★dna复制【动画】 ppt课件
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DNA的复制课件-高一生物人教版必修2
2、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
有丝分裂前的间期
5、过程
解旋： 利用能量,在解旋酶的作用下，解 开螺旋，氢键断裂
合成子链： 以解开的每一段母链为模板，按 (碱基配对) 碱基互补配对原则，各自合成与
母链互补的一段子链。
重新螺旋： 每条新链与对应的模板链盘绕成 （形成 双螺旋结构。（不需要酶）一个DNA 子代DNA）形成两个完全相同的子代DNA分子。
DNA复制的实验证据
【 实验过程 】
• 科学家先用含有15NH4Cl的培养液培养大肠杆菌，让大肠杆菌繁殖若干代，这时大
肠杆菌的DNA几乎都是15N标记的，然后将大肠杆菌转移到含14NH4Cl的普通培养
液中。在不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA，再将提取的DNA进行离心，记录离
心后试管中DNA的位置。
2n
(2)子代脱氧核苷酸链数：
①亲代脱氧核苷酸链数为 2 条。
2n-2n-1= 2n-1
②新合成的脱氧核苷酸链数为2n+1-2条。 2n×2-2=2n+1-2
DNA复制为半保留复制，若将亲代DNA 分子(15N)复制n代，其结果分析如下： (3)消耗的脱氧核苷酸数： ①若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷 酸m个，连续n次复制，需要消耗该脱氧 核苷酸数为 m·(2n－1) 个； ②复制n次后，所需该脱氧核苷酸数
时间：细胞分裂前的间期 场所：主要在细胞核中,少数在线粒体、叶绿体中
条件：能量、酶（解旋酶和DNA聚合酶）、模板、 原料（4种游离的脱氧核苷酸）等
过程：解旋、合成子链、重新螺旋（具体步骤） 特点： 边解旋边复制，半保留复制
：
结果：一个DNA分子就形成两个完全相同的DNA ： 分子。新复制出的两个子代DNA分子，通过
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。
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的复制高一生物精品课件(人教版2019必修2)
将遗传信息从亲代传给子代，从而保持遗传信息的连续性。
三、DNA复制的过程
DNA复制的起点和方向 (1)原核生物：单起点双向复制 (2)真核生物：多起点双向复制
在复制速率相同的前提下，图中DNA是从其最右边开始复制的，这种复 制方式提高了DNA复制的效率。
课堂巩固
1.将在含15NH4Cl的培养液中培养若干代的某真核细胞转移到含14NH4Cl的培 养液中培养，让细胞连续进行有丝分裂，并进行密度梯度离心。下列相关说
巩固提升
4.用32P标记了某玉米体细胞(正常体细胞含20条染色体)的DNA分子双链，再将这些细
B 胞转入不含32P的培养基中培养，完成了两次细胞分裂。下列有关叙述错误的是( )
A.在第一次细胞分裂的中期，一个细胞中的染色体总数和被32P标记的染 色体数分别是20和20
B.在第二次细胞分裂的后期，一个细胞中的染色体总数和被32P标记的染 色体数分别是40和40
讨论： 1.碱基互补配对原则暗示DNA的复制机制可能是怎样的？
in the following communications. We were not aware of the details of the results presented there when we devised our structure, which rests mainly though not entirely on published experimental data and stereochemical arguments.
四、DNA复制相关计算
(3)过程：用15N标记细胞的DNA分子，然后将其放到含14N的培养液中进行两次有丝分裂， 情况如图所示：
第一次有丝分裂形成的两个细胞中所有的DNA分子都呈“杂合状态”，即15N/14N－DNA； 第二次有丝分裂形成的子细胞有多种可能性，可能子细胞的所有染色体都含15N，也可能子细胞
三、DNA复制的过程
DNA复制的起点和方向 (1)原核生物：单起点双向复制 (2)真核生物：多起点双向复制
在复制速率相同的前提下，图中DNA是从其最右边开始复制的，这种复 制方式提高了DNA复制的效率。
课堂巩固
1.将在含15NH4Cl的培养液中培养若干代的某真核细胞转移到含14NH4Cl的培 养液中培养，让细胞连续进行有丝分裂，并进行密度梯度离心。下列相关说
巩固提升
4.用32P标记了某玉米体细胞(正常体细胞含20条染色体)的DNA分子双链，再将这些细
B 胞转入不含32P的培养基中培养，完成了两次细胞分裂。下列有关叙述错误的是( )
A.在第一次细胞分裂的中期，一个细胞中的染色体总数和被32P标记的染 色体数分别是20和20
B.在第二次细胞分裂的后期，一个细胞中的染色体总数和被32P标记的染 色体数分别是40和40
讨论： 1.碱基互补配对原则暗示DNA的复制机制可能是怎样的？
in the following communications. We were not aware of the details of the results presented there when we devised our structure, which rests mainly though not entirely on published experimental data and stereochemical arguments.
