DNA复制过程共24页
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高中生物说课比赛PPT课件
合作学习法合作学习法分析归纳法分析归纳法新课标要求学生要主动地学习就是要求学生主动的思考和分析积极的归纳和总结因此本节课在学习dna分子结构的过程中还运用了分析归观察学习法观察学习法为了促进了学生对知识的理解顺利地突破重点和难点同时培养学生的观察能力和思维能力在dna分子结构的学习过程中我引导学生通过观察法来加深对dna分子结构的理解
分析归纳法 新课标要求学生要主动地学习，就是要求 学生主动的思考和分析，积极的归纳和总结，因此本 节课在学习DNA分子结构的过程中还运用了分析归 纳法。
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四、说教学过程
1
新课导入 5min
2
讲授新课 65min
3
课堂小结 4min
4
课堂练习 10min
5
6
布置作业 1min 板书设计 5min
1、确定DNA是遗传物质的探索 2、DNA分子结构的探索历程（沃森和克里克） 3、DNA的化学组成 （1）DNA的组成化学元素 （2）脱氧核苷酸的化学组成 4、DNA分子的空间结构特点 （1）两条反向平行的长链组成双螺旋结构 （2）外侧：磷酸+脱氧核糖——基本骨架
内侧：碱基对，碱基通过氢键相连。
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第2页/共24页
2 教学目标
知识目标
能力目标
情感目标
了解确定DNA是遗 传物质及DNA分子 结构的探究历程。
理解DNA分子空间 结构的特点。
通过跟随科学家的 探索历程，发现科 学家曾遇到的问题， 学会科学的探究方
法。
认同与人合作在学 习探究中的重要性， 体验科学探究不是 一帆风顺的，需要 锲而不舍的精神。
教 师
为
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分析归纳法 新课标要求学生要主动地学习，就是要求 学生主动的思考和分析，积极的归纳和总结，因此本 节课在学习DNA分子结构的过程中还运用了分析归 纳法。
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四、说教学过程
1
新课导入 5min
2
讲授新课 65min
3
课堂小结 4min
4
课堂练习 10min
5
6
布置作业 1min 板书设计 5min
1、确定DNA是遗传物质的探索 2、DNA分子结构的探索历程（沃森和克里克） 3、DNA的化学组成 （1）DNA的组成化学元素 （2）脱氧核苷酸的化学组成 4、DNA分子的空间结构特点 （1）两条反向平行的长链组成双螺旋结构 （2）外侧：磷酸+脱氧核糖——基本骨架
内侧：碱基对，碱基通过氢键相连。
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2 教学目标
知识目标
能力目标
情感目标
了解确定DNA是遗 传物质及DNA分子 结构的探究历程。
理解DNA分子空间 结构的特点。
通过跟随科学家的 探索历程，发现科 学家曾遇到的问题， 学会科学的探究方
法。
认同与人合作在学 习探究中的重要性， 体验科学探究不是 一帆风顺的，需要 锲而不舍的精神。
教 师
为
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3-3DNA的复制
实验三(用图示和有关文字补充在上图中)。 (3)该过程中，实验一、实验二起________作用。若 用15N标记的DNA作为模板，用含14N标记的培养基培养， 在下面坐标图中画出连续培养细菌60 min过程中，15N标 记DNA分子含量变化的曲线图。
第3章· 第3节
红对勾系列丛书
第3章· 第3节
红对勾系列丛书
A．DNA能产生可遗传的变异
)
B．DNA能自我复制
C．DNA是遗传物质 D．DNA能控制蛋白质合成
第3章· 第3节
红对勾系列丛书
解析：噬菌体侵染细菌的实验中，侵入细菌体内的 噬菌体DNA不但能复制，而且能指导蛋白质的合成，从
而形成子代噬菌体的蛋白质外壳，证明DNA是遗传物质。
在整个过程中，不能证明DNA能产生可遗传的变异。 答案：A
每一条母链作为模板，是半保留复制，即复制完成后， 形成了两个完全相同的DNA分子，每个新DNA分子中含 有一条母链和一条子链。 答案：D
