DNA复制课件
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《DNA的复制》PPT课件
子代DNA:
母链（旧链） 组成
子链（新链）
边
半
解
保
旋
留
复
复
制பைடு நூலகம்
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 （ 180 ）个。
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
7、准确复制原因 ①DNA双链提供精确的模板
②碱基互补配对原则
8、复制的生物学意义：P54
【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。
规律3：碱基总数＝失去H2O数＋2
来的科学研究发现，小鼠体内的HMGIC基因与肥胖 直接相关。具有HMGIC基因缺陷的实验鼠与作为对 照的小鼠，吃同样多的高脂肪食物，一段时间后， 对照组的小鼠变得十分肥胖，而具有HMGIC基因缺 陷的实验鼠体重仍然保持正常。
没有HMGIC基因，就没有肥胖的表现，有HMGIC基因就有 肥胖表现。说明基因能控制生物的性状(功能单位)。
1三、概、念D：NA分子复制的过程（P54）
2、场所：细胞核（主要）、线粒体、叶绿体
3、时期：有丝分裂间期、减数分裂第一次分裂的间期
模板：DNA的两条母链
4、条件
原料：游离的脱氧核苷酸（A、G、C、T） 能量：ATP
酶：DNA解旋酶、DNA聚合酶等
dna的复制ppt课件
衰退和老年性疾病的产生。
针对DNA复制机制的研究有助 于深入了解衰老的机制，并开发 新的抗衰老治疗方法，延长人类
寿命和提高健康水平。
06
DNA复制的应用
基因克隆和基因组学
基因克隆
通过复制特定的DNA片断，科学家 可以克隆出特定的基因，用于研究基 因的功能、表达和调控机制。
基因组学
通过大规模复制DNA，科学家可以测 定全部基因组的序列，从而研究基因 组的组成、结构和功能，推动人类对 生命本质的理解。
科学研究与应用
DNA复制是生物学、遗传学和分子生 物学等领域的重要研究对象，对于理 解生命本质、疾病治疗和生物技术应 用等方面具有重要意义。
02
DNA复制的机制
DNA解旋酶
01
02
03
功能
DNA解旋酶能够解开 DNA双螺旋结构，暴露出 单链的DNA模板，为复制 进程做准备。
类型
DNA解旋酶分为原核生物 和真核生物两种类型，它 们在结构、功能和作用方 式上有所不同。
胞膜上的受体结合，发挥调节作用。
DNA复制
02
在细胞生长和分裂进程中，DNA复制是一个重要的环节，它决
定了细胞的遗传信息和表型特征。
生长因子对DNA复制的调控
03
生长因子通过调节细胞内信号转导途径，影响DNA复制的起始
和进程，从而调控细胞的生长和分裂。
基因表达对DNA复制的调控
01
基因表达
基因表达是指基因经过转录和翻译， 合成具有功能的蛋白质的进程，是基 因发挥生物学效应的基础。
变积累。
DNA复制进程中出现特殊可能导 致基因扩增、基因缺失或染色体 特殊，从而促进肿瘤的产生和发
展。
针对DNA复制机制的靶向治疗是 肿瘤治疗的新方向之一，旨在抑 制肿瘤细胞的DNA复制或修复进 程，从而抑制肿瘤的生长和扩散
针对DNA复制机制的研究有助 于深入了解衰老的机制，并开发 新的抗衰老治疗方法，延长人类
寿命和提高健康水平。
06
DNA复制的应用
基因克隆和基因组学
基因克隆
通过复制特定的DNA片断，科学家 可以克隆出特定的基因，用于研究基 因的功能、表达和调控机制。
基因组学
通过大规模复制DNA，科学家可以测 定全部基因组的序列，从而研究基因 组的组成、结构和功能，推动人类对 生命本质的理解。
科学研究与应用
DNA复制是生物学、遗传学和分子生 物学等领域的重要研究对象，对于理 解生命本质、疾病治疗和生物技术应 用等方面具有重要意义。
02
DNA复制的机制
DNA解旋酶
01
02
03
功能
DNA解旋酶能够解开 DNA双螺旋结构，暴露出 单链的DNA模板，为复制 进程做准备。
类型
DNA解旋酶分为原核生物 和真核生物两种类型，它 们在结构、功能和作用方 式上有所不同。
