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1、 DNA的分子结构 3 两条链上的碱基通 过氢键连接成碱基对 且 遵循碱基互补配对原则 2 脱氧核糖和磷酸交替 连接 排列在外侧 构成 基本骨架 碱基在内侧 1 由两条脱氧核苷酸长 链反向平行盘旋成双螺旋结 构 DNA的复制 指以亲代DNA为模板合成子代DNA 的过程 新产生的DNA分子是一个全新的DNA分子吗 新合 成的子链和母链怎样组合 请用红色线段代表亲代DNA的母链 蓝色 线段代表子代DNA的子链 画出子代DNA 分子两条链的组合 动动手 新合成的每个DNA分子 中 都保留了原来DNA分 子中的一条链 这种复 制方式为半保留复制半保留复制 三 DNA分子复制的过程 材料一 通过生化分析
2、 得知 在分裂间期的 细胞的细胞核中DNA聚 合酶 细胞复制DNA的 重要作用酶 的活性 显著增高 这说明什 么问题 三 DNA分子复制的过程 时间时间 场场所 模板 原料 能量 酶 过过程 产产物 特点 细胞分裂间期 DNA聚合酶 细胞核 材料二 将变形虫放在有 标记过的脱氧核苷酸培养 液中 一段时间后 在细 胞核中和线粒体中都出现 了有标记的DNA分子 这 说明什么问题 三 DNA分子复制的过程 时间时间 场场所 模板 原料 能量 酶 过过程 产产物 特点 细胞分裂间期 细胞核 线粒体 DNA聚合酶 叶绿体 材料三 思考 1 根据实验可知 复制需要哪 些必需的条件 2 各有什么功能 ATP
3、 脱氧核糖核苷酸 少量DNA 解旋酶 三 DNA分子复制的过程 时间时间 场场所 模板 原料 能量 酶 过过程 产产物 特点 细胞分裂间期 细胞核 线粒体 DNA聚合酶 叶绿体DNA聚合酶 解旋酶 游离脱氧核苷酸 少量DNA ATP DNA含量不增加 DNA含量增加 2 DNA复制各必需条件的作用 DNA聚合酶 ATP 脱氧核糖核苷酸 少量DNA 解旋酶 使碱基之间的氢键断开 将DNA双链解开 形成磷酸二酯键 连接相邻的脱氧核苷酸 形成脱氧 核苷酸链 DNA复制的原料 DNA复制的模板 提供能量 时间时间 场场所 模板 原料 能量 酶 过过程 产产物 特点 细胞分裂间期 细胞核 线粒体 叶绿体
4、 亲代DNA分子的两条链 4种游离的脱氧核苷酸 ATP水解释放的能量 DNA聚合酶 解旋酶 DNA复制 的条件 解旋酶催化1 解旋 模板 在DNA聚合酶等酶的催化下 利用4种游离的 脱氧核苷酸为原料 按照碱基互补配对原则 各自合成与母链互补的一段子链 2 以母链为模板进行碱基配对 一条母链 旧链 一条子链 新链 结果 复制后每个DNA 组成 三 DNA分子复制的过程 3 形成子代DNA 时间时间 场场所 模板 原料 能量 酶 过过程 产产物 特点 细胞分裂间期 细胞核 线粒体 叶绿体 亲代DNA分子的两条链 4种游离的脱氧核苷酸 ATP水解释放的能量 解旋酶 DNA聚合酶 子代DNA 解旋 以
5、母链为模板进行碱基互补配对 形成子代DNA分子 三 DNA分子复制的过程 三 DNA分子复制的过程 A组 材料四 哺乳动物的DNA展开可达2米 科学家在研究DNA的复制 时 在体外人工合成DNA 实验过程如下 DNA分子 解旋酶 ATP 完全解旋 7小时 DNA聚合酶 ATP 原料等 8小时 子代DNA B组 DNA分子 解旋酶 DNA聚合酶 ATP 原料等 7 5小时 子代DNA 时间时间 场场所 模板 原料 能量 酶 过过程 产产物 特点 细胞分裂间期 细胞核 线粒体 叶绿体 亲代DNA分子的两条链 4种游离的脱氧核苷酸 ATP水解释放的能量 解旋酶 DNA聚合酶 子代DNA 边解旋边复制
6、 解旋 以母链为模板进行碱基互补配对 形成子代DNA分子 三 DNA分子复制的过程 半保留复制 亲子代DNA的碱 基排列顺序是 否一致 DNA的复制如何 保证亲子代DNA 的碱基排列顺 序一致 DNA分子通过复制 将亲代的 遗传信息传给子代 从而保证 了遗传信息的连续性 四 DNA复制的意义 DNA具有独特的双螺旋结构 为复制提供模板 碱基具有互补配对的能力 能使复制准确无误 DNA能够准确复制的原因 图图中一 二 三表示DNA复制的过过程 一表示 这这一过过程中 DNA 分子在 的作用下 断开 两条扭成螺 旋的长链长链 开始 二表示 以 为为模板 按照 原则进则进 行 并在 的作用下 脱氧核
