生物DNA的復(fù)制新人教必修

1、思考：生物親子代之間是通過遺傳物思考：生物親子代之間是通過遺傳物質(zhì)傳遞遺傳信息的，那么親代的遺傳質(zhì)傳遞遺傳信息的，那么親代的遺傳物質(zhì)如何物質(zhì)如何“多出一份多出一份”來傳遞給子代？來傳遞給子代？ DNADNA的復(fù)制的復(fù)制就是指以親代就是指以親代DNADNA為模板合為模板合成子代成子代DNADNA的過程，即的過程，即1DNA2DNA1DNA2DNA。新產(chǎn)生的新產(chǎn)生的DNADNA分子是一個全新的分子是一個全新的DNADNA分子嗎？分子嗎？是否像洗相片似的，有一張底片就可以洗出是否像洗相片似的，有一張底片就可以洗出許多相片來？許多相片來？ 半半保留復(fù)制保留復(fù)制全保留復(fù)制全保留復(fù)制DNADNA是肉眼看不

2、到的如何才能分辨是肉眼看不到的如何才能分辨DNADNA？實驗的基本思路是什么？實驗的基本思路是什么？實驗是如何區(qū)分親子代的實驗是如何區(qū)分親子代的DNADNA分子的？分子的？用密度梯度離心后用密度梯度離心后重帶重帶、中帶中帶、輕帶輕帶表表示的示的DNADNA分子的雙鏈構(gòu)成是怎樣的？分子的雙鏈構(gòu)成是怎樣的？在整個實驗的親代、子一代、子二代細(xì)在整個實驗的親代、子一代、子二代細(xì)胞中提取的胞中提取的DNADNA離心的結(jié)果說明了什么？離心的結(jié)果說明了什么？【閱讀與思考閱讀與思考】P53怎樣把不一樣的怎樣把不一樣的DNADNA分開呢？分開呢？N N想一想想一想 ：可以用什么同位素去標(biāo)記可以用什么同位素去標(biāo)記

3、DNADNA？14N/14NDNA15N/14NDNA15N/15NDNA輕鏈輕鏈中鏈中鏈重鏈重鏈轉(zhuǎn)移到含轉(zhuǎn)移到含1414NHNH4 4ClCl的培養(yǎng)液中的培養(yǎng)液中15N/15N DNA15N/14N DNA14N/14N DNA15N/14N DNA大腸桿菌在含大腸桿菌在含15NH4Cl的的培養(yǎng)液中生長若干代培養(yǎng)液中生長若干代紅線代表紅線代表15N鏈鏈藍(lán)線代表藍(lán)線代表14N鏈鏈紅線代表紅線代表15N鏈鏈藍(lán)線代表藍(lán)線代表14N鏈鏈變通：變通：親代母鏈與子代親代母鏈與子代DNADNA鏈數(shù)之比為：鏈數(shù)之比為： 含親代母鏈的含親代母鏈的DNADNA分子數(shù)與子代分子數(shù)與子代DNADNA分子數(shù)分子數(shù)之比

4、為：之比為：規(guī)律規(guī)律1 1：親代親代DNADNA復(fù)制復(fù)制n n代后，代后，DNADNA分子分子數(shù)為，含親代母鏈的數(shù)為，含親代母鏈的DNADNA分子數(shù)分子數(shù)為，不含親代母鏈的為，不含親代母鏈的DNADNA分子數(shù)分子數(shù)為為1/2n2/ 2n2n2個個2n2解釋【尋找規(guī)律尋找規(guī)律】半保留復(fù)制半保留復(fù)制DNADNA分子復(fù)制時，分子復(fù)制時，DNADNA分子的雙螺旋將解開，分子的雙螺旋將解開，互補(bǔ)的堿基之間的氫鍵斷裂，解開的兩條單鏈互補(bǔ)的堿基之間的氫鍵斷裂，解開的兩條單鏈作為復(fù)制的模板，游離的脫氧核苷酸依據(jù)堿基作為復(fù)制的模板，游離的脫氧核苷酸依據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則，通過形成氫鍵，結(jié)合到作為?；パa(bǔ)配對原則，通

