DNA分子复制(理)PPT课件
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DNA的复制PPT课件
结果变性前的杂交分子为一条中密度带，变性后 则分为两条区带，即重密度带（N15－DNA）和低 密度带（N14－DNA）。它们的实验只有用半保留 复制的理论才能得到圆满的解释。
•Molecular Biology Course
(CsCl gradient centrifuge)
N15
DNA
N14
Semi-ConservationReplication
–第三阶段为DNA复制的终止阶段。DNA复制的整个 过程中需要30多种酶及蛋白质分子参加，我们将 在DNA复制的各个阶段着重介绍它们的作用。
•Molecular Biology Course
•Molecular Biology
Course （二）、复制的起始阶段
1、复制的起点 2、复制的方向 3、复制的速度 4、DNA复制起始引发体的形成及所参与的酶和 蛋白质
1、DNA半保留复制的机理 2、DNA的半不连续复制
•Molecular Biology
Course
1、DNA半保留复制的机理
Semi-Conservation Replication
DNA作为遗传物质的基本特点就是在细胞分裂前进行准 确的自我复制，使DNA的量成倍增加，这是细胞分裂的 物质基础。
当用缺乏糖苷酶的大肠杆菌变异株（ung-进行 实验时，尿嘧啶不再被切除。）
此时，新合成的DNA有一半放射性标记出现于岗 崎片断中，另一股直接进入大的片断。由此可 见，当DNA复制时，一条链是连续的，另一条链 是不连续的，因此称为半不连续复制（semidiscontinuous replication） 。
二、复制的起始阶段
•Molecular Biology Course
复制叉（ replication fork ）：DNA分子中正在进行 复制的分叉部位。它由两条亲代链及在其上新合成的子 链构成。
•Molecular Biology Course
(CsCl gradient centrifuge)
N15
DNA
N14
Semi-ConservationReplication
–第三阶段为DNA复制的终止阶段。DNA复制的整个 过程中需要30多种酶及蛋白质分子参加，我们将 在DNA复制的各个阶段着重介绍它们的作用。
•Molecular Biology Course
•Molecular Biology
Course （二）、复制的起始阶段
1、复制的起点 2、复制的方向 3、复制的速度 4、DNA复制起始引发体的形成及所参与的酶和 蛋白质
1、DNA半保留复制的机理 2、DNA的半不连续复制
•Molecular Biology
Course
1、DNA半保留复制的机理
Semi-Conservation Replication
DNA作为遗传物质的基本特点就是在细胞分裂前进行准 确的自我复制，使DNA的量成倍增加，这是细胞分裂的 物质基础。
当用缺乏糖苷酶的大肠杆菌变异株（ung-进行 实验时，尿嘧啶不再被切除。）
此时，新合成的DNA有一半放射性标记出现于岗 崎片断中，另一股直接进入大的片断。由此可 见，当DNA复制时，一条链是连续的，另一条链 是不连续的，因此称为半不连续复制（semidiscontinuous replication） 。
二、复制的起始阶段
•Molecular Biology Course
复制叉（ replication fork ）：DNA分子中正在进行 复制的分叉部位。它由两条亲代链及在其上新合成的子 链构成。
高中生物必修二课件-DNA分子的复制PPT(28张)-PPT优秀课件
• 复印机能将要复印的图案用
纸将其复印出来，新复印出的 图案与原图案的样子是一模一 样的。在这个过程中，模板是 原图案；原料是纸和墨；能量 是电。那么DNA的复制也是产 生一模一样的DNA，那么DNA 的复制又需要哪些条件呢？
DNA分子的复制
一、快速阅读课本63-64页，回答
• 1、DNA复制的时间是？ • 2、DNA复制的模板是什么？ • 3、DNA复制的场所是什么地方？
1.模板： 是亲代的DNA。
2.时间： 细胞有丝分裂的间期、 减数分裂的间期
3.场所： 细胞核(主要场所)
• 同学们！那么DNA的复 制可能有几种方式呢？ DNA肉眼看不见，如何才 能分辨DNA的哪条链是原 来就有，还是新形成的呢？
• 看课本P63实验 思考以下问题： • 1、大肠杆菌首先放在什么培养基中培养
子代ADNAT
C
G
A
T
一A条子T代
CDNAG
G
C
G
C
A
T
A
T
形成两条完全相同的子代DNA
G
C
G
C
高中生物必修二课件：3.3 DNA分子的复制PPT课件 (共28张PPT)
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5.DNA分子复制的特点:
边解旋边复制 半保留复制
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6.DNA准确复制的原因?
