胞嘧啶
C
12、下面关于DNA复制过程的描述,错误的是( )
A 复制需要能量 B边解旋边复制
C 复制需要氨基酸和酶 D 复制遵循碱基互补配对原则
C
13、若对一个DNA分子进行标记, 经过4次复制后,含有标记DNA分子数占DNA总数的( )
A 1/6 B 1/8 C 1/4 D 1/2
B
幻灯片
幻灯片