5、過形成氫鍵，結(jié)合到作為模板的單鏈上。板的單鏈上。 由于新合成的每個由于新合成的每個DNADNA分子中，都保留了原分子中，都保留了原來來DNADNA分子中的一條鏈，因此，這種復(fù)制方式分子中的一條鏈，因此，這種復(fù)制方式被稱做被稱做半保留復(fù)制半保留復(fù)制。1、概念：、概念：2、場所：、場所：3、時期：、時期：4、條件、條件5、復(fù)制過程：、復(fù)制過程：6、復(fù)制特點、復(fù)制特點7、準(zhǔn)確復(fù)制原因、準(zhǔn)確復(fù)制原因8、復(fù)制的生物學(xué)意義：、復(fù)制的生物學(xué)意義：有絲分裂間期、減數(shù)分裂第一次分裂的間期有絲分裂間期、減數(shù)分裂第一次分裂的間期模板：模板： 原料：原料： 能量：能量： 酶：酶： DNADNA的兩條母鏈的兩條母鏈游離

6、的脫氧核苷酸（游離的脫氧核苷酸（A A、G G、C C、T T） ATPATPDNADNA解旋酶、解旋酶、DNADNA聚合酶等聚合酶等 DNADNA雙鏈提供精確的模板雙鏈提供精確的模板（1 1）邊解旋邊復(fù)制）邊解旋邊復(fù)制（2 2）半保留復(fù)制）半保留復(fù)制細(xì)胞核（主要）、線粒體、葉綠體細(xì)胞核（主要）、線粒體、葉綠體解旋解旋合成互補(bǔ)子鏈合成互補(bǔ)子鏈形成子代形成子代DNADNA堿基互補(bǔ)配對原則堿基互補(bǔ)配對原則P P5454DNADNA的復(fù)制的復(fù)制就是指以親代就是指以親代DNADNA為模板合成子代為模板合成子代DNADNA的過程的過程規(guī)律規(guī)律2 2：親代親代DNADNA分子經(jīng)分子經(jīng) n n 次復(fù)制后，次

7、復(fù)制后，所需某種游離的脫氧核苷酸數(shù)為：所需某種游離的脫氧核苷酸數(shù)為：R a (2 n1) 其中其中 a a 表示親代表示親代DNADNA含有的某種含有的某種堿基數(shù)，堿基數(shù)，n n 表示復(fù)制的次數(shù)。表示復(fù)制的次數(shù)。例如：一個例如：一個DNADNA分子片段，經(jīng)水分解消耗分子片段，經(jīng)水分解消耗8888個水個水分子，得到多少個脫氧核苷酸？分子，得到多少個脫氧核苷酸？規(guī)律規(guī)律3 3：堿基總數(shù)失去堿基總數(shù)失去H H2 2O O數(shù)數(shù)2 290【智慧眼智慧眼尋找規(guī)律尋找規(guī)律】練習(xí)親親 代代第一代第一代第二代第二代第三代第三代15N15N類推第五代時在離心管中，上中下層的比例如何？類推第五代時在離心管中，上中下

8、層的比例如何？15N15N14N14N14N14N14N14N復(fù)制過程復(fù)制過程: :解旋酶催化（氫鍵斷裂）解旋酶催化（氫鍵斷裂）解旋：解旋：模板模板（在（在DNADNA聚合酶的催化下，利用聚合酶的催化下，利用游離的脫氧核苷酸進(jìn)行）游離的脫氧核苷酸進(jìn)行）以母鏈為模板進(jìn)行堿基配對以母鏈為模板進(jìn)行堿基配對母鏈（舊鏈）母鏈（舊鏈）子鏈（新鏈）子鏈（新鏈）形成兩個子代形成兩個子代DNA:同時進(jìn)行同時進(jìn)行(邊解旋邊復(fù)制）邊解旋邊復(fù)制）組成組成邊解旋復(fù)制邊解旋復(fù)制半保留復(fù)制半保留復(fù)制多起點復(fù)制多起點復(fù)制 具有具有100個堿基對的個堿基對的1個個DNA分子片斷，分子片斷，內(nèi)含內(nèi)含40個胸腺嘧啶，如果連續(xù)復(fù)制兩