四、DNA复制相关计算
(3)过程：用15N标记细胞的DNA分子，然后将其放到含14N的培养液中进行两次有丝分裂， 情况如图所示：
第一次有丝分裂形成的两个细胞中所有的DNA分子都呈“杂合状态”，即15N/14N－DNA； 第二次有丝分裂形成的子细胞有多种可能性，可能子细胞的所有染色体都含15N，也可能子细胞
真核生物DNA复制过程ppt课件
真核所有染色体DNA复制仅仅出现在细胞 周期的S期，而且只能复制一次
19
前复制复合物在G1期形成而在S期被激活
复制基因（replicator）是指DNA复制起始 所必需的全部DNA序列
真核细胞DNA复制的起始分两步进行，即复 制基因的选择和复制起点的激活
20
前复制复合物（pre-RC）的形成
复制起点识别复合物（origin recognition complex， ORC）识别并结合复制基因
7
DNA聚合酶/转换
➢ 前导链：出现在引发后期 ➢ 后随链：发生于每个冈崎片段合成之际 ➢ 发生DNA聚合酶转换的原因是Pol 不具备
持续合成能力 ➢ DNA聚合酶转换的关键蛋白是RFC
8
真核DNA聚 合酶转换和 后随链合成
9
三、真核生物DNA合成后立即组装成核小体
亲代DNA
5
3
5 3
引物 核小体
PCNA
激活DNA聚合酶和RFC的ATPase活性
RFC
有依赖DNA的ATPase活性，结合于引物-模板链，激活DNA聚合酶，
促使PCNA结合于引物-模板链
Pol /引发酶 合成RNA-DNA引物
Pol /
DNA复制，核苷酸切除修复，碱基切除修复
FEN1
核酸酶，切除RNA引物
RNAse H
核酸酶，切除RNA引物
ORC至少募集两种解旋酶加载 蛋白Cdc6和Cdt1
三种蛋白质一起募集真核细胞 解旋酶Mcm2-7
21
pre-RC的激活 和组装真核 DNA复制叉
22
CDK控制pre-RC的形成和激活
真核细胞通过依赖细胞周期蛋白的蛋白激 酶（cyclin-dependent kinases，CDK）严格 控制pre-RC的形成和激活
19
前复制复合物在G1期形成而在S期被激活
复制基因（replicator）是指DNA复制起始 所必需的全部DNA序列
真核细胞DNA复制的起始分两步进行，即复 制基因的选择和复制起点的激活
20
前复制复合物（pre-RC）的形成
复制起点识别复合物（origin recognition complex， ORC）识别并结合复制基因
7
DNA聚合酶/转换
➢ 前导链：出现在引发后期 ➢ 后随链：发生于每个冈崎片段合成之际 ➢ 发生DNA聚合酶转换的原因是Pol 不具备
持续合成能力 ➢ DNA聚合酶转换的关键蛋白是RFC
8
真核DNA聚 合酶转换和 后随链合成
9
三、真核生物DNA合成后立即组装成核小体
亲代DNA
5
3
5 3
引物 核小体
PCNA
激活DNA聚合酶和RFC的ATPase活性
RFC
有依赖DNA的ATPase活性，结合于引物-模板链，激活DNA聚合酶，
促使PCNA结合于引物-模板链
Pol /引发酶 合成RNA-DNA引物
Pol /
DNA复制，核苷酸切除修复，碱基切除修复
FEN1
核酸酶，切除RNA引物
RNAse H
核酸酶，切除RNA引物
ORC至少募集两种解旋酶加载 蛋白Cdc6和Cdt1
三种蛋白质一起募集真核细胞 解旋酶Mcm2-7
21
pre-RC的激活 和组装真核 DNA复制叉
22
CDK控制pre-RC的形成和激活
真核细胞通过依赖细胞周期蛋白的蛋白激 酶（cyclin-dependent kinases，CDK）严格 控制pre-RC的形成和激活
【新教材生物】《DNA的复制》PPT课件1
2020年天津市空中课堂高一生物：3.3DNA的复制 课件(共27张PPT)ppt课件部编版 课件统 编版课 件优秀 课件
2020年天津市空中课堂高一生物：3.3DNA的复制 课件(共27张PPT)ppt课件部编版 课件统 编版课 件优秀 课件
3.将DNA双链都被15N标记的大肠杆菌放在含有14N的培养基中 培养,使其分裂3次,下列叙述正确的是( C ) A.所有的大肠杆菌都含有15N B.含有15N的大肠杆菌占全部大肠杆菌的比例为1/2 C.含有15N的大肠杆菌占全部大肠杆菌的比例为1/4 D.含有15N的DNA分子占全部DNA分子的比例为1/8
2.概念： 以亲代DNA分子为模板合成子代DNA的过程。 3.时期： 真核生物中，是在细胞分裂前的间期，随着染色体
的复制而完成的
2020年天津市空中课堂高一生物：3.3DNA的复制 课件(共27张PPT)ppt课件部编版 课件统 编版课 件优秀 课件
2020年天津市空中课堂高一生物：3.3DNA的复制 课件(共27张PPT)ppt课件部编版 课件统 编版课 件优秀 课件
DNA复制时, DNA双螺旋解开,互补的碱基之间的 氢键断裂,解开的两条单链分别作为复制的模板, 游离的脱氧核苷酸根据碱基互补配对原则,通过形 成氢键,结合到作为模板的单链上。由于新合成的 每个DNA分子中,都保留了原来DNA分子中的一 条链,因此,这种复制方式称作半保留复制。
亲代DNA
半保留复制
第一代DNA
脱氧核苷酸 酶： 解旋酶、
DNA聚合酶等 能量
请你仔细观察图片，归纳总结有哪些结构或物质参与了DNA的复制？
2020年天津市空中课堂高一生物：3.3DNA的复制 课件(共27张PPT)ppt课件部编版 课件统 编版课 件优秀 课件