胞膜上的受体结合，发挥调节作用。
DNA复制
02
在细胞生长和分裂进程中，DNA复制是一个重要的环节，它决
定了细胞的遗传信息和表型特征。
生长因子对DNA复制的调控
03
生长因子通过调节细胞内信号转导途径，影响DNA复制的起始
和进程，从而调控细胞的生长和分裂。
基因表达对DNA复制的调控
01
基因表达
基因表达是指基因经过转录和翻译， 合成具有功能的蛋白质的进程，是基 因发挥生物学效应的基础。
变积累。
DNA复制进程中出现特殊可能导 致基因扩增、基因缺失或染色体 特殊，从而促进肿瘤的产生和发
展。
针对DNA复制机制的靶向治疗是 肿瘤治疗的新方向之一，旨在抑 制肿瘤细胞的DNA复制或修复进 程，从而抑制肿瘤的生长和扩散
第三章DNA的复制ppt课件
第四节 原核生物复制的酶系统
第四节 原核生物复制的酶系统
第四节 原核生物复制的酶系统
第四节 原核生物复制的酶系统
第四节 原核生物复制的酶系统
全酶在DNA上的装配分为三个阶段： 一个β二聚体上加上一个γ复合体识别引物模板 形成一种前起始复合物 DNA由于β、 γ复合体结合的位点构象发生改变， 而对核心酶产生了高亲和 ζ二聚体结合核心聚合酶，使其发生聚合
第四节 原核生物复制的酶系统
DNA聚合酶III的成分与功能
第四节 原核生物复制的酶系统
DNA聚合酶 III 的组成
第四节 原核生物复制的酶系统
第四节 原核生物复制的酶系统
第四节 原核生物复制的酶系统
复制酶作用模型
解旋酶形成复制叉，解旋酶 一般为六聚体环状结构，并 在后随链的模板上，以5‘-3’ 方向移动。 解旋酶和DNA聚合酶的两个 催化亚基相连
一、研究方法： 同位素标记电镜观察及变性法 噬菌体插入标记法 • 同步培养 • 不同步培养 变性定性法 双向电泳法
第二节 复制的起点、方向和终点
第二节 复制的起点、方向和终点
大肠杆菌染色体的Mu噬菌体插入位置
第二节 复制的起点、方向和终点
第二节 复制的起点、方向和终点
二、原核染色体的复制起点和方向 E.Coli 定点、双向对称复制 T7在近一端的17%处开始，向两端延伸 枯草杆菌有固定的起始点、双向不对称复制 质粒R6K早期为单向复制，复制了约1/5基因组时改 为双向复制 质粒Col E1 有固定起始点，为单向复制 Mt DNA进行D（displaced loop）环复制
第四节 原核生物复制的酶系统
一、DNA聚合酶 共同特点： •需要提供合成模板 •不能起始新的DNA链，必须要有引物提供3-OH •合成的方向都是5´-3´ •除聚合DNA外还有其它功能
DNA的复制课件-高一生物人教版必修2
15NH4Cl
细胞分裂一次
提取DNA离心
亲代
细胞再分裂一次
提取DNA离心
子一代
提取DNA离心
子二代
重带
中带
轻带 中带
实验结果与半保留复制的假说吻合，说明DNA的复制是以半保留复制的方式进行的
二、DNA半保留复制的实验证据
该实验需要进行几次离心观察？
3次
子一代的实验结果，可以排除哪种复制方式？
全保留复制
C．孟德尔预测“F1测交时子代会出现1：1：1：1的性状分离比”属于“演绎推理”
D．梅塞尔森和斯塔尔观察到与演绎一致的现象后，得出“DNA以半保留方式复制”
的结论
1．生物学发展过程中，科学家运用了各种标记技术，并取得了很多
科研成果。下列有关叙述，错误的是（ A ）
A．1970年科学家用同位素标记法证明了细胞膜的流动性 荧光标记法 B．赫尔希和蔡斯用放射性同位素35S和32P标记的噬菌体分别侵染细 菌，证明了DNA是噬菌体的遗传物质 C．科学家用15N和14N同位素，证明了DNA的复制是半保留的方式进行 D．卡尔文利用14C标记二氧化碳来追踪了光合作用中碳原子的转移途 径
(3)需要消耗的碱基数（脱氧核苷酸数）：
设DNA分子中某碱基数为m ①复制n次共需要某碱基的数目= m∙（2n-1）
②第n次复制需要某种碱基的数目 = m∙（2n-2n-1） = m∙2n-1
亲代DNA不需要再 另外消耗碱基
2.1 DNA复制的过程
阅读课本P54思考如下问题：
1.DNA分子复制的概念是什么? 2..DNA分子复制过程需要哪些条件? 3.DNA分子复制过程怎么进行? 4.DNA分子复制的意义？