9、次，個胸腺嘧啶，如果連續(xù)復(fù)制兩次，則需要游離的胞嘧啶脫氧核苷酸的數(shù)目為則需要游離的胞嘧啶脫氧核苷酸的數(shù)目為 （ ）個。）個。180 某某DNA分子共含有含氮堿基分子共含有含氮堿基1400個，其中一個，其中一條鏈上條鏈上A+T/C+G= 2:5，問該，問該DNA分子連續(xù)復(fù)制分子連續(xù)復(fù)制2次，共需游離的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的數(shù)目是次，共需游離的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的數(shù)目是（ ）個。）個。600圖中一、二、三表示圖中一、二、三表示DNA復(fù)制的過程復(fù)制的過程一表示一表示_，這一過程中，這一過程中，DNA分子在分子在 的作用下，兩條扭成螺旋的的作用下，兩條扭成螺旋的長鏈開始長鏈開始_。二表示二表示 。每條。

10、每條母鏈在一些母鏈在一些_ _的作用下，鏈上的的作用下，鏈上的堿基按照堿基按照_與周圍環(huán)與周圍環(huán)境中游離的境中游離的_來配對來配對.三表示三表示_。解旋解旋解旋酶解旋酶 以母鏈為模板進(jìn)行堿基配對以母鏈為模板進(jìn)行堿基配對解開解開DNA聚合酶聚合酶堿基互補(bǔ)配對原則堿基互補(bǔ)配對原則脫氧核苷酸脫氧核苷酸形成兩個新的形成兩個新的DNA分子分子練習(xí)練習(xí)以下的幻燈片是練習(xí)集，以下的幻燈片是練習(xí)集，請各位教師根據(jù)本班學(xué)生請各位教師根據(jù)本班學(xué)生實際情況挑選練習(xí)題。實際情況挑選練習(xí)題。練習(xí)練習(xí)下列關(guān)于下列關(guān)于DNA復(fù)制的說法，其中不正確的（復(fù)制的說法，其中不正確的（ ）A. DNA復(fù)制過程中需要酶的催化復(fù)制過程中

11、需要酶的催化B. DNA復(fù)制過程中需要的能量直接由糖類提供復(fù)制過程中需要的能量直接由糖類提供C. DNA 分子是邊解旋復(fù)制的分子是邊解旋復(fù)制的D. DNA 復(fù)制過程中兩條母鏈均可作模板復(fù)制過程中兩條母鏈均可作模板以以DNA的一條鏈的一條鏈“ATC”為模板，經(jīng)復(fù)為模板，經(jīng)復(fù)制后的子鏈?zhǔn)牵ㄖ坪蟮淖渔準(zhǔn)牵?）A. “TAG” B. “UAG”C. “TAC” D. “TUG” 在氮源為14N的培養(yǎng)基上生長的大腸桿菌，其DNA分子均為14N-DNA（對照）；在氮源為15N的培養(yǎng)基上生長的大腸桿菌，其DNA分子均為15N-DNA（親代）。將親代大腸桿菌轉(zhuǎn)移到含14N的培養(yǎng)基上，再連續(xù)繁殖兩代（I和II）

12、，用離心的方法分離得到的結(jié)果如下表所示，請分析： 對照親代III輕鏈14N-DNA全輕鏈 1/2輕鏈中鏈 全中鏈1/2中鏈重鏈15N-DNA 全重鏈 （1）由實驗結(jié)果可以推出第一代（I）細(xì)菌DNA分子中一條鏈?zhǔn)?，另一條鏈?zhǔn)?。（2）中鏈含有氮元素是 。（3）將第一代（I）轉(zhuǎn)移到含15N的培養(yǎng)基上繁殖一代，將所得到的細(xì)菌的DNA用同樣方法分離。那么得到的輕中重鏈情況是 。（4）上述實驗表明DNA分子復(fù)制的特點是 。 1515N N母鏈母鏈1414N N新鏈新鏈1515N N和和1414N N1/21/2中鏈中鏈1/21/2重鏈重鏈半保留復(fù)制半保留復(fù)制2DNA分子的半保留復(fù)制方式使分子的半保留復(fù)