①DNA具有独特的双螺旋结构， 能为复制提供模板。
②碱基具有互补配对的能力， 能够使复制准确无误。
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纸将其复印出来，新复印出的 图案与原图案的样子是一模一 样的。在这个过程中，模板是 原图案；原料是纸和墨；能量 是电。那么DNA的复制也是产 生一模一样的DNA，那么DNA 的复制又需要哪些条件呢？
DNA分子的复制
一、快速阅读课本63-64页，回答
• 1、DNA复制的时间是？ • 2、DNA复制的模板是什么？ • 3、DNA复制的场所是什么地方？
1.模板： 是亲代的DNA。
2.时间： 细胞有丝分裂的间期、 减数分裂的间期
3.场所： 细胞核(主要场所)
• 同学们！那么DNA的复 制可能有几种方式呢？ DNA肉眼看不见，如何才 能分辨DNA的哪条链是原 来就有，还是新形成的呢？
• 看课本P63实验 思考以下问题： • 1、大肠杆菌首先放在什么培养基中培养
子代ADNAT
C
G
A
T
一A条子T代
CDNAG
G
C
G
C
A
T
A
T
形成两条完全相同的子代DNA
G
C
G
C
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5.DNA分子复制的特点:
边解旋边复制 半保留复制
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6.DNA准确复制的原因?
①DNA具有独特的双螺旋结构， 能为复制提供模板。
②碱基具有互补配对的能力， 能够使复制准确无误。
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日期：
演讲者：蒝味的薇笑巨蟹
（n为碱基对数）
特异性： 每种生物的DNA分子都有特定的碱基排列
顺序，具有特定功能。
2020/12/9
5
（二）、DNA分子的复制
1、概念：以亲代DNA分子为模板来合成子代DNA的过程
发生时间： 有丝分裂的间期、减数分裂的间期
2、过程
（1）解旋： 提供准确模板
（2）合成子链 模板： 2条已解开的DNA单链
(2)外侧：脱氧核糖和磷酸交替连接， 排列在外侧，构成基本骨架。
内侧：碱基排列在内侧 (3)碱基按碱基互补配对原则通过氢 键
连接成碱基对
2020/12/9
4
（3）结构特性
稳定性
DNA中脱氧核糖与磷酸交替排列
DNA的内侧通过氢键形成的碱基对，使2 条脱氧核苷酸链稳固的并联起来
多样性： DNA中碱基对排列方式多种多样：4n
DNA分子的结构和复制
2020/12/9
1
（一）、DNA分子的结构
1、基本单位： 脱氧核苷酸
磷酸
种类：4种
2020/12/9
脱氧
碱GACT基
核糖
பைடு நூலகம்
(A)腺嘌呤脱氧核苷酸 (G)鸟嘌呤脱氧核苷酸
(C)胞嘧啶脱氧核苷酸 (T)胸腺嘧啶脱氧核苷酸 2
连 接
A
T
T
A
G
C
C
G
2、立体结构
规则的双螺旋结构
特点： (1)由2条反向平行的脱氧核苷酸链 盘旋成双螺旋结构
条件 原料： 4种游离的脱氧核苷酸 能量 酶
dna复制PPT教学课件
DNA分子的结构和复制
2021/01/21
1
（一）、DNA分子的结构
1、基本单位： 脱氧核苷酸
磷酸
种类：4种
2021/01/21
脱氧
碱GACT基
核糖
(A)腺嘌呤脱氧核苷酸 (G)鸟嘌呤脱氧核苷酸
(C)胞嘧啶脱氧核苷酸 (T)胸腺嘧啶脱氧核苷酸 2
连 接
A
T
T
A
G
C
C
G
2、立体结构
规则的双螺旋结构
7
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谢谢大家观看
为了方便教学与学习使用，本文档内容可以在下载后随意修改，调整。欢迎下载！