复制方向
复制方向
DNA的复制 PPT课件
（1）DNA聚合酶 (DNA Polymerase): 一种催化由脱氧核糖核苷 三磷酸（dNTP) 合成DNA的酶，它以单链或双链DNA为模板， 称为依赖于DNA的DNA聚合酶。
大肠杆菌有5种不同的聚合酶： DNA pol I, DNA pol II, DNA pol III, DNA pol IV, DNA pol V。
5
对核酸一级结构的描述为：将5’磷酸末端书于左侧， 中间部分为核苷酸残基，3’羟基末端书于右侧。通常 用竖线表示核糖，碱基标于竖线上端，竖线间有含P 的斜线，代表3’,5’磷酸二酯键。此表示法及简化式如 下：
6
4.半不连续复制(Semi-discontinuous replication)
（1）前导链Leading strand （2）后随链 Lagging strand （3）冈崎片段 Okazaki fragment
特性
pol I
pol II pol III pol IV
pol V
聚合酶活性
+
++
3’-5’外切酶活性 +
++
5’ - 3’外切酶活性 +
--
功能
切除引物，修复 复制 修复
+
错配复制
+
错配复制
4
（2）DNA连接酶 （DNA ligase） DNA连接酶是一类能催化DNA 3’-羟基和5’-磷酸 基形成二脂键。即可催化两个单链DNA片段的连 接，在DNA复制和DNA修复中起作用。 3’，5’-磷酸二酯键
4）Ecoli的引物合成酶由dnaG基因编码，为单肽链，大小60kDa，
每个细胞有50-100个分子；
5. DNA合成的高保真性 The high fidelity of DNA replication
大肠杆菌有5种不同的聚合酶： DNA pol I, DNA pol II, DNA pol III, DNA pol IV, DNA pol V。
5
对核酸一级结构的描述为：将5’磷酸末端书于左侧， 中间部分为核苷酸残基，3’羟基末端书于右侧。通常 用竖线表示核糖，碱基标于竖线上端，竖线间有含P 的斜线，代表3’,5’磷酸二酯键。此表示法及简化式如 下：
6
4.半不连续复制(Semi-discontinuous replication)
（1）前导链Leading strand （2）后随链 Lagging strand （3）冈崎片段 Okazaki fragment
特性
pol I
pol II pol III pol IV
pol V
聚合酶活性
+
++
3’-5’外切酶活性 +
++
5’ - 3’外切酶活性 +
--
功能
切除引物，修复 复制 修复
+
错配复制
+
错配复制
4
（2）DNA连接酶 （DNA ligase） DNA连接酶是一类能催化DNA 3’-羟基和5’-磷酸 基形成二脂键。即可催化两个单链DNA片段的连 接，在DNA复制和DNA修复中起作用。 3’，5’-磷酸二酯键
4）Ecoli的引物合成酶由dnaG基因编码，为单肽链，大小60kDa，
每个细胞有50-100个分子；
5. DNA合成的高保真性 The high fidelity of DNA replication
高中生物人教版2019必修2第3章第3节DNA的复制课件48张
任务活动
【资料】 沃森和克里克提出DNA分子半 保留复制假说后,有人提出DNA分子全保 留复制的假说,也有人提出DNA分子弥散 复制的假说。弥散复制是指以亲代为模板 进行的部分复制,在复制过程中亲本DNA 双链被切割成小片段,分散在新合成的两 个DNA双链分子中, DNA分子复制方式的 三种假说图解如下:
(√ )
【当堂小结】
教师备用习题
1.某一DNA分子的两条链用放射性
32P标记后,在不含32P的培NA分
子个数是
( D)
A.7
分含有不同氮元素的DNA。 4.实验结论:DNA的复制是以
半保留 的方式进行的。
预习梳理
三、DNA复制的过程 1.DNA复制的概念:以 亲代DNA 为模板合成 子代DNA 的过程。 2.时间:在真核生物中,这一过程是在 细胞分裂前的间 期,是伴随着
染色体 的复制而完成的。 3.过程:DNA复制是一个 边解旋边复制 的过程,需要 模板 、 原料 、