第3章· 第3节
红对勾系列丛书
3．将一个DNA分子进行标记，让其连续复制四次， 在最后得到的DNA分子中，被标记的DNA链占DNA总链 数的( 1 A. 32 1 C. 8 ) 1 B. 16 1 D. 4
红对勾系列丛书
8．某些药物可以抑制肿瘤细胞DNA的复制，从而 达到控制癌症的目的。这些药物作用的细胞正处在细胞 周期的( ) B．前期 D．后期
A．间期 C．中期
第3章· 第3节
红对勾系列丛书
解析：DNA复制发生在有丝分裂间期或减数第一次 分裂间期，因此药物也在间期发挥作用。
答案：A
第3章· 第3节
记DNA的细菌放在15N的培养基上培养，或是15N标记
第3章· 第3节
第3章· 第3节
红对勾系列丛书
第3章· 第3节
红对勾系列丛书
A．DNA能产生可遗传的变异
)
B．DNA能自我复制
C．DNA是遗传物质 D．DNA能控制蛋白质合成
第3章· 第3节
红对勾系列丛书
解析：噬菌体侵染细菌的实验中，侵入细菌体内的 噬菌体DNA不但能复制，而且能指导蛋白质的合成，从
而形成子代噬菌体的蛋白质外壳，证明DNA是遗传物质。
在整个过程中，不能证明DNA能产生可遗传的变异。 答案：A
每一条母链作为模板，是半保留复制，即复制完成后， 形成了两个完全相同的DNA分子，每个新DNA分子中含 有一条母链和一条子链。 答案：D
第3章· 第3节
红对勾系列丛书
3．将一个DNA分子进行标记，让其连续复制四次， 在最后得到的DNA分子中，被标记的DNA链占DNA总链 数的( 1 A. 32 1 C. 8 ) 1 B. 16 1 D. 4
红对勾系列丛书
8．某些药物可以抑制肿瘤细胞DNA的复制，从而 达到控制癌症的目的。这些药物作用的细胞正处在细胞 周期的( ) B．前期 D．后期
A．间期 C．中期
第3章· 第3节
红对勾系列丛书
解析：DNA复制发生在有丝分裂间期或减数第一次 分裂间期，因此药物也在间期发挥作用。
答案：A
第3章· 第3节
记DNA的细菌放在15N的培养基上培养，或是15N标记
第3章· 第3节
DNA和RNA提取方法及原理
核酸溶解在适量缓冲液或水中20最好使用新鲜材料低温保存的样品材料不要反复冻融提取血液基因组dna时要选择有核细胞白细胞组培细胞培养时间不能过长否则会造成dna降解含病毒的液体材料dna含量较少提取前先富集基因组dna的提使用处于对数期的新鲜菌体老化菌体导致开环质粒增加培养时应加入筛选压力否则菌体易污染质粒易丢失尽量选择高拷贝的质粒如为低拷贝或大质粒则应加大菌体用量菌株不要频繁转接质粒丢失21材料应适量过多会影响裂解导致dna量少纯度低针对不同材料选择适当的裂解预处理方式
上层溶液
干燥溶解
第8页/共45页
基因组DNA－SDS法
SDS法原理
➢ SDS是一种阴离子去垢剂，在高温（55～65℃）条件下能裂解细 胞，使染色体离析，蛋白变性，释放出核酸；
➢ 提高盐(KAc或NH4Ac)浓度并降低温度（冰浴），使蛋白质及多糖 杂质沉淀，离心后除去沉淀；
➢ 上清液中的DNA用酚/氯仿抽提，反复抽提后用乙醇沉淀水相中的 DNA。
➢ 提取血液基因组DNA时，要 选择有核细胞（白细胞）
➢ 培养时应加入筛选压力，否则 菌体易污染，质粒易丢失
➢ 组培细胞培养时间不能过长， 否则会造成DNA降解
➢ 含病毒的液体材料DNA含量较 少，提取前先富集
➢ 尽量选择高拷贝的质粒，如为 低拷贝或大质粒，则应加大菌 体用量
➢ 菌株不要频繁转接（质粒丢失）
➢ 培养基去除干净，同时保证菌 体在悬浮液中充分悬浮
➢ 变性的时间不要过长（5分钟）， 否则质粒易被打断
➢ 复性时间也不宜过长，否则会 有基因组DNA的污染
➢ 高温温浴时，定时轻柔振荡
➢ G＋菌、酵母质粒的提取，应先 用酶法或机械法处理，以破壁
第21页/共45页
核酸分离、纯化
上层溶液
干燥溶解
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基因组DNA－SDS法
SDS法原理
➢ SDS是一种阴离子去垢剂，在高温（55～65℃）条件下能裂解细 胞，使染色体离析，蛋白变性，释放出核酸；
➢ 提高盐(KAc或NH4Ac)浓度并降低温度（冰浴），使蛋白质及多糖 杂质沉淀，离心后除去沉淀；
➢ 上清液中的DNA用酚/氯仿抽提，反复抽提后用乙醇沉淀水相中的 DNA。
➢ 提取血液基因组DNA时，要 选择有核细胞（白细胞）
➢ 培养时应加入筛选压力，否则 菌体易污染，质粒易丢失