【课件】DNA的复制课件2022-2023学年高一下学期生物人教版必修2
不消耗
导练
5.一个带有同位素15N标记的DNA分子，以含14N的脱氧核苷酸为原料，连续复制三次，
在合成的DNA分子中，带有15N标记的DNA分子占
√ A.12.5% B.25%
C.50%
D.100%
解析 同位素15N标记的DNA分子，以含14N的脱氧核苷酸为原料，连续复制三次， 合成的子代DNA分子共有23＝8(个)，DNA复制具有半保留复制的特点，其中带有15N 标记的DNA分子只有2个，故在合成的DNA分子中，带有15N标记的DNA分子占2/8＝ 1/4＝25%。
人教版高中生物 必修2
第3章 基因的本质
第3节
DNA的复制
1 运用假说—演绎法探究DNA的复制方式(难点)。 2 概述DNA通过半保留方式进行复制(重点)。 3 理解DNA的准确复制是遗传信息稳定传递的基础。
问题探讨
沃森和克里克在发表DNA双螺旋结 构的那篇著作短文的结尾处写道：“值 得注意的是，我们提出的这种碱基特异 性配对方式，暗示着遗传物质进行复制 的一种可能的机制”
<
>
DNA的复制过程中相关计算规律
活动3 DNA复制过程中相关计算规律
假设将一个全部被15N标记的双链DNA分子(亲代)转移到含14N的培养液中培养n代
，结果如下：
第一代
15N
15N
第二代
15N 14N
14N
15N 21
亲代
14N 14N 14N 14N 22
第三代
23
活动3 DNA复制过程中相关计算规律
2 发生时期： 在真核生物中，这一过程是在细胞分裂 前的间期，随着染色体的复制而完成的。
3 场所： 主要是细胞核（线粒体、叶绿体）
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
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；
精选课件ppt
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
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 。
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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
7
8
一、DNA复制的过程
思考及小组讨论解决以下问题：
5
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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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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8
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
DNA的复制最全有动画.ppt
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
1三、概、念D：DNNA的A复分制就子是复指以制亲代的DN过A为程模板（合成P子54代）DNA的过程
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
科学家证实，DNA复制 是一种半保留式的复制
每个子代DNA均由1条母链和1条子链组 成。
假说-演绎法
全保留 复制
弥散 复制
半保留复制
半保留 复制
6
聚焦一：对DNA复制方式的探究 亲代DNA分子
问题1:如果DNA是半保留 复制，复制后得到的 子一代DNA和子二代DNA 的组成是怎样的?
问题２: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(具放射性)标记的方法
7
聚焦一：对DNA复制方式的探究 亲代DNA分子
问题３:如果用同位素 (放射性)进行标记,用 什么元素?
问题４:如果亲代DNA是15N的，放在14N的环境
中进行培养，则亲代、子一代、子二代DNA分
别含有哪种N元素？
8
聚焦一：对DNA复制方式的探究 亲代DNA分子 亲 代：
形成两个子代DNA: 母链（旧链）
组成 子链（新链）
边
半
解
保
旋
留
复
复
制
制
多
起
点
复
制
讨论：
DNA分子复制的过程
①二条母链的碱基顺序是否相同？
互补
②二条子链的碱基顺序是否相同？
互补
③新合成的二个DNA碱基顺序是否相同？
在减数第二次分裂的后期
有丝分裂在后期
1三、概、念D：DNNA的A复分制就子是复指以制亲代的DN过A为程模板（合成P子54代）DNA的过程
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
科学家证实，DNA复制 是一种半保留式的复制
每个子代DNA均由1条母链和1条子链组 成。
假说-演绎法
全保留 复制
弥散 复制
半保留复制
半保留 复制
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聚焦一：对DNA复制方式的探究 亲代DNA分子
问题1:如果DNA是半保留 复制，复制后得到的 子一代DNA和子二代DNA 的组成是怎样的?