小 (轻带),一条链含14N、一条链含15N的双链DNA分子密度居中(中带)。
任务活动
轻带(密度最小):DNA分子两条链都只含 14N ,离心时在试管的上部;中 带(密度居中):DNA分子一条链含 15N ,一条链含 14N ,离心时在试 管的 中 部;重带(密度最大):两条链都含 15N 的双链DNA分子,离心 时在试管的 下 部 。 2.实验假设:DNA分子以半保留方式复制。 3.实验预期:第一代离心后应出现中带DNA,第二代离心后出现轻带和中 带DNA。
中的一条单链
D.一个DNA分子复制后产生两个DNA分子,一个为
亲代DNA分子,另一个为子代DNA分子
[解析] DNA分子复制时, 分别以解开的两条单链为 模板,合成两条新链,每条 子链和相应的母链构成一 个新的DNA分子,因此每 一个子代DNA分子均保留 了其亲代DNA分子中的一 条单链,故选C项。
DNA的复制ppt课件
是（A ）
A．前导链的延伸方向是 5'→3'，滞后链的延伸方向相反B．解旋酶沿着 复制叉移动方向解开 DNA 双螺旋结构C．冈崎片段连接成滞后链过程 与磷酸二酯键形成有关D．图示过程体现了 DNA 复制的半保留复制特 点
针对练1.下图表示DNA复制的过程，结合图示判断，下列有关叙述错误的
是D
A．DNA复制过程中首先需要解旋酶破坏DNA双链间的氢键，使两条链解 开 B．DNA分子的复制具有边解旋边复制的特点，生成的两条子链方向相反 C．DNA分子的复制需要DNA聚合酶将单个脱氧核苷酸连接成DNA片段 D．DNA的两条子链都是连续合成的
一、对DNA复制的推测—— 假说-演绎法
（教材53页）
1、提出问题： DNA以什么方式复制？
2、做出假设 ①半保留复制
+
沃森和克里克
②全保留复制
+
③分散复制
+
以断裂成短片段的亲代DNA作为模板，合成新 的DNA片段，新旧片段混合连接成完整的DNA链。
二、DNA半保留复制的实验证据
思考以下问题：
①如何区分母链和子链？ 同位素标记技术
3、DNA精确复制的原因 ①DNA独特的 双螺旋 结构,为复制提供了精确的模板。
②通过 碱基互补配对 原则,保证了复制能够准确地进行。
4、DNA复制的意义
将 遗传信息 从 亲代 细胞传递给 子代 从而保持了 遗传信息 的连续性。
细胞,
二、拓展应用 1.虽然DNA复制通过碱基互补配对在很大程度上保证了复制的准确性， 但是，DNA平均每复制109个碱基对，就会产生1个错误。请根据这一数 据计算，约有31.6亿个碱基对的人类基因组复制时可能产生多少个错 误?这些错误可能产生什么影响?
A．前导链的延伸方向是 5'→3'，滞后链的延伸方向相反B．解旋酶沿着 复制叉移动方向解开 DNA 双螺旋结构C．冈崎片段连接成滞后链过程 与磷酸二酯键形成有关D．图示过程体现了 DNA 复制的半保留复制特 点
针对练1.下图表示DNA复制的过程，结合图示判断，下列有关叙述错误的
是D
A．DNA复制过程中首先需要解旋酶破坏DNA双链间的氢键，使两条链解 开 B．DNA分子的复制具有边解旋边复制的特点，生成的两条子链方向相反 C．DNA分子的复制需要DNA聚合酶将单个脱氧核苷酸连接成DNA片段 D．DNA的两条子链都是连续合成的
一、对DNA复制的推测—— 假说-演绎法
（教材53页）
1、提出问题： DNA以什么方式复制？
2、做出假设 ①半保留复制
+
沃森和克里克
②全保留复制
+
③分散复制
+
以断裂成短片段的亲代DNA作为模板，合成新 的DNA片段，新旧片段混合连接成完整的DNA链。
二、DNA半保留复制的实验证据
思考以下问题：
①如何区分母链和子链？ 同位素标记技术
3、DNA精确复制的原因 ①DNA独特的 双螺旋 结构,为复制提供了精确的模板。
②通过 碱基互补配对 原则,保证了复制能够准确地进行。
4、DNA复制的意义
将 遗传信息 从 亲代 细胞传递给 子代 从而保持了 遗传信息 的连续性。
细胞,
二、拓展应用 1.虽然DNA复制通过碱基互补配对在很大程度上保证了复制的准确性， 但是，DNA平均每复制109个碱基对，就会产生1个错误。请根据这一数 据计算，约有31.6亿个碱基对的人类基因组复制时可能产生多少个错 误?这些错误可能产生什么影响?