➢ 组培细胞培养时间不能过长， 否则会造成DNA降解
➢ 含病毒的液体材料DNA含量较 少，提取前先富集
➢ 尽量选择高拷贝的质粒，如为 低拷贝或大质粒，则应加大菌 体用量
➢ 菌株不要频繁转接（质粒丢失）
➢ 培养基去除干净，同时保证菌 体在悬浮液中充分悬浮
➢ 变性的时间不要过长（5分钟）， 否则质粒易被打断
➢ 复性时间也不宜过长，否则会 有基因组DNA的污染
➢ 高温温浴时，定时轻柔振荡
➢ G＋菌、酵母质粒的提取，应先 用酶法或机械法处理，以破壁
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核酸分离、纯化
核酸的合成
如果DNA的两条链均作为RNA模板，则每个基因必将产生两条 互补的RNA。而遗传学证明每个基因只合成了一条RNA链。即 使合成两条RNA链，其中也只有一条有功能。事实上，在活 体内只存在这两条RNA链中的一条。
如将双链DNA加热使之变性，再加入以此DNA为模板所合 成的单链RNA，进行退火。结果除复性的DNA双螺旋外，还形成了 DNA-RNA杂种分子。结果表明只有一条DNA链被转录。
并识别有义链，从而使全酶定位到启动子 部位。
第23页，共59页。
可见，-35序列提供RNA聚合酶识别 的信号，-10序列则有助于DNA局部双链 的解开，两者共同决定了启动子的强度 ，也调控了转录的速度和RNA分子数。因 此，-10和-35序列都很重要。同时有研 究表明：离开共同顺序较远的启动子 的活性亦较弱；破坏启动子功能的突变 中有75%都是改变了共同顺序中的碱基 ，其余25%亦为离共同顺序较近顺序中的 碱基的改变。
▪ 核心酶释放出R重新形成双螺旋。
第32页，共59页。
第33页，共59页。
DNA链的3′-端附近 有回文结构，富含G-
C碱基，随后紧密相连 的是A-T碱基，当以这 段终止信号为模板转录
出的RNA即形成具有 茎环的发夹形结构， 其3′-端含有一串 UUUU……的尾巴，
第24页，共59页。
原核生物启动子的序列长约20－200bp不等。 E.coli典型的启动子结构（80bp）如下：
CAP-cAMP
结合位点
-35序列
-10序列
TGTTGACA …10~18bp… TATAAT …5~8bp… 起始位点
原核生物亦有少数启动子缺乏这两个序列 （-35和-10)之一。在这种情况下，RNA聚合酶 往往不能单独识别这种启动子，而需要有辅助
如将双链DNA加热使之变性，再加入以此DNA为模板所合 成的单链RNA，进行退火。结果除复性的DNA双螺旋外，还形成了 DNA-RNA杂种分子。结果表明只有一条DNA链被转录。
并识别有义链，从而使全酶定位到启动子 部位。
第23页，共59页。
可见，-35序列提供RNA聚合酶识别 的信号，-10序列则有助于DNA局部双链 的解开，两者共同决定了启动子的强度 ，也调控了转录的速度和RNA分子数。因 此，-10和-35序列都很重要。同时有研 究表明：离开共同顺序较远的启动子 的活性亦较弱；破坏启动子功能的突变 中有75%都是改变了共同顺序中的碱基 ，其余25%亦为离共同顺序较近顺序中的 碱基的改变。
▪ 核心酶释放出R重新形成双螺旋。
第32页，共59页。
第33页，共59页。
DNA链的3′-端附近 有回文结构，富含G-
C碱基，随后紧密相连 的是A-T碱基，当以这 段终止信号为模板转录
出的RNA即形成具有 茎环的发夹形结构， 其3′-端含有一串 UUUU……的尾巴，
第24页，共59页。
原核生物启动子的序列长约20－200bp不等。 E.coli典型的启动子结构（80bp）如下：
CAP-cAMP
结合位点
-35序列
-10序列
TGTTGACA …10~18bp… TATAAT …5~8bp… 起始位点
原核生物亦有少数启动子缺乏这两个序列 （-35和-10)之一。在这种情况下，RNA聚合酶 往往不能单独识别这种启动子，而需要有辅助
DNA复制与细胞分裂中染色体标记
Ⅱ.当 DNA 分子双链都被 3H 标记后，再将根移到含有秋水仙 素的非放射性培养基中，培养一段时间后，观察细胞分裂中 期染色体的放射性情况。
第30页/共33页