汇报人：XXX
时间：20XX.XX.XX
2021/01/21
8
（2）合成子链 模板： 2条已解开的DNA单链
条件 原料： 4种游离的脱氧核苷酸 能量 酶
（3）子、母链结合盘绕成新DNA分子
2021/301、/21 DNA复制的必需条件：
模板、原料、能量、酶 6
4、特点: 边解旋边复制 半保留复制
5、DNA复制的生物学意义： 保持遗传信息的连续性
2021/01/21
特点： (1)由2条反向平行的脱氧核苷酸链 盘旋成双螺旋结构
(2)外侧：脱氧核糖和磷酸交替连接， 排列在外侧，构成基本骨架。
内侧：碱基排列在内侧 (3)碱基按碱基互补配对原则通过氢 键
连接成碱基对
2021/01/21
4
（3）结构特性
稳定性
DNA中脱氧核糖与磷酸交替排列
DNA的内侧通过氢键形成的碱基对，使 条脱氧核苷酸链稳固的并联起来
多样性： DNA中碱基对排列方式多种多样：4n
2021/01/21
1
（一）、DNA分子的结构
1、基本单位： 脱氧核苷酸
磷酸
种类：4种
2021/01/21
脱氧
碱GACT基
核糖
(A)腺嘌呤脱氧核苷酸 (G)鸟嘌呤脱氧核苷酸
(C)胞嘧啶脱氧核苷酸 (T)胸腺嘧啶脱氧核苷酸 2
连 接
A
T
T
A
G
C
C
G
2、立体结构
规则的双螺旋结构
7
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2021/01/21
8
（2）合成子链 模板： 2条已解开的DNA单链
条件 原料： 4种游离的脱氧核苷酸 能量 酶
（3）子、母链结合盘绕成新DNA分子
2021/301、/21 DNA复制的必需条件：
模板、原料、能量、酶 6
4、特点: 边解旋边复制 半保留复制
5、DNA复制的生物学意义： 保持遗传信息的连续性
2021/01/21
特点： (1)由2条反向平行的脱氧核苷酸链 盘旋成双螺旋结构
(2)外侧：脱氧核糖和磷酸交替连接， 排列在外侧，构成基本骨架。
内侧：碱基排列在内侧 (3)碱基按碱基互补配对原则通过氢 键
连接成碱基对
2021/01/21
4
（3）结构特性
稳定性
DNA中脱氧核糖与磷酸交替排列
DNA的内侧通过氢键形成的碱基对，使 条脱氧核苷酸链稳固的并联起来
多样性： DNA中碱基对排列方式多种多样：4n
DNA分子的复制PPT
DNA聚合酶的作用
聚合DNA链
DNA聚合酶能够以DNA单链为模板，逐个 将脱氧核糖核苷酸添加到子链的3'-OH端， 合成新的DNA链。
校对功能
DNA聚合酶具有校对功能，能够识别并切除错误配 对的碱基，从而降低复制错误率。
维持复制过程中的稳定性
在DNA复制过程中，DNA聚合酶能够维持 复制过程的稳定性，确保子链的完整性和准 确性。
DNA分子的复制
目 录
• 引言 • DNA复制的机制 • DNA复制的调控 • DNA复制的错误与修复 • DNA复制与生物进化 • 结论
01 引言
DNA分子的定义和重要性
01
DNA分子是生物体的遗传物质， 携带遗传信息，决定生物体的性 状和功能。
02
DNA分子具有稳定性、可遗传性 和多样性等特点，是生物进化和 遗传的基础。
SOS修复机制
SOS修复激活
当DNA受到严重损伤时，SOS 修复机制被激活。
跨损伤合成
在DNA损伤部位，SOS修复机 制能够引导DNA聚合酶进行跨 损伤合成。
重组修复
SOS修复机制能够诱导重组酶 进行重组修复，将损伤的DNA 片段替换为正常的DNA片段。
错误倾向性
SOS修复机制具有错误倾向性 ，可能导致基因突变率的增加
06 结论
DNA复制的重要性和意义
遗传信息的传递
DNA复制是遗传信息从亲代传递到子代的关键过程， 确保生物体的遗传信息得以延续。
生长发育的保障
DNA复制是细胞分裂和增殖的基础，对于生物体的生 长发育至关重要。