《DNA复制》PPT课件
了解内容：
①基因组复制与细胞分裂的关系；②复制叉移动方向
的确定；真核生物DNA聚合酶的种类及各自的功能；
③DNA复制的调控。
精选课件ppt
3
1 引言---基因组复制与细胞分裂的关系
细胞在每次分裂的过程中，整个基因组都必 须精确地复制一次。
如何保证这一点？两个原则 (1) DNA复制的启动决定了细胞的进一步分裂; (2) 复制过程完成前，细胞是不会发生分裂的。
解旋酶(helicase): 使DNA的两条链分开，它通常利 用ATP水解来提供必需的能量；
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48
拓扑异构酶 （DNA Topisomerase ）
拓扑异构酶的种类分为Ⅰ型和Ⅱ型。 原核拓扑构酶Ⅰ：
MW=100kD，单肽链，含3~4个Zn。 作用是暂时切断一条DNA链，形成酶-DNA共 价中间物而使超螺旋DNA松弛，然后再将切断的 单链DNA连接起来。每次改变一个连环数。
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4
2 复制子(replicon)
2.1 复制子的定义 2.2 不同生物复制子的数目 2.3 复制眼概念 2.4 复制叉概念及其移动方向的实验确定 2.5 复制的模式---起点、方向和速度
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5
2.1 复制子的定义
DNA中发生一次复制的单位称为复制子(replicon) 。 复制子是根据它含有复制所需的控制元件来定义的，
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36
4.1 大肠杆菌DNA聚合酶的种类及其功能
SOS 修复
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37
4.1.1 大肠杆菌DNA聚合酶 I、II、 III 的性质比较
性质 3`→5`外切
聚合酶 I +
聚合酶 II
DNA分子复制_公开课件
M个
（2）复制两次的时候，需要游离的胸腺嘧啶多少个？ 3M个 （3）复制三次的时候，需要游离的胸腺嘧啶多少个？
7M个
（4）则该DNA复制n次后，形成子代DNA分子需游离的胸 腺嘧啶为多少个？第N次，需要的游离胸腺嘧啶呢？
T=m×（2n－1）
m×2n-1 T=
1、概念： DNA的复制就是指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程
4．下列关于DNA复制过程中，正确顺 序是（ ） C 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 C．③①④②⑤ B．③④②⑤① D．①③④②⑤
5、图中一、二、三表示DNA复制的过程
练习
1、用15N标记的一个DNA分子放在14N培养基中 复制10次，则含15N的DNA分子占全部的DNA 分子比例是（ D ） A、1/210 B、 1/102 C、1/50 D、1/ 29
结论：复制n次，产生子代DNA分子中含亲本DNA链 的子代DNA占总数的( 2 ) 2n
2、一个DNA分子中有100个碱基对，其中有30个鸟嘌呤， 如果连续复制两次，则需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸的数 目是（ ） 210
14
N/14N—DNA N/14N—DNA
15
15
N/15N—DNA
半保留复制的验证
提取DNA，离心
含15NH4Cl的培养液 （培养大肠杆菌）
若干代后， 转移大肠杆菌
密度最大 —全部DNA在底部
细胞分裂一次
提取DNA，离心 含14NH4Cl的培养液
细胞分裂两次 提取DNA，离心
上 中
密度居中 —全部DNA在中部
分子生物学--DNA的复制课件
dna螺旋酶首先在复制起点处将双链dna解开合成rna引物分子分开双链dna链单链dna结合蛋白ssb结合在被解开的链上复制因子xn蛋白复制因子yn蛋白n蛋白i蛋白dnab蛋白和dnac蛋白等6种蛋白质组成的引发前体preprimosome与单链dna结合生成中间物引发前体与引物酶primase组装成引发体primosome引发体在单链dna上移动在dnab亚基的作用下识别dna复制起点位置引发体首先在前导链上合成rna引物然后在后续链上沿53方向不停的移动在一定距离上反复合成rna引物
polⅢ + + +
－ － － + ＞140 kD 10-20 polC
D．真核生物的DNA聚合酶
(1) DNA聚合酶a，300kD，4或5个亚基组成，占总量 的80-90%，主要负责染色体DNA的复制。 (2) DNA聚合酶b，45kD，单链，主要修复核内DNA。
(3) DNA聚合酶g，140kD，负责线粒体DNA的复制。 (4) DNA聚合酶δ，与原核生物的聚合酶类似，具有3‘→5’核 酸外切酶活性。 除了DNA聚合酶δ，其它DNA聚合酶均没有3'→5'或 5'→3'外切酶活性。
Molecular Biology
Biotechnology Institute Hu Dongwei hudw@
第三章 DNA的复制
一、半保留复制
Semi-conservation replication