问题２: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(具放射性)标记的方法
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聚焦一：对DNA复制方式的探究 亲代DNA分子
问题３:如果用同位素 (放射性)进行标记,用 什么元素?
问题４:如果亲代DNA是15N的，放在14N的环境
中进行培养，则亲代、子一代、子二代DNA分
别含有哪种N元素？
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聚焦一：对DNA复制方式的探究 亲代DNA分子 亲 代：
形成两个子代DNA: 母链（旧链）
组成 子链（新链）
边
半
解
保
旋
留
复
复
制
制
多
起
点
复
制
讨论：
DNA分子复制的过程
①二条母链的碱基顺序是否相同？
互补
②二条子链的碱基顺序是否相同？
互补
③新合成的二个DNA碱基顺序是否相同？
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱDNA复制
• 11．把培养在含轻氮（14N）环境中的细菌， 转移到含重氮（15N）环境中培养相当于复 制一次的时间，然后放回原环境相当于连 续复制两次的时间后，细菌DNA组成分析 表明
• A.3/4轻氮型、1/4中间型
• B.1/4轻氮型、3/4中间型
• C.1/2中间型、1/2重氮型
• D.1/2轻氮型、1/2中间型
• 12．如果将含有1对同源染色体的精原细胞 的DNA分子用15N标记，并提供14N的原料，
则该精原细胞产生的四个精子中没有放射 性同位素15N的有：
• A.0个
B.1个
C.2个
D.4个
DNA复制
减数第一 次分裂
减 数 第 二 次 分 裂
• 12．如果将含有1对同源染色体的精原细胞 的DNA分子用15N标记，并提供14N的原料，
• A.3/4轻氮型、1/4中间型
• B.1/4轻氮型、3/4中间型
• C.1/2中间型、1/2重氮型
• D.1/2轻氮型、1/2中间型
• 9．具有100个碱基对的1个DNA分子区段，
内含40个胸腺嘧啶，如果该DNA分子区段
连续复制2次，需要游离胞嘧啶脱氧核苷酸
个数为
（）
• A．60个 B．80个 C．120个 D．180个
复制一次
复制一次
复制二次
1个DNA经过2次复制，产生4个DNA。 其中只有2个DNA还有一条模板链（红色）一条新合成链 （黑色）
• 11．把培养在含轻氮（14N）环境中的细菌， 转移到含重氮（15N）环境中培养相当于复 制一次的时间，然后放回原环境相当于连 续复制两次的时间后，细菌DNA组成分析 表明
则该精原细胞产生的四个精子中没有放射 性同位素15N的有：
• A.0个
B.1个
C.2个
D.4个
• 11．把培养在含轻氮（14N）环境中的细菌， 转移到含重氮（15N）环境中培养相当于复 制一次的时间，然后放回原环境相当于连 续复制两次的时间后，细菌DNA组成分析 表明
• A.3/4轻氮型、1/4中间型
• B.1/4轻氮型、3/4中间型
• C.1/2中间型、1/2重氮型
• D.1/2轻氮型、1/2中间型
• 12．如果将含有1对同源染色体的精原细胞 的DNA分子用15N标记，并提供14N的原料，
则该精原细胞产生的四个精子中没有放射 性同位素15N的有：
• A.0个
B.1个
C.2个
D.4个
DNA复制
减数第一 次分裂
减 数 第 二 次 分 裂
• 12．如果将含有1对同源染色体的精原细胞 的DNA分子用15N标记，并提供14N的原料，
• A.3/4轻氮型、1/4中间型
• B.1/4轻氮型、3/4中间型
• C.1/2中间型、1/2重氮型
• D.1/2轻氮型、1/2中间型
• 9．具有100个碱基对的1个DNA分子区段，
内含40个胸腺嘧啶，如果该DNA分子区段
连续复制2次，需要游离胞嘧啶脱氧核苷酸
个数为
（）
• A．60个 B．80个 C．120个 D．180个
复制一次
复制一次
复制二次
1个DNA经过2次复制，产生4个DNA。 其中只有2个DNA还有一条模板链（红色）一条新合成链 （黑色）
• 11．把培养在含轻氮（14N）环境中的细菌， 转移到含重氮（15N）环境中培养相当于复 制一次的时间，然后放回原环境相当于连 续复制两次的时间后，细菌DNA组成分析 表明
则该精原细胞产生的四个精子中没有放射 性同位素15N的有：
• A.0个
B.1个
C.2个
D.4个