遗传变异的来源
DNA复制过程中可能发生基因突变，是生物进化的驱 动力之一，为生物多样性的形成提供了基础。
DNA的复制 课件
计算
数量
①子代DNA分子数
2n
复制一次
②含亲代DNA链的子代DNA分子数 2
③不含亲代链的子代DNA分子数 2n-2
④子代DNA分子中脱氧核苷酸链数 2n+1
⑤亲代脱氧核苷酸链数
2
⑥新合成的脱氧核苷酸链数
2n+1-2
⑦需要消耗腺嘌呤数量
m·(2n-1)
复制两次 复制三次
⑧复制第n次所需腺嘌呤数量
m·2n-1
DNA的复制
一、DNA的复制概念
DNA分子的复制是指以亲代DNA分子为模板 合成子代DNA分子的过程
半保留复制模型：DNA的双螺旋解开，氢键断裂，解开的 两条单链为模板，游离的脱氧核苷酸结合到模板单链上， 新形成的子代DNA分子都是一条链是母链，一条链是新形 成的。
全保留复制模型：1个DNA分子形成2个DNA分子，其中一个 是亲代，另一个是新形成。
复制n次 ·························
DNA复制是半保留复制
提出假说
子代DNA可能的情况及如何设计实验验证
通过实验进行验证
演绎推理 假 说 演 绎 法
验证假说
—
得出结论
得出结论
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
组成 子链（新链）
图中一、二、三表示DNA复制的过程
①一表示_解___旋__，这一过程中，DNA
分子在 解旋酶 的作用下，把两条螺旋的
双链__解__开__。 ②二表示以母链为模板进行碱基配对 。每条 母链在_D__N_A_聚_ _合__酶___等酶的作用下，游离的 _脱__氧__核__苷__酸__按照_碱__基__互__补__配__对__原则，各自 合成与母链互补/14N—DNA 15N/14N—DNA 15N/15N—DNA
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②亲代脱氧核苷酸链数：
2条
③新合成的脱氧核苷酸链数： 2n+1-2条
2021
能力应用
一个有N15标记的DNA分子放在没有标记的 环境中培养,复制5次后，子代DNA分子中： 被标记的DNA分子占DNA分子总的1/16 。 含14N的DNA分子有 32 个
2021
规律 总结
（3）消耗的脱氧核苷酸数
若一亲代DNA分子含有某种脱氧核 苷酸m个，则经过n次复制后需要消 耗该脱氧核苷酸个数为：
2021
DNA分子复制的过程
DNA的复制的定义、时间、场所
★1定义： 以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程 ★2时间： 有丝分裂间期、减数第一次分裂前的间期
★3场所： 真核生物：细胞核（主要）、叶绿体、线粒体
原核生物：细胞质
5、DNA复制的过程
①解旋： 利用 细胞呼吸 提供的能量（ATP），在
）
根
提出假说
据
假
演绎推理 假
说
说
演
演
绎
绎
复
验证假说
制
后
（5）DNA复制方式是半保202留1 复制 得出结论 子
反馈练习
1、一个DNA分子连续复制4次，可得到几个子代 DNA？其中有几个DNA分子含有原来的DNA链？
16个
2个
2021
2、一个由15N标记的DNA分子，放在没有标记的 环境中培养，复制5次后，标记的DNA分子占DNA
分子总数的：
答案：C
A、1/10 C、1/16
B、1/5 D、1/25
2021
思考：
细胞内DNA分子具体的复 制是如何进行的？
2021
三、DNA复制的过程
自学思考如下问题：
1.DNA复制的定义？ 2.DNA分子复制的时间与场所？ 3. DNA分子复制过程有何特点? 4.DNA分子复制过程需要哪些条件? 5.DNA准确复制的原因？ 6:DNA分子复制有何生物学意义?