以每条链为模板，按碱基互补配对原则由DNA 聚合酶催化合成新的互补链。
分子两端是靠端粒酶完成其复制。
六、DNA复制的真实性
大肠杆菌中，每复制109-1010个核苷酸便要出现一个 误差。每1000个细胞经过一次分裂才会插入一个不正常的
polⅢ + + +
－ － － + ＞140 kD 10-20 polC
D．真核生物的DNA聚合酶
(1) DNA聚合酶a，300kD，4或5个亚基组成，占总量 的80-90%，主要负责染色体DNA的复制。 (2) DNA聚合酶b，45kD，单链，主要修复核内DNA。
(3) DNA聚合酶g，140kD，负责线粒体DNA的复制。 (4) DNA聚合酶δ，与原核生物的聚合酶类似，具有3‘→5’核 酸外切酶活性。 除了DNA聚合酶δ，其它DNA聚合酶均没有3'→5'或 5'→3'外切酶活性。
Molecular Biology
Biotechnology Institute Hu Dongwei hudw@
第三章 DNA的复制
一、半保留复制
Semi-conservation replication
以每条链为模板，按碱基互补配对原则由DNA 聚合酶催化合成新的互补链。
分子两端是靠端粒酶完成其复制。
六、DNA复制的真实性
大肠杆菌中，每复制109-1010个核苷酸便要出现一个 误差。每1000个细胞经过一次分裂才会插入一个不正常的
《DNA的复制》PPT课件
The single-strand binding protein (SSB) attaches to singlestranded DNA, thereby preventing the DNA from forming a duplex
防止单链复性
维持单链刚性状态
避免单链降解
The SSB binds as a monomer, but typically in a cooperative manner in which the binding of one protein molecule makes it much easier for another to bind
• mtDNA的复制在H链的复制起点OH开始合成; • 当置换链通过L链的复制起点OL时，开始合成新的H链; • 新的L链合成完成，子代双链被释放。
Key concepts: Mitochondria use different origin sequences
③Rolling circles（φX174
4. Restart of stalled replication forks :
Initiation of φX174 replication requires the primosome complex to displace SSB from the origin. The primosome consists of six proteins: PriA, PriB, PriC, DnaT, DnaB, and DnaC. A primosome assembles at a unique site, called the
五、旋转酶(gyrase )：
a Type II topoisomerase, acts to overcome the torsional stress imposed upon unwinding by introducing negative supercoils at the expense of ATP hydrolysis.
防止单链复性
维持单链刚性状态
避免单链降解
The SSB binds as a monomer, but typically in a cooperative manner in which the binding of one protein molecule makes it much easier for another to bind
• mtDNA的复制在H链的复制起点OH开始合成; • 当置换链通过L链的复制起点OL时，开始合成新的H链; • 新的L链合成完成，子代双链被释放。
Key concepts: Mitochondria use different origin sequences
③Rolling circles（φX174
4. Restart of stalled replication forks :
Initiation of φX174 replication requires the primosome complex to displace SSB from the origin. The primosome consists of six proteins: PriA, PriB, PriC, DnaT, DnaB, and DnaC. A primosome assembles at a unique site, called the
五、旋转酶(gyrase )：
a Type II topoisomerase, acts to overcome the torsional stress imposed upon unwinding by introducing negative supercoils at the expense of ATP hydrolysis.