请回答相关问题： (1)蚕豆根尖细胞进行的分裂方式是________；秋水仙素能使 部分细胞的染色体数目加倍，其作用的机理是___________。 (2)Ⅰ中，在根尖细胞进行第一次分裂时，每一条染色体上带 有放射性的染色体单体有________条，每个 DNA 分子中，有 ________条链带有放射性。 Ⅱ中，若观察到一个细胞具有 24 条染色体，且二分之一的染 色体单体具有放射性，则表明该细胞的染色体在无放射性的 培养基上复制________次，该细胞含有________个染色体组。 (3)上述实验表明，DNA 分子的复制方式是________。 解析
C．若该细胞是精原细胞，则其进行减数分裂产生的子细
胞 50%含有 32P
D．若该细胞为精细胞，则其增殖产生的子细胞含 32P
解析
第9页/共33页
[技法归纳] 减数分裂中子染色体标记情况分析 (1)过程图解：减数分裂一般选取一对同源染色体 为研究对象，如下图：
(2)规律总结：由于减数分裂没有细胞周期，DNA 只复 制一次，因此产生的子染色体都带有标记。
第4页/共33页
[题点例析] 类型一 有丝分裂中染色体标记情况分析
[演练 1] 果蝇的体细胞含有 8 条染色体。现有一个果蝇体
细胞，它的每条染色体的 DNA 双链都被 32P 标记。如果把该细
胞放在不含 32P 的培养基中培养，使其连续分裂，那么将会在
第几次细胞分裂中出现每个细胞的中期和后期都有 8 条染色体
目为 N
C．若子细胞中所有染色体都含有 3H，则细胞分裂过程中
第30页/共33页
请回答相关问题： (1)蚕豆根尖细胞进行的分裂方式是________；秋水仙素能使 部分细胞的染色体数目加倍，其作用的机理是___________。 (2)Ⅰ中，在根尖细胞进行第一次分裂时，每一条染色体上带 有放射性的染色体单体有________条，每个 DNA 分子中，有 ________条链带有放射性。 Ⅱ中，若观察到一个细胞具有 24 条染色体，且二分之一的染 色体单体具有放射性，则表明该细胞的染色体在无放射性的 培养基上复制________次，该细胞含有________个染色体组。 (3)上述实验表明，DNA 分子的复制方式是________。 解析
C．若该细胞是精原细胞，则其进行减数分裂产生的子细
胞 50%含有 32P
D．若该细胞为精细胞，则其增殖产生的子细胞含 32P
解析
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[技法归纳] 减数分裂中子染色体标记情况分析 (1)过程图解：减数分裂一般选取一对同源染色体 为研究对象，如下图：
(2)规律总结：由于减数分裂没有细胞周期，DNA 只复 制一次，因此产生的子染色体都带有标记。
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[题点例析] 类型一 有丝分裂中染色体标记情况分析
[演练 1] 果蝇的体细胞含有 8 条染色体。现有一个果蝇体
细胞，它的每条染色体的 DNA 双链都被 32P 标记。如果把该细
胞放在不含 32P 的培养基中培养，使其连续分裂，那么将会在
第几次细胞分裂中出现每个细胞的中期和后期都有 8 条染色体
目为 N
C．若子细胞中所有染色体都含有 3H，则细胞分裂过程中
病毒复制PPT课件
大量子代（+）ssRNAFra bibliotek晚期蛋白
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装配子代病毒
Class III: Single-stranded (– )sense RNA
• The first step in replication is transcription of the (–)sense RNA genome by the virion RNA-dependent RNA polymerase to produce monocistronic mRNAs, which also serve as the template for subsequent genome replication.
病毒的一步生长曲线
病毒的一步生长曲线：以感染时间为横坐标，病毒效价为 纵坐标，绘制出的病毒特征曲线。
第22页/共53页
Class I: Double-stranded DNA
This class can be subdivided into two further groups:
A) Replication is exclusively nuclear. The replication of these viruses is relatively dependent on cellular factors.