13、制方式使 A分子結(jié)構(gòu)具有相對穩(wěn)定性分子結(jié)構(gòu)具有相對穩(wěn)定性B能精確進(jìn)行自我復(fù)制，保證親代與子代之能精確進(jìn)行自我復(fù)制，保證親代與子代之 間的間的 連續(xù)性連續(xù)性C能夠精確地指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成能夠精確地指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成D產(chǎn)生可遺傳變異的機(jī)會產(chǎn)生可遺傳變異的機(jī)會3一個雙鏈一個雙鏈DNA分子為第一代，經(jīng)過分子為第一代，經(jīng)過3次自我次自我復(fù)制，在第四代復(fù)制，在第四代DNA分子中，共有分子中，共有 條長鏈條長鏈有有 條第一代脫氧核苷酸的長鏈條第一代脫氧核苷酸的長鏈 A2 B4 C8 D16A D B 課堂練習(xí)課堂練習(xí)4下列關(guān)于下列關(guān)于DNA復(fù)制過程中，正確順復(fù)制過程中，正確順序是（序是（ ） 互補(bǔ)堿基對間氫鍵斷裂互

14、補(bǔ)堿基對間氫鍵斷裂 互補(bǔ)堿基互補(bǔ)堿基對之間形成氫鍵對之間形成氫鍵 DNA分子在解旋酶分子在解旋酶作用下解旋作用下解旋 以母鏈為模板進(jìn)行堿基以母鏈為模板進(jìn)行堿基互補(bǔ)配對互補(bǔ)配對 子鏈與母鏈盤旋成雙螺旋結(jié)子鏈與母鏈盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)構(gòu) A B C DC課堂練習(xí)課堂練習(xí)5、DNA的復(fù)制不可能發(fā)生在（的復(fù)制不可能發(fā)生在（ ） A、細(xì)胞核中、細(xì)胞核中 B、葉綠體中、葉綠體中 C、線粒體中、線粒體中 D、核糖體中、核糖體中 D6、一條染色體含有一個雙鏈、一條染色體含有一個雙鏈DNA分子，經(jīng)復(fù)制后，分子，經(jīng)復(fù)制后，一條染色單體含有一條染色單體含有 （ ）A、兩條雙鏈、兩條雙鏈DNA分子分子 B、一條雙鏈、一條

15、雙鏈DNA分子分子 C、一條單鏈、一條單鏈DNA分子分子 D、四條雙鏈、四條雙鏈DNA分子分子B課堂練習(xí)課堂練習(xí) 1、一個DNA分子中，有腺嘌呤1500個，腺嘌呤與鳥嘌呤之比為3：1，則這個DNA分子中脫氧核糖的分子數(shù)目為_個。 2、甲DNA分子的一條鏈上A+C/G+T=0.8，乙DNA分子的一條鏈上 A+T/G+C = 1.25,那么甲、乙DNA分子中互補(bǔ)鏈上相應(yīng)的堿基比例分別是_和_。課堂訓(xùn)練：課堂訓(xùn)練：40001.251.253、某DNA分子中，鳥嘌呤與胞嘧啶之和為46%，該DNA一條鏈（a鏈）中腺嘌呤占28%，a鏈的互補(bǔ)鏈（b鏈）中腺嘌呤占該鏈全部堿基的百分比是_。4、某DNA分子中含

16、有 30%的腺嘌呤，該DNA分子一條鏈上鳥嘌呤最多可占此鏈堿基總數(shù)的_。 26%40%7、含有32P或31P的磷酸，兩者化學(xué)性質(zhì)幾乎相同，都可參與DNA的組成，但32P比31P質(zhì)量大。現(xiàn)將某哺乳動物的體細(xì)胞放在含有31P磷酸的培養(yǎng)基中，連續(xù)培養(yǎng)數(shù)代后得到G0代細(xì)胞。然后將G0代細(xì)胞移到含有32P的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，經(jīng)過第1、2次細(xì)胞分裂后，分別得到G1、G2代細(xì)胞。再從G0、G1、G2代細(xì)胞中提取出DNA，經(jīng)密度剃度離心后得到的結(jié)果如圖所示，由于DNA分子的質(zhì)量不同，因此在離心管內(nèi)的分布不同。若、分別代表輕型、中型、重型DNA分子的位置，請回答：、G0、G1、G2三三代代DNADNA離心后的試離心