①是一个____边__解__旋__边__复__制_____的过程
②由于新合成的DNA分子中，都保留了原 DNA的一条链，因此叫_半__保__留__复__制__
★原则： 碱基互补配对原则
7.DNA分子复制的条件
★4条件：
模板： 亲代DNA分子的两条链 原料： 游离的4种脱氧核苷酸（A、G、C、T）
能量： ATP （呼吸作用提供） 酶： 解旋酶、DNA聚合酶等
DNA的复制
2021
2021
一、对DNA复制的推测
一、对DNA复制的推测
1、全保留复制： 新复制出的DNA分子直接形成，完全没有旧的部分；
2、半保留复制： 形成的DNA分子两条链，一半是新的，一半 是旧的； 3、分散复制： 新复制的分子中新旧都有，但分配是随机组合 的
2021
一、对DNA复制的推测
2021
8、准确复制的原因、意义
①DNA分子独特的 双螺旋结构 提供
原因： 精确的模板
②通过 碱基互补配对 保证了复制 准确无误。
意义： 将遗传信息从亲代传给子代，保持了
遗传信息的稳定性、连续性
第一代 第二代
复制一次 复制二次
第三代
第四代
复制三次
无论DNA复制多少次，含有原2来021母链的DNA分子永远只有两条
2021
3、下列关于DNA复制的说法，其中不正确的是（ ）
半保留复制
全保留复制
2021
用N15标记原来的DNA链，然后将它在N14环境中培养，让它 复制，收集并提取DNA再进行密度梯度离心，记录观察。
科学家推测：如果DNA复制以半保留方式进行，那么 经过离心以后子代中将会出现 三种DNA分子：
15 15
15 14
15N//15N
重带(下部)
Hale Waihona Puke 15N//14Nm（ 2n-1）
第n次复制后需要消耗该脱氧核苷酸
个数为：m（ 2n-2n-1）=2n-1m 2021
课堂练习
1、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 2、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
双螺旋结构，形成 两 个与亲代 ____完__全__相同 的DNA
复制过程:
2021
解旋： 解旋酶催化（氢键断裂） 模板 同时进行(边解旋边复制）
复制: 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进行）
子代DNA:
母链（旧链） 组成
子链（新链）
2021
6、DNA复制的特点、原则
1.将大同肠位杆素菌标培养记在法含15N的培养基上生长。
2 .使大肠杆菌DNA分子的14N成为15N。
3 .把含15N的大肠杆菌收集起来，洗去菌体 外面的15N，并把它们转移到14N的培养基上 生长，繁殖。
15N ——密度大 14N ——密度小
2021
密度梯度离心法
亲代DNA分 子
亲代DNA分 子
一、对DNA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；
复制一次
2、半保留复制：形成的分子一半是新的，一半是旧的；
复制一次
3、分散复制：新复制的分子中新旧都有，但分配是随机组合的
复制一次
2021
二、DNA半保留复制的实验证据
问题1:如果要在实验中直观地区别亲代DNA（母链）或 子代DNA（子链）,可以采取什么办法？
___解_旋__酶___的作用下，把两条螺旋的双链解开
②合成子链： 以解开的每一段母链为 模板，以
___四_种__游__离_的__脱__氧__核_苷__酸___为原料，遵循 _____碱__基_互__补__配_对___原则在 DNA聚合酶的 作用下，合成与母链互补的子链
③形成子代DNA：每条子链与其对应的模板链盘旋成
中带(中)
14 14
14N//14N 轻带
(上部)
同位素示踪法
15N/15N
15 15
15N/14N
15 14
15 14
14N/14N
15N/14N 15 14 14 14
15 14 14 14
得出结论
DNA分子是半保留复制
2021
（（24）设DN计A复实制验是进半行保验留【证复小制结】 3（1）DNA是如何进行复制的？ 提出问题
规律 总结
一个亲代DNA分子经 n 次复制后，则
（１）DNA分子数 ①子代DNA分子数： 2n个 ②含亲代母链的DNA分子数： 2个 ③不含亲代母链的DNA分子数： 2n-2个
2021
规律 总结
一个亲代DNA分子经 n 次复制后，则
（2）脱氧核苷酸链数
①子代DNA分子中脱氧核苷酸链数：2n+1条