非特异性、可逆。
1. 真正的吸附：病毒体表面位点（蛋白质结构）与
宿主细胞膜上相应的受体结合。是决定病毒感染
的真正开始。
第4页/共53页
病毒表面蛋白与细胞受体特异性的结合，导致病 毒附着在细胞表面，启动病毒感染的第一阶段
病毒吸附蛋白（VAP） 细胞受体（receptor） ADSORPTION
DNA复制PPT
１)DNA个数: 2n（n=复制次数）
2）含母链的DNA数量及比 例 3）含母链的脱氧核苷酸链数 占总链数比
2 2ｎ
2 2n×2
4）复制n次消耗原料的量：a（２ｎ－１）
5）复制第n次消耗原料的量：a２ｎ－１
2020/3/4
4
3
例1、在DNA分子中，由于组成脱氧核苷酸的碱基有4种 （A、G、C、T），因此，构成DNA分子的脱氧核苷 酸也有4种，它们的名称是： 腺嘌呤脱氧、核苷酸 鸟嘌呤脱氧、核苷酸 胞嘧啶脱氧、核苷酸 胸腺嘧啶脱。氧核苷酸
以含有31P标志的大肠杆 菌放入32P的培养液中，培养2 代。离心结果如右：
⑴、G0、G1、G2三代DNA离心后的试管分别是 图中的：G0 A 、G1 B 、G2 D 。
⑵、G2代在①、②、③三条带中DNA数 的比例是 0:1:1 。
⑶、图中① ②两条带中DNA分子所含的同位素
磷分别是： 31P
，31P 和32P 。
2020/3/4
例2、从DNA分子的复制过程可以看出，DNA分子复
制
原料 能量
酶
模板
需要 、 、 双、螺和旋________
等条件。DNA分子的
碱基结互构补能配够对为复制提供精
确的模板，通过
保证了复制能够正确
地进行。
2020/3/4
3、将单个的脱氧核苷酸连接成DNA分子的主要的酶是
（ D）
A、DNA连接酶
2020/3/4
亲 代： 15N/15N-DNA (全部)
亲代DNA分子
子一代： 15N/14N-DNA (全部)
子二代：
15N/14N-DNA(1/2) 14N/14N-DNA(1/2)
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？
2）含母链的DNA数量及比 例 3）含母链的脱氧核苷酸链数 占总链数比
2 2ｎ
2 2n×2
4）复制n次消耗原料的量：a（２ｎ－１）
5）复制第n次消耗原料的量：a２ｎ－１
2020/3/4
4
3
例1、在DNA分子中，由于组成脱氧核苷酸的碱基有4种 （A、G、C、T），因此，构成DNA分子的脱氧核苷 酸也有4种，它们的名称是： 腺嘌呤脱氧、核苷酸 鸟嘌呤脱氧、核苷酸 胞嘧啶脱氧、核苷酸 胸腺嘧啶脱。氧核苷酸
以含有31P标志的大肠杆 菌放入32P的培养液中，培养2 代。离心结果如右：
⑴、G0、G1、G2三代DNA离心后的试管分别是 图中的：G0 A 、G1 B 、G2 D 。
⑵、G2代在①、②、③三条带中DNA数 的比例是 0:1:1 。
⑶、图中① ②两条带中DNA分子所含的同位素
磷分别是： 31P
，31P 和32P 。
2020/3/4
例2、从DNA分子的复制过程可以看出，DNA分子复
制
原料 能量
酶
模板
需要 、 、 双、螺和旋________
等条件。DNA分子的
碱基结互构补能配够对为复制提供精
确的模板，通过
保证了复制能够正确
地进行。
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3、将单个的脱氧核苷酸连接成DNA分子的主要的酶是
（ D）
A、DNA连接酶
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亲 代： 15N/15N-DNA (全部)
亲代DNA分子
子一代： 15N/14N-DNA (全部)
子二代：
15N/14N-DNA(1/2) 14N/14N-DNA(1/2)
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？
DNA重组
第1页/共68页
6.1 同源重组
同源重组又称一般性重组。同源重组发生在DNA的同 源序列之间，真核生物非姊妹染色单体的交换，姊妹染色 单体的交换，细菌及某些低等真核生物的转化，细菌的转 导、接合等都属于这—类型。
Holliday对遗传重组的可能机制成功提出了一个模型予 以说明。在分子水平上了解重组过程是在细菌的研究中加 以解决的。
第18页/共68页 图6-3 同源重组的双链断裂模型
6.2 位点特异性重组