17、后的試管分別是圖中的：管分別是圖中的：G0 、G1 、G2 。 ABD、G2代在、三條帶中代在、三條帶中DNADNA數(shù)數(shù)的比例是的比例是 。、圖中、兩條帶中、圖中、兩條帶中DNADNA分子所含的同分子所含的同位素磷分別是：位素磷分別是： ， 。、上述實驗結(jié)果證明了、上述實驗結(jié)果證明了DNADNA的復(fù)制方式的復(fù)制方式是是 。0:1:131P31P 和和32P半保留復(fù)制半保留復(fù)制3、將、將32P 標(biāo)記的標(biāo)記的DNA分子放在分子放在 31P的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，的培養(yǎng)基上培養(yǎng)， 經(jīng)經(jīng)過過3次復(fù)制，在所形成的子代次復(fù)制，在所形成的子代 DNA中，含中，含32P 的的DNA占占總數(shù)是總數(shù)是 A1/16 Bl8

18、 C14 D124 4、某生物的雙鏈某生物的雙鏈DNADNA分子共有含氮堿基分子共有含氮堿基7777對，其中一條鏈對，其中一條鏈上（上（A+TA+T）：（）：（C+ GC+ G）2.52.5，問該，問該DNADNA分子連續(xù)復(fù)制兩次分子連續(xù)復(fù)制兩次共需游離的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的數(shù)目是共需游離的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的數(shù)目是A A154154個個 B B165165個個 C C110110個個 D D220220個個小結(jié)小結(jié): :設(shè)一條設(shè)一條DNADNA分子中有胸腺嘧啶分子中有胸腺嘧啶mm個，則該個，則該DNADNA復(fù)制復(fù)制n n次后，形成子代次后，形成子代DNADNA分子需游離的胸分子需游離的胸腺嘧

19、啶為腺嘧啶為T T 。(2n-1)m7 7用用1515N N標(biāo)記的一個標(biāo)記的一個DNADNA分子分子, ,放在含有放在含有1414N N 的培養(yǎng)基的培養(yǎng)基中復(fù)制三次，則含有中復(fù)制三次，則含有1515N N的的DNADNA分子占全部分子占全部DNADNA分子的分子的比例和占全部比例和占全部DNADNA單鏈的比例依次是單鏈的比例依次是A 1A 12 2，1 14 B 14 B 14 4，1 18 8C 1C 14 4，1 116 D 116 D 18 8，1 18 88 8某某DNADNA分子有分子有20002000個脫氧核苷酸，已知它的一條個脫氧核苷酸，已知它的一條單鏈上堿基單鏈上堿基A A：G

20、 G：T T：C C1 1：2 2：3 3：4 4，若該分子復(fù)，若該分子復(fù)制一次，則需腺嘌呤脫氧核苷酸的數(shù)量是（制一次，則需腺嘌呤脫氧核苷酸的數(shù)量是（ ）A A200 B200 B300 C300 C400 D400 D8008001、某些藥物可以抑制腫瘤細(xì)胞、某些藥物可以抑制腫瘤細(xì)胞DNA的復(fù)制，從的復(fù)制，從而達(dá)到控制癌癥的目的。這些藥物作用的細(xì)胞正而達(dá)到控制癌癥的目的。這些藥物作用的細(xì)胞正處于細(xì)胞周期的（處于細(xì)胞周期的（ ）A 間期間期 B 前期前期 C 中期中期 D 不能確定不能確定2、下列關(guān)于、下列關(guān)于DNA復(fù)制過程的正確順序是（復(fù)制過程的正確順序是（ ） 互補(bǔ)堿基對間氫鍵斷裂互補(bǔ)堿基