7、苷酸之间间形成 连连接形成脱氧核苷酸链链 三表示 与 盘绕盘绕 螺旋形成子代DNA分 子 解旋 解旋酶 母链 DNA聚合酶 碱基互补配对 解开 例题2 氢键 游离的脱氧核苷酸 配对 磷酸二酯键 子链母链 DNA复制一次得DNA 个 DNA复制两次得DNA 个 DNA复制三次得DNA 个 DNA复制n次得DNA 个 2 4 8 2n 例1 某双链DNA分子 经3次复制后 所得到 的第四代DNA分子中 含有原亲代DNA链的分子数 是 A 1 B 2 C 3 D 4 B 结论 不论复制多少 代 含有母链的子代 DNA只有2个 推导 DNA复制n次共有脱氧核苷酸链 2n 1 2条 得到的子代DNA中子
8、链 2n 1条 得到的子代DNA中含母链 2条 假设DNA复制的方法 1 半保留复制 2 全保留复制 同位素标记法 探究 DNA分子复制方式 实验设计 1 实验的关键思路 区别亲子代DNA 把亲代DNA的脱氧核 苷酸链做上标记 然后观察它在子代DNA中出现的情况 2 实验材料 大肠杆菌 3 实验方法 密度梯度离心法 4 探究过程 可以运用什么方法使亲代大肠杆菌的脱氧核苷酸链做上标 记 同位素标记法 15N 14N 密度大 具有放射性 密度小 无放射性 将大肠杆菌放在含15N培养液培养生长 将被15N标记的大肠杆菌移放在含14N培养液培养生长 大肠杆菌的DNA在培养液中不断进行复制 这时如何才能
9、 区分亲代与子代DNA 假设DNA复制的方法 1 半保留复制 2 全保留复制 1515 1515 15 15 1515 15 15 15 151414 1414 1414 1414 14 14 14 14 14 1414 14 材料 经过标记之后 DNA可分为以下三种 两条链都含有14N的DNA 14N 14N DNA 一条链14N 另一条链15N的DNA 14N 15N DNA 两条链都含有15N的DNA 15N 15N DNA 若在试管内放入三种结构相同但N元素质量不同的DNA 在进行密度梯度离心后 离心管内出现三个存在位置 如图所示 轻链 14N 14N DNA 中链 14N 15N D
10、NA 重链 15N 15N DNA 我们假设DNA复制的方法 15N 15N DNA 15N 14N DNA 15N 14N DNA 14N 14N DNA 15N 15N DNA 15N 15N DNA 14N 14N DNA 15N 15N DNA 14N 14N DNA 2 全保留复制 1 半保留复制 半保留复制 五 DNA分子半保留复制的实验证据 实际的实验结果是 亲代 DNA 子一代 DNA 子二代 DNA 结论 在新合成的每个DNA 分子中 都保留了 所以DNA复制是 以 方式进 行的 亲代DNA的一条链 1 DNA分子能自我复制的根本原因 分子基础 是 DNA具有独特的双螺旋结构
11、 连接两条链的碱基有互补配对能力 磷酸和脱氧核糖交互排列 DNA有特异性和多样性 A B C D 巩固练习 2 下列关于DNA复制过程的正确顺序是 互补碱基对间氢键断裂 互补碱基对之间形成氢键 DNA分子在解旋酶作用下解旋 以母链为模板进行碱基互补配对 子链与母链盘旋成双螺旋结构 A B C D 巩固练习 3 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 巩固练习 4 据图回答有关问题 1 正在进行的过程从生物学角度来看是 过程 其方式 为 2 碱基 分别为 3 该过程不可能发生在 多选 A 神经细胞 B 根尖分生区细胞 C 哺乳动物成熟的红细胞 D 精原细胞 巩固练习 DNA的复制 半保留复制 T G C AC 注意 只有分生组织及精巢 卵巢 或花药 胚囊 中才会进行细胞分裂 进而才会发生DNA分子的复制 已分化的细胞 如神经细胞 肌肉细胞等不进 行分裂 也就不发生DNA复制