位点特异性重组是指发生在DNA特异性位点上的重组。参与 重组的特异性位点需要专门的蛋白质识别和结合。尽管在许多情 况下，它也需要在重组位点具有同源的碱基序列，但同源的碱基 序列较短。
位点特异性重组既可发生在2个DNA分子间，也可以发生在 1个DNA分子内部。前一种情况通常会导致2个DNA分子间发生 整合或基因发生重复，而后一种情况则可能导致缺失或倒位。
第30页/共68页
图6-15 第一类转座子的结构
第31页/共68页
图6-16 第一类转座子的转座机制
第32页/共68页
6.3.1.2 第二类转座子
称为复杂转座子(complex transposon)，含有转座酶基因、 解离酶(resolvase)基因以及抗生素抗性基因，两端为反向重复， 无插入序列。
如果两个插入序列正好位于抗性基因两侧该转座单位携带的性状对宿主细胞是有利的因而具有选择优复合型转座子的两个插入序列以正向或反向更常见位于两端它们的序列可以不完全相同有时只有一个插入序列具有转座活性另一个已在多次传代中失去活性
此外，DNA重组还参与许多重要的生物学过程。 它为DNA损伤或复制障碍提供修复机制。某些病毒利 用重组将自身的DNA整合到宿主细胞的DNA中。
第26页/共68页
6.1 同源重组
同源重组又称一般性重组。同源重组发生在DNA的同 源序列之间，真核生物非姊妹染色单体的交换，姊妹染色 单体的交换，细菌及某些低等真核生物的转化，细菌的转 导、接合等都属于这—类型。
Holliday对遗传重组的可能机制成功提出了一个模型予 以说明。在分子水平上了解重组过程是在细菌的研究中加 以解决的。
第18页/共68页 图6-3 同源重组的双链断裂模型
6.2 位点特异性重组
位点特异性重组是指发生在DNA特异性位点上的重组。参与 重组的特异性位点需要专门的蛋白质识别和结合。尽管在许多情 况下，它也需要在重组位点具有同源的碱基序列，但同源的碱基 序列较短。
位点特异性重组既可发生在2个DNA分子间，也可以发生在 1个DNA分子内部。前一种情况通常会导致2个DNA分子间发生 整合或基因发生重复，而后一种情况则可能导致缺失或倒位。
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图6-15 第一类转座子的结构
第31页/共68页
图6-16 第一类转座子的转座机制
第32页/共68页
6.3.1.2 第二类转座子
称为复杂转座子(complex transposon)，含有转座酶基因、 解离酶(resolvase)基因以及抗生素抗性基因，两端为反向重复， 无插入序列。
如果两个插入序列正好位于抗性基因两侧该转座单位携带的性状对宿主细胞是有利的因而具有选择优复合型转座子的两个插入序列以正向或反向更常见位于两端它们的序列可以不完全相同有时只有一个插入序列具有转座活性另一个已在多次传代中失去活性
此外，DNA重组还参与许多重要的生物学过程。 它为DNA损伤或复制障碍提供修复机制。某些病毒利 用重组将自身的DNA整合到宿主细胞的DNA中。
第26页/共68页
DNA分子的结构和复制及相关计算(共40张)
脱氧核糖
含氮碱基
A
T
C
G
A
T
A
T
C
G
G
C
A
T
G
C
DNA双螺旋结 构的主要特点
1 DNA分子是由两条反向平 行(píngxíng)的脱氧核苷酸长链盘 旋而成的双螺旋结构。
2 DNA分子中的脱氧核糖 和磷酸交替连接，排列在外侧， 构成基本骨架；碱基在内侧。
3 两条链上的碱基通过氢键连
结，形成碱基对，且遵循碱基互 补配对原则。
腺嘌呤脱氧核苷酸
鸟嘌呤脱氧核苷酸
胞嘧啶脱氧核苷酸
胸腺嘧啶(mì dìnɡ)脱氧核苷酸
第4页，共40页。
DNA的空间结构
从图上可辨认出DNA是 由两条链交缠在一起 的螺旋结构
以超高分辨率扫描式电子显 微镜拍到的DNA照片(zhàopiàn)。
第5页，共40页。
DNA的空间结构
第6页，共40页。
放大
母链（旧链）
复制后的DNA: 组成 子链（新链）
复制的结果： 形成两个完全相同的DNA分子
第23页，共40页。
5、DNA分子复制 时需何条件？
①模板(múbǎn)：亲代DNA的两条母链；
②原料：4种脱氧核苷酸；
③能量：ATP; ④酶 ：DNA解旋酶，DNA聚合酶等。
第24页，共40页。
6、DNA分子(fēnzǐ)复制的特点:
6、复制特点： （1）边解旋边复制 （2）半保留复制
