《第二节 DNA分子的结构和复制》课件_高中生物_必修2 遗传与进化_苏教版.pptxVIP

DNA分子的结构和复制主讲人：

目录01DNA分子结构02DNA分子复制过程03复制的酶类作用04复制的调控机制05DNA复制的生物学意义06DNA复制技术应用

DNA分子结构01

双螺旋模型介绍双螺旋结构的发现1953年，沃森和克里克提出了DNA的双螺旋结构模型，为遗传学研究奠定了基础。碱基配对规则在双螺旋结构中，腺嘌呤（A）与胸腺嘧啶（T）配对，胞嘧啶（C）与鸟嘌呤（G）配对，形成稳定的DNA结构。螺旋的稳定性和功能双螺旋结构的稳定性对DNA复制和基因表达至关重要，其扭曲和解开是遗传信息传递的关键。

核苷酸组成DNA由四种核苷酸组成：腺嘌呤（A）、胸腺嘧啶（T）、胞嘧啶（C）和鸟嘌呤（G）。四种核苷酸01A与T、C与G之间通过氢键配对，形成DNA双螺旋结构的稳定基础。碱基配对规则02DNA分子的骨架由磷酸和脱氧核糖组成，连接核苷酸形成长链。磷酸和糖骨架03

碱基配对规则腺嘌呤与胸腺嘧啶配对在DNA双螺旋结构中，腺嘌呤（A）总是与胸腺嘧啶（T）通过两个氢键配对。鸟嘌呤与胞嘧啶配对鸟嘌呤（G）与胞嘧啶（C）通过三个氢键配对，是DNA分子中更为稳定的碱基对。

DNA分子复制过程02

复制的基本原理DNA复制遵循半保留原则，每个新DNA分子包含一条旧链和一条新合成的链。半保留复制机制DNA双螺旋解开形成复制叉，两条模板链分别指导新链的合成，实现DNA分子的复制。复制叉的形成在DNA复制过程中，腺嘌呤(A)与胸腺嘧啶(T)配对，胞嘧啶(C)与鸟嘌呤(G)配对，确保遗传信息的准确传递。碱基互补配对规则010203

复制过程步骤解旋酶拆开DNA双螺旋结构，为复制提供单链模板。DNA聚合酶需要引物来启动新链的合成，通常由RNA引物构成。DNA聚合酶沿模板链添加相应的脱氧核苷酸，形成新的DNA链。复制完成后，DNA聚合酶进行校对，确保复制的准确性，并由特定蛋白终止复制过程。解旋酶的作用引物的结合链延伸过程终止与校对新合成的DNA链遵循碱基互补配对原则，A与T配对，C与G配对。碱基配对原则

复制的准确性复制后修复机制涉及多个蛋白质复合体，如真核生物的核苷酸切除修复，确保复制的准确性。复制后修复细胞内存在错配修复系统，如E.coli的MutS和MutL蛋白，可修复复制过程中产生的错配。错配修复系统DNA复制过程中，酶如DNA聚合酶具有校对功能，能识别并修正配对错误的核苷酸。校对机制

复制的酶类作用03

DNA聚合酶功能DNA聚合酶负责在模板链上添加相应的核苷酸，形成新的DNA链。催化新链合成DNA聚合酶只能在3到5方向上添加核苷酸，确保新链的合成与模板链互补。链延伸方向聚合酶具有校对功能，能够识别并纠正配对错误的核苷酸，保证复制的准确性。校对功能

解旋酶的作用解旋酶通过水解ATP能量，解开DNA双螺旋结构，为复制提供单链模板。解开双螺旋结构在复制叉处，解旋酶维持DNA单链的稳定，防止已解开的链重新配对，保证复制顺利进行。防止DNA重新配对

连接酶的作用连接酶是一种酶，它能够催化DNA片段之间的磷酸二酯键形成，从而连接断裂的DNA链。连接酶的定义01在DNA复制或受损后修复过程中，连接酶修复断裂的DNA链，保证遗传信息的完整传递。连接酶在DNA修复中的角色02在基因克隆和重组DNA技术中，连接酶用于连接载体DNA和目标DNA片段，形成重组DNA分子。连接酶在基因工程中的应用03

复制的调控机制04

复制起始点细胞通过特定的识别蛋白找到DNA分子上的复制起始点，确保复制的准确开始。识别复制起始点复制起始点通常具有特定的核苷酸序列，如大肠杆菌的oriC序列，为复制提供特异性。起始点的序列特征在复制起始前，DNA双螺旋结构在起始点区域局部解开，形成复制泡，以便复制酶的结合。复制起始点的开放

复制的校对机制细胞利用错配修复系统识别并修复DNA复制过程中产生的错误配对，确保遗传信息的准确性。错配修复系统复制后修复涉及多个蛋白质复合体，它们在DNA复制完成后检查并修复未被校对机制识别的错误。复制后修复当DNA链上出现损伤时，核苷酸切除修复机制会切除损伤部分，并用正确的核苷酸替换，以维持DNA的完整性。核苷酸切除修复

复制的终止细胞内存在校验机制，如复制后修复系统，确保复制终止后DNA无错误，维持遗传信息的准确性。复制终止蛋白如Tus蛋白与Ter位点结合，阻止复制叉继续前进，完成复制终止。DNA复制过程中，特定的终止序列如Ter位点会指示复制叉停止，确保复制完整。复制终止信号复制终止蛋白复制终止的校验机制

DNA复制的生物学意义05

遗传信息传递DNA复制保证了遗传信息从一代传递到下一代，维持了物种的遗传连续性。确保遗传连续性01在细胞分裂过程中，DNA复制是必要的步骤，确保每个新细胞都获得完整的遗传信息。细胞分裂的基础02复制过程中的错误可导致遗传变异