3.3DNA通过复制传递遗传信息课件-2024-2025学年高一下学期生物浙科版必修2

第三节 DNA通过复制传递遗传信息 产生两个跟亲代DNA完全相同的新DNA分子的过程。 有丝分裂的间期、减数第一次分裂前的间期 3.场所： 真核细胞中：细胞核（主要）、线粒体、叶绿体 原核细胞中：拟核、细胞质（质粒） 1.概念： 2.时间： 一、DNA通过半保留方式进行复制 DNA的复制 一、DNA通过半保留方式进行复制 沃森和克里克提出DNA复制的可能机制 值得注意的是，我们得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 Watson, J.D., Crick, F.H.C., Molecular structure of nucleic acids: A structure for deoxyribose nucleic acid, Nature,(1953).171(4356):p.737 两条链所含的遗传信息是完全互补的。 一、DNA通过半保留方式进行复制 沃森和克里克提出DNA复制的可能机制 在我们看来，互补结构的存在强烈地表明，即将被发现自我复制过程，会涉及互补链的替代合成，并且每条亲代单链将被发现能够作为形成其互补单链的模板。 The Complementary Structure of Deoxyribonucleic Acid F. H. C. Crick and J. D. Watson Proceedings of the Royal Society of London. Series A, Mathematical and Physical Sciences Vol. 223, No. 1152 (Apr. 7, 1954), pp. 80-96 一、DNA通过半保留方式进行复制 全保留复制：新复制出的分子直接形成，完全没有旧的部分。 半保留复制：形成的分子一半是新的，一半是旧的。 DNA复制方式的推测 DNA复制方式的推测 一、DNA通过半保留方式进行复制 亲代DNA分子将断裂成短片段，以这些亲本短片段为模板合成同样长短的新的DNA片段，再将这些新旧片段混合连接，形成完整的全长DNA分子。 这样形成的双链，均既含有亲本的DNA片段，又有新合成的DNA片段。 亲代DNA分子 子代DNA分子 分散复制方式 DNA复制方式的推测 如何知道子代DNA中的单链来源？ 一、DNA通过半保留方式进行复制 活动：探究DNA的复制过程 美国生物学家梅塞尔森和斯塔尔 实验材料：大肠杆菌 实验运用了什么技术？ 标记了元素？ 同位素标记技术、密度梯度离心技术 15N和14N 复制后的DNA分子通常是随机混合在一起的，不易分离。怎么解决这个问题？ 密度梯度离心使其发生分层(15N质量大于14N) 一、DNA通过半保留方式进行复制 活动：探究DNA的复制过程 1、要确定DNA分子的复制方式，要以什么为判断依据？ 要以子代DNA分子两条链的来源为判断依据。 若子代DNA的两条链_____________________ ，则说明DNA是全保留复制； 若子代DNA的两条链_________________________，则说明DNA是半保留复制。 都是子链或都是母链 一条是子链，一条是母链 14N/14N—DNA 15N/14N—DNA 15N/15N—DNA 轻带 中带 重带 CsCl溶液 一、DNA通过半保留方式进行复制 活动：探究DNA的复制过程 DNA复制方式为半保留复制 一、DNA通过半保留方式进行复制 解旋酶催化（氢键断开） 1、解旋： 模板链 （在DNA聚合酶的催化下，利用游离的脱氧核苷酸进行） 2、以母链为模板进行碱基配对，合成子链 母链（旧链） 子链（新链） 3、重新螺旋形成两个子代DNA 同时进行(边解旋边复制） 组成 通过细胞分裂分配到两个子细胞中 一、DNA通过半保留方式进行复制 　　DNA复制的条件： DNA的两条母链 4种游离的脱氧核苷酸 解旋酶、DNA聚合酶等 　　模板： 　　原料： 　　酶： 能量: 　　 　　DNA复制的方向： 　　从子链的5' 端向 3' 端延伸 ATP 11 DNA复制的特点： 1. 半保留复制 2. 边解旋边复制 学科网原创 一、DNA通过半保留方式进行复制 多起点多区段同时进行 一、DNA通过半保留方式进行复制 DNA准确复制的原因： ①DNA独特的双螺旋结构，提供精确的模板。 ②碱基互补配对原则，保证了复制的准确进行。 　　A=T， C=G 二、DNA复制是遗传物质从亲代向子代传递的基础 DNA的复制不仅保证了多细胞生物体的每个体细胞都携带相同的遗传信息，而且生殖细胞在形成过程中也要进行DNA的复制。这一复制过程使亲代的遗传信息传递给子代，从而保持了前后代遗传信息的连续性。因此，子代能够继承亲代的性状。 原则 时间 场所 条件 模板 原料 能量 酶 方向 特点 意义 DNA复制 碱基互补配对原则 有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期 真核细胞：细胞核（主要)、线粒体、叶绿体 原核细胞：拟核、细胞质（质粒） 亲代DNA的母链 4种游离的脱氧核苷酸 ATP 解旋酶、DNA聚合酶等 从子链的5' 端向 3' 端延伸 半保留复制；边解旋边复制；多起点复制 亲代的遗传信息传递给子代 将一个被15N标记的DNA分子，转移到含14N的培养基上复制n次后，请分析回答： …… (1)DNA分子总数________ 2n (2)只含15N的DNA分子数___________ 0 (3)同时含有15N 和14N的DNA分子数________ 2 (4)只含14N的DNA分子数___________ 2n-2 (5)脱氧核苷酸链总数________ (6)含15N的脱氧核苷酸链数_______ (7)含14N的脱氧核苷酸链数_____________ 2n+1 2 2n+1-2 DNA复制相关计算 16 …… 若一个亲代DNA分子中含有某种脱氧核苷酸m个， 1、则经过n次复制后，需要消耗该脱氧核苷酸个数为：__________ m（ 2n-1） 2、第n次复制时需要消耗该脱氧核苷酸个数为：________ __ m（ 2n-2n-1）=m*2n-1 DNA复制相关计算 17 Lavf58.20.100 Codec by Bilibili XCode Worker v4.8.52(fixed_gap:False) $$