7、复制的精确性：(1)DNA的双螺旋结构
(2)碱基互补配对原则
8、复制的生物学意义：
使遗传信息在传递过程中保持了连续性
第28页，共40页。
DNA 半保留 复制 (bǎoliú)
含氮碱基
A
T
C
G
A
T
A
T
C
G
G
C
A
T
G
C
DNA双螺旋结 构的主要特点
1 DNA分子是由两条反向平 行(píngxíng)的脱氧核苷酸长链盘 旋而成的双螺旋结构。
2 DNA分子中的脱氧核糖 和磷酸交替连接，排列在外侧， 构成基本骨架；碱基在内侧。
3 两条链上的碱基通过氢键连
结，形成碱基对，且遵循碱基互 补配对原则。
腺嘌呤脱氧核苷酸
鸟嘌呤脱氧核苷酸
胞嘧啶脱氧核苷酸
胸腺嘧啶(mì dìnɡ)脱氧核苷酸
第4页，共40页。
DNA的空间结构
从图上可辨认出DNA是 由两条链交缠在一起 的螺旋结构
以超高分辨率扫描式电子显 微镜拍到的DNA照片(zhàopiàn)。
第5页，共40页。
DNA的空间结构
第6页，共40页。
放大
母链（旧链）
复制后的DNA: 组成 子链（新链）
复制的结果： 形成两个完全相同的DNA分子
第23页，共40页。
5、DNA分子复制 时需何条件？
①模板(múbǎn)：亲代DNA的两条母链；
②原料：4种脱氧核苷酸；
③能量：ATP; ④酶 ：DNA解旋酶，DNA聚合酶等。
第24页，共40页。
6、DNA分子(fēnzǐ)复制的特点:
6、复制特点： （1）边解旋边复制 （2）半保留复制
7、复制的精确性：(1)DNA的双螺旋结构
(2)碱基互补配对原则
8、复制的生物学意义：
使遗传信息在传递过程中保持了连续性
第28页，共40页。
DNA 半保留 复制 (bǎoliú)
DNA的复制含动画
探究1：简述DNA复制的过程 探究2：DNA复制的条件、场所等 探究3：DNA能够精确复制的机制
2019/9/13
展示与点评
2019/9/13
拓展提升
有人认为DNA复制就复印材料一样， 一张材料复印一次也可以得到两张相同的材料。
这种说法对不对，为什么？
与复印材料不同，因为DNA分子的复制结果并没有形 成一个完整的新的DNA分子，而是形成了一半新、一半旧 的两个DNA分子，并且原来的旧的DNA也不存在。
精确的模板、并有 碱基互补配对 原则保证复制准确完成。一个亲 代DNA分子通过复制形成了两个 结构完全相同的子代DNA分子 ， 新形成的DNA分子都是既含一条 子 链、又含一条 母 链，因此 ，称DNA的复制为半“ 保留复制 ”。
2019/9/13
信息链接：DNA复制的模拟动画
2019/9/13
探究案
DNA的复制
2019/9/13
蒙城八中 田聚财
北京奥运会会徽“中国印——舞动的北京 ”
怎样将这枚会徽复制成 两个完全一样的印章？
2019/9/13
何谓 DNA复制？
所谓DNA的复制就是指新DNA的合 成，是产生两个跟亲代DNA完全相同的 新 DNA分子的过程.
那么DNA是如何复制？
2019/9/13
一半是新的，一半是旧的；
复制一次
沃森和克里克推测是半保留复制模型
2019/9/13
二、DNA半保留复制的实验证据
2019/9/13
15N//15N
重带(下部)
15N//14N
中带(中间)
14N//14N
轻带(上部)
15N //14N
中带(中间)
自我检测
1、按照半保留复制的原理,请大家 思考:
2019/9/13
展示与点评
2019/9/13
拓展提升
有人认为DNA复制就复印材料一样， 一张材料复印一次也可以得到两张相同的材料。
这种说法对不对，为什么？
与复印材料不同，因为DNA分子的复制结果并没有形 成一个完整的新的DNA分子，而是形成了一半新、一半旧 的两个DNA分子，并且原来的旧的DNA也不存在。
精确的模板、并有 碱基互补配对 原则保证复制准确完成。一个亲 代DNA分子通过复制形成了两个 结构完全相同的子代DNA分子 ， 新形成的DNA分子都是既含一条 子 链、又含一条 母 链，因此 ，称DNA的复制为半“ 保留复制 ”。
2019/9/13
信息链接：DNA复制的模拟动画
2019/9/13
探究案
DNA的复制
2019/9/13
蒙城八中 田聚财
北京奥运会会徽“中国印——舞动的北京 ”
怎样将这枚会徽复制成 两个完全一样的印章？
2019/9/13
何谓 DNA复制？
所谓DNA的复制就是指新DNA的合 成，是产生两个跟亲代DNA完全相同的 新 DNA分子的过程.