DNA分子的复制--公开课PPT课件
②碱基互补配对原则,能够使复制准确无误。
9
练习：结合所学知识回答下列问题：
(1)从图中可看出DNA复制的方式是 __半__保__留__复__制___。 (2)A和B是DNA分子复制过程需要的酶， 其中B能将单个的脱氧核苷酸连接成 脱氧核苷酸链，从而形成子链；
则A是____解__旋_____酶， B是_____D_N__A_聚__合_____酶。 (3)图示过程在绿色植物叶肉细胞 中进行的场所细有胞__核__、__线__粒__体，、叶绿体 进行的时间为_有__丝__分__裂__的__间__期____。
位素磷分别是： 31P ， 31P 和32P 。
⑷、上述实验结果证明了DNA的复制方式
是 半保留复制 。
23
2020/1/15
26
10
二、对DNA分子复制的推测
半保留复制
全保留复制
11
如果要你来设计实验，你认为最基本的思路是什么？
区分亲代和子代的DNA，
标记亲代DNA链，然后观察它们在子代DNA中如何分 布
12
2020/1/15
13
问题1:如果要在实验中直观地区别、“标识” 母链或子链,可以采取什么办法？
同位素标记法
问题2:可以用什么元素的同位素(放射性)
6
一、DNA分子复制的过程（P54） ：
解旋： 解旋酶催化 模板 边解旋边复制
合成子链:以母链为模板进行碱基配对 （在DNA聚合酶的催化下，利用游离的脱 氧核苷酸合成脱氧核苷酸链）
母链（旧链） 形成子代DNA: 组成
子链（新链）
方式：半保留复制
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一、DNA复制的过程
思考及小组讨论解决以下问题：
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一、DNA复制的过程
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练习：结合所学知识回答下列问题：
(1)从图中可看出DNA复制的方式是 __半__保__留__复__制___。 (2)A和B是DNA分子复制过程需要的酶， 其中B能将单个的脱氧核苷酸连接成 脱氧核苷酸链，从而形成子链；
则A是____解__旋_____酶， B是_____D_N__A_聚__合_____酶。 (3)图示过程在绿色植物叶肉细胞 中进行的场所细有胞__核__、__线__粒__体，、叶绿体 进行的时间为_有__丝__分__裂__的__间__期____。
位素磷分别是： 31P ， 31P 和32P 。
⑷、上述实验结果证明了DNA的复制方式
是 半保留复制 。
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二、对DNA分子复制的推测
半保留复制
全保留复制
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如果要你来设计实验，你认为最基本的思路是什么？
区分亲代和子代的DNA，
标记亲代DNA链，然后观察它们在子代DNA中如何分 布
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2020/1/15
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问题1:如果要在实验中直观地区别、“标识” 母链或子链,可以采取什么办法？
同位素标记法
问题2:可以用什么元素的同位素(放射性)
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一、DNA分子复制的过程（P54） ：
解旋： 解旋酶催化 模板 边解旋边复制
合成子链:以母链为模板进行碱基配对 （在DNA聚合酶的催化下，利用游离的脱 氧核苷酸合成脱氧核苷酸链）
母链（旧链） 形成子代DNA: 组成
子链（新链）
方式：半保留复制
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一、DNA复制的过程
思考及小组讨论解决以下问题：
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一、DNA复制的过程
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离心后应该出现两条DNA带
亲代
子一代
子二代
轻 中 重
14N/14N 15N/14N 15N/15N
全重
全中
1 1 轻 中 2 2
得出结论:
DNA复制的方式：
半保留复制
A
T G T T G
DNA 平 面 模 式 图
C A A C
G
A
C
T
G
C
DNA分子利用细胞提供的能量，在解旋酶的作用下，
C G 把两条扭成螺旋的双链解开，这个过程叫 解旋。 A A C T T G
第3章：基因的本质
第三节：DNA的复制
--李蕙君
1. DNA的基本组成单位是 脱氧核苷酸 ， 根据 碱基的不同可分为 4 种。
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2.DNA双螺旋结构的特点有哪些？
①两条链 反向平行 双螺旋
②脱氧核糖和磷酸交替连接排列在外侧， 构成基本骨架
③碱基通过氢键形成碱基对，排列在内侧， 遵循碱基互补配对原则
DNA复制时需要的基本条件 1、模板：解旋的两条DNA单链——母链
2、原料：四种游离的脱氧核苷酸
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3、能量：ATP是直接的能源物质
4、酶：解旋酶、聚合酶
DNA复制的特点
1.边解旋边复制
2.半保留复制
什么是DNA的复制？
指以亲代DNA为模板合成子 代DNA的过程。 1DNA→2DNA
DNA分子复制的意义 DNA通过复制，将遗传信息从亲 代传给了子代，从而保保持了遗传 信息的连续性。
提取DNA 离 心
转移到含14NH4Cl 的培养液中
细胞分裂一次 提取DNA 离 心 细胞分裂两次 第二代 提取 DNA 离 心