21、對間氫鍵斷裂 互補(bǔ)堿基對之間形成互補(bǔ)堿基對之間形成氫鍵氫鍵DNA分子在解旋酶作用下解旋分子在解旋酶作用下解旋 以母鏈為以母鏈為模板進(jìn)行堿基互補(bǔ)配對模板進(jìn)行堿基互補(bǔ)配對 子鏈與母鏈盤旋成雙螺子鏈與母鏈盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)旋結(jié)構(gòu)A B C DAC幻燈片3、DNA分子解旋時，下列哪一組堿基被解開（分子解旋時，下列哪一組堿基被解開（ ）A 鳥嘌呤和腺嘌呤鳥嘌呤和腺嘌呤 B 胸腺嘧啶和胞嘧啶胸腺嘧啶和胞嘧啶C 腺嘌呤和胸腺嘧啶腺嘌呤和胸腺嘧啶 D 腺嘌呤和胞嘧啶腺嘌呤和胞嘧啶C4、下面關(guān)于、下面關(guān)于DNA復(fù)制過程的描述，錯誤的是（復(fù)制過程的描述，錯誤的是（ ）A 復(fù)制需要能量復(fù)制需要能量 B邊解旋邊復(fù)制邊解

22、旋邊復(fù)制C 復(fù)制需要氨基酸和酶復(fù)制需要氨基酸和酶 D 復(fù)制遵循堿基互補(bǔ)配對原則復(fù)制遵循堿基互補(bǔ)配對原則 C5、若對一個、若對一個DNA分子進(jìn)行標(biāo)記分子進(jìn)行標(biāo)記, 經(jīng)過經(jīng)過4次復(fù)制后，次復(fù)制后，含有標(biāo)記含有標(biāo)記DNA分子數(shù)占分子數(shù)占DNA總數(shù)的（總數(shù)的（ ）A 1/6 B 1/8 C 1/4 D 1/2 B幻燈片幻燈片半保留復(fù)制半保留復(fù)制DNADNA分子復(fù)制時，分子復(fù)制時，DNADNA分子的雙螺旋將解開，分子的雙螺旋將解開，互補(bǔ)的堿基之間的氫鍵斷裂，解開的兩條單鏈互補(bǔ)的堿基之間的氫鍵斷裂，解開的兩條單鏈作為復(fù)制的模板，游離的脫氧核苷酸依據(jù)堿基作為復(fù)制的模板，游離的脫氧核苷酸依據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則，

23、通過形成氫鍵，結(jié)合到作為模互補(bǔ)配對原則，通過形成氫鍵，結(jié)合到作為模板的單鏈上。板的單鏈上。 由于新合成的每個由于新合成的每個DNADNA分子中，都保留了原分子中，都保留了原來來DNADNA分子中的一條鏈，因此，這種復(fù)制方式分子中的一條鏈，因此，這種復(fù)制方式被稱做被稱做半保留復(fù)制半保留復(fù)制。1、概念：、概念：2、場所：、場所：3、時期：、時期：4、條件、條件5、復(fù)制過程：、復(fù)制過程：6、復(fù)制特點、復(fù)制特點7、準(zhǔn)確復(fù)制原因、準(zhǔn)確復(fù)制原因8、復(fù)制的生物學(xué)意義：、復(fù)制的生物學(xué)意義：有絲分裂間期、減數(shù)分裂第一次分裂的間期有絲分裂間期、減數(shù)分裂第一次分裂的間期模板：模板： 原料：原料： 能量：能量： 酶：

24、酶： DNADNA的兩條母鏈的兩條母鏈游離的脫氧核苷酸（游離的脫氧核苷酸（A A、G G、C C、T T） ATPATPDNADNA解旋酶、解旋酶、DNADNA聚合酶等聚合酶等 DNADNA雙鏈提供精確的模板雙鏈提供精確的模板（1 1）邊解旋邊復(fù)制）邊解旋邊復(fù)制（2 2）半保留復(fù)制）半保留復(fù)制細(xì)胞核（主要）、線粒體、葉綠體細(xì)胞核（主要）、線粒體、葉綠體解旋解旋合成互補(bǔ)子鏈合成互補(bǔ)子鏈形成子代形成子代DNADNA堿基互補(bǔ)配對原則堿基互補(bǔ)配對原則P P5454DNADNA的復(fù)制的復(fù)制就是指以親代就是指以親代DNADNA為模板合成子代為模板合成子代DNADNA的過程的過程 具有具有100個堿基對的個堿