那么DNA是如何复制？
2019/9/13
一半是新的，一半是旧的；
复制一次
沃森和克里克推测是半保留复制模型
2019/9/13
二、DNA半保留复制的实验证据
2019/9/13
15N//15N
重带(下部)
15N//14N
中带(中间)
14N//14N
轻带(上部)
15N //14N
中带(中间)
自我检测
1、按照半保留复制的原理,请大家 思考:
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（三）防止拓扑学问题两种机制
DNA在生物细胞中本身就是负超螺旋，当DNA解链而产生正超螺旋时， 可以被原来存在的负超螺旋所中和
（四）缺刻平移( Nick translation)去除引物
3
5′ parent
5′
3′ progeny
′
nick
Байду номын сангаас
结合Pol I
封闭缺口
引物移动 / DNA合成
降解的引物
高中生物必修二 DNA的复制
北京市第九十四中学 张雪
“θ”型复制 环状DNA的复制方式，即从复制起点开始，
双向同时进行，形成θ样中间物 环节：
DNA复制的起始 DNA链的延伸 DNA复制的终止
1、DNA复制起点双链解开 ，形成复制叉
2、RNA引物的合成 3、DNA聚合酶将第一个dNTP加到引物的3'-OH末端
线状DNA末端复制的过程如何？
一、线状DNA末端复制问题
5′
3′
5′
5′
3′
5′
5′
3′
5′ 5′
3′
线状DNA末端复制问题 1、复制后产生粘性末端（sticky end）：滞后
链的5’端引物切除后，因没有3’-OH存在 DNA聚合酶无法将缺少的部分补齐 2、染色体不稳定 3、染色体末端隐缩：DNA每复制一次，DNA 就缩短一次 讨论：环状DNA是否存在末端复制问题？
复制叉
复制叉
（一）DNA复制体(replisome)
DNA聚合酶Ⅲ全酶分子、引发体和解旋酶构成的复合体
（二）DNA聚合反应的特征 1、DNA的聚合反应是以dNTP为底物，以3’ →5 ’
DNA为模板，按碱基配对原则在3’-OH上加dNTP （DNA聚合酶对碱基的选择功能） 2、链沿5’ 3’方向延长 3、碱基互补配对，若错配则切除掉
二、T7 噬菌体DNA的末端复制
5‘ 3’
5‘ 3’
5‘
3‘
3’
5’
5‘ 3’
5‘ 3’
5‘ 3’
真核生物如何解决末端复制的问题?
3‘ 5’
互补的3’端配对
3‘ 5’
聚合酶I和连接酶 封闭缺口
3‘ 5’
限制性酶 交错切割
3‘ 5’
聚合酶I 3’延伸,完成复制
3‘ 5’
三、真核生物染色体 DNA末端复制 （一）端粒（Telomere）
都同时复制） 3、一个细胞周期只复制一次；而原核生物可不停复制，
复制可以成熟前起始 4、引物及冈崎片段的长度均小于原核生物。真核长约
100-200nt，原核长约1000-2000nt。
Nucleotide（nt 核苷酸）
谢谢！
24
附：端粒长度----分子钟(molecularclock) 的作用 随着细胞不断分裂，端粒的长度越来越短，当 达到一个临界长度，细胞染色体即失去稳定性， 阻止细胞进一步分裂的信号便发出。细胞将发 生凋亡（apoptosis）
（二）端粒酶
1、组成 （1）蛋白质：逆转录酶 （2）RNA：约150nt，部分序列与端粒DNA互补，
DNA ligase
三、细菌DNA复制的终止 tus gene 产物 （DnaB inhibitor)
复制叉相遇位点 复制终止区：terD / terA
AATTAGTATGTTGTAACTAAAGT TTAATCATACAACATTGATTTCA
terC / terB
200 kb
Replication fork 2
可作为合成端粒DNA的模板 （端粒酶是自身携带RNA模板的逆转录酶） 2、功能：负责端粒DNA的延长，维持端粒的长度
3、存在部位： 在干细胞、生殖细胞和肿瘤细胞， 才可以检测到具有活性的端粒酶
4、端粒酶和衰老、肿瘤有关
附：真核生物DNA复制的特点 1、复制速度慢：～50nt／秒，为原核生物的1／10 2、多个复制起始点，可同时进行复制（并非所有复制子
1、概念：是真核生物染色体末端的一种特殊结构 2、组成：端粒DNA / 端粒蛋白 （1）端粒蛋白 ：非组蛋白 （2）端粒DNA ：
a、含数百个短的正向重复序列，富含GC b、通式：Cn（A/T）m n1，m=1-4
人的端粒DNA序列： （TTAGGG）n
3、作用 （1）稳定染色体结构 （2）防止染色体末端融合 （3）保护染色体结构基因 （4）避免遗传信息在复制过程中丢失
Replication fork 1
（一）终止位点 一侧复制叉的终止位点位于相遇点的另一侧
（二）终止机制 1、Tus蛋白的作用： 可与终止序列结合，阻止复制叉继续前移 2、两个复制叉在相遇点相遇 3、两个复制叉在复制快的复制叉的终止点相遇
（三）分离（segregation） Topoisomerase IV：使复制叉解体，释放子链DNA