第一代
全保留复制
亲
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代
15N/15N-重型DNA(底层)
子一代
15N/15N-重型DNA(底层) 14N/14N-轻型DNA(上层)
子二代
15N/15N-重型DNA(底层) 14N /14N-轻型DNA(上层)
6．以DNA的一条链“—A—T—C—”为模板， 经复制后的子链是（ A ） A．“—T—A—G—” B．“—U—A— G—” C．“—T—A—C—” D．“—T—U—
能力应用
某DNA分子共有100个碱基对， 其中含胞嘧啶60个，则该DNA分子 复制3次，需游离的胸腺嘧啶脱氧 核苷酸数为（ B ）
A.180个 C.320个
A.100%
C.50%
B.75%
D.25%
思维拓展
一个DNA分子经 n 次复 Ⅰ 制后，则 Ⅱ 4,子代DNA分子中 Ⅲ 脱氧核苷酸链数：
2n . 2 =2n+1条 2条
5,亲代脱氧核苷酸链数：
IV
1 6,亲代脱氧核苷酸链的数量比： 2ｎ
实验室里，让一个DNA分子（称第 一代）连续复制三次，问：在第四代 DNA分子中，第一代DNA的脱氧核苷酸 链占总的DNA脱氧核苷酸链的（ D ）
爸爸，他们长 得真像啊！
2008年5月12 日，四川汶川发生了 8 思考 级地震，夺去了很多无辜的生命,从废 墟中清理出的尸体面目全非无法辨认， 从案例可知PCR技术起到什么作用？ 如何确认死难者的身份呢？
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警方从死者身上提取到少量DNA后， 利用PCR技术获得了罹难者大量的DNA， 通过与失踪人员的亲互补配对原则
边解旋边复制 复旋
特点：
半保留复制
★意义： 保持前后代遗传信息的连续性
基础训练 1，下列关于DNA复制过程的正确顺序 是（ D ） 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.①③④②⑤ B.③①⑤④② C.①③⑤④② D.③①④②⑤
C
T
G
A
C
T
G
C
G
C
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解旋： 解旋酶（氢键断裂） 模板
同时进行
碱基互补配对原则 一条母链（旧链） 一条子链（新链）
复制: DNA聚合酶（形成磷酸二酯键）
子代DNA
讨论
1.DNA准确复制 的原因?
2.DNA复制时需 要的基本条件?
3.DNA复制的特 点?
DNA准确复制的原因 ①独特的双螺旋结构，为 复制提供模板。 ②碱基互补配对原则，使 复制准确无误。
A.1/5
C.1/7
B. 1/6
D. 1/8
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本节聚焦
1、科学家对DNA分子的复制作出了 哪些推测？ 2、怎样证明DNA分子是半保留复制 的？ 3、DNA分子复制的过程是怎样的？
DNA的复制 课堂小结
★时间： 主要在有丝分裂分裂间期、减数第一次分裂前的间期
解旋
条件： ★过程： 复制
模板： 亲代DNA提供 原料： 游离的脱氧核苷酸 能量: ATP 酶: 解旋酶、DNA聚合酶
本节聚焦
1、科学家对DNA分子的复制作出了 哪些推测？ 2、怎样证明DNA分子是半保留复制 的？ 3、DNA分子复制的过程是怎样的？
对DNA分子复制方式的推测 沃森和克里克推测是半保留复制
双链DNA分子
全保留复制
半保留复制
分散复制
1、你如何判断子代DNA中的两条链是 怎样组合的？
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把复制的单链和原来的链做上标记。
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A
T
G
C
T
解旋酶
G
A
C
A C A A
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T G T T G
C
G
A G C T A
C
T
G
C
A
T G T T
还未解旋
C A A
边解旋边复制
C G
G
C
A T
正在复制
G
A C
T
G
C
A C A A
T G T T
A C A A
T G T T
C G C G 形成两条完全相同的子代 DNA
G
A
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同位素示踪法
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N ——密度大
N ——密度小
2、如何区分不同密度的DNA分子？
密度梯度离心法
15N/15N-DNA 15N/14N-DNA 14N/14N-DNA
重型
底层
中型
中间
轻型 上层
探究DNA分子复制方式
实验设计
实验材料: 大肠杆菌
将大肠杆菌放在NH4Cl培养液培养生长
大肠杆菌在含15NH4Cl的 培养液中生长若干代
B.280个 D.360个
思维拓展
一个DNA分子经 n 次复 Ⅰ 制后，则 Ⅱ 1, DNA个数: 2n个 Ⅲ 2,含有原来母链的DNA IV 分子永远只有 2条 3,含母链的DNA的数量比
2 2ｎ
实验室里，让一个DNA分子（称第 一代）连续复制三次，问：在第四代 DNA分子中，有第一代DNA分子链的DNA 分子占（ D ）
2.某DNA分子的碱基中，鸟嘌呤的分子数 占30％，那么胸腺嘧啶的分子数应占[B ] A．10％ B．20％ C．30％ D．40％
3,DNA分子复制能准确无误地进行原因是 B A．碱基之间由氢键相连 B．DNA分子独特的双螺旋结构 C．DNA的半保留复制 D．DNA的边解旋边复制特点
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5.DNA分子解旋时，下列哪一组碱基被解开（C ） A 鸟嘌呤和腺嘌呤 C 腺嘌呤和胸腺嘧啶 B 胸腺嘧啶和胞嘧啶 D 腺嘌呤和胞嘧啶