【公開課課件】3.3-DNA的復(fù)制

1、DNA的復(fù)制一一.對對DNA分子復(fù)制的推測分子復(fù)制的推測沃森和克里克的推測沃森和克里克的推測(假說假說)復(fù)制時復(fù)制時,DNA的雙螺旋的雙螺旋解開解開.互補(bǔ)的堿基間氫互補(bǔ)的堿基間氫鍵斷裂鍵斷裂分開的兩條鏈作為模分開的兩條鏈作為模板板,以堿基互補(bǔ)配對的以堿基互補(bǔ)配對的原則合成新的一條鏈原則合成新的一條鏈實(shí)驗(yàn)結(jié)論：實(shí)驗(yàn)結(jié)論：DNA的復(fù)制是以半保留的方式進(jìn)行的的復(fù)制是以半保留的方式進(jìn)行的二、二、DNADNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證據(jù)半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證據(jù)重帶重帶(下部下部)1515N N/ /15N中帶中帶(中間中間)1515N N/ /14N輕帶輕帶(上部上部)1414N/N/14N中帶中帶(中間中間)15

2、15N N/ /14N第一代第一代第二代第二代第三代第三代第四代第四代無論無論DNA復(fù)制多少次，含有原來母鏈的復(fù)制多少次，含有原來母鏈的DNA分子分子永遠(yuǎn)只有兩條永遠(yuǎn)只有兩條 由由1515N N標(biāo)記細(xì)菌的標(biāo)記細(xì)菌的DNADNA，然后又將，然后又將1414N N來供給這種細(xì)菌，于來供給這種細(xì)菌，于是該細(xì)菌便用是該細(xì)菌便用1414N N來合成來合成DNADNA，假設(shè)細(xì)菌連續(xù)分裂三次產(chǎn)生，假設(shè)細(xì)菌連續(xù)分裂三次產(chǎn)生了八個新個體，它們了八個新個體，它們DNADNA中的含中的含1414N N的鏈與的鏈與1515N N的鏈的比例是的鏈的比例是 （ ） A、4：1 B、2：1 C、1：1 D、3：1 A A子

3、一代子一代子二代子二代親代親代子三代子三代1、概念：、概念： 以親代以親代DNA分子為模板合成子代分子為模板合成子代DNA分子分子的過程。的過程。二、二、DNADNA分子復(fù)制的過程及其特點(diǎn)分子復(fù)制的過程及其特點(diǎn) 狹義狹義: : 有絲分裂的間期和減有絲分裂的間期和減的間期的間期 ； 廣義廣義: : 細(xì)胞分裂細(xì)胞分裂（當(dāng)然包括當(dāng)然包括真核真核細(xì)胞的細(xì)胞的有絲分裂，無有絲分裂，無絲分裂和減數(shù)分裂絲分裂和減數(shù)分裂以及以及原核原核細(xì)胞的細(xì)胞的二分裂二分裂）時及時及DNA病毒增殖時病毒增殖時。2、時間：、時間：3.場所：場所： 主要在：細(xì)胞核，主要在：細(xì)胞核， 其次在：細(xì)胞質(zhì)的線粒體、葉綠體等其次在：細(xì)胞

4、質(zhì)的線粒體、葉綠體等部位。部位。復(fù)制過程復(fù)制過程: :4DNA復(fù)制的復(fù)制的過程及特點(diǎn)過程及特點(diǎn)1)1)、解旋、解旋: :利用細(xì)胞提供的能量（利用細(xì)胞提供的能量（ATPATP）解旋解旋( (解旋酶解旋酶) ) 2)2)、配對、配對: :分別以每條單鏈為模板分別以每條單鏈為模板, ,以四以四種游離的脫氧核苷酸為原料種游離的脫氧核苷酸為原料, ,利用堿基利用堿基互補(bǔ)配對原則合成兩條新的子鏈（互補(bǔ)配對原則合成兩條新的子鏈（DNADNA聚合酶）聚合酶）3)3)、兩條子鏈分別與對應(yīng)的模板鏈繞、兩條子鏈分別與對應(yīng)的模板鏈繞成螺旋型，構(gòu)成兩個新的成螺旋型，構(gòu)成兩個新的DNADNA分子分子4)、特點(diǎn)（1）邊解旋

5、邊復(fù)制 （2）半保留復(fù)制5、方式、方式 半保留復(fù)制半保留復(fù)制即新即新DNA分子中都保留了分子中都保留了原來原來DNADNA分子的分子的條鏈。條鏈。 6、結(jié)果：、結(jié)果： DNA復(fù)制復(fù)制1次，可以產(chǎn)生兩個完全次，可以產(chǎn)生兩個完全一樣的一樣的DNA分子，如果連續(xù)復(fù)制分子，如果連續(xù)復(fù)制n次，則可以形成次，則可以形成 個子代個子代DNA分子。分子。 7、條件：、條件： 模板模板 原料原料 能量能量 酶：酶：（親代：（親代DNA分子的兩條鏈）；分子的兩條鏈）；：（：（4種游離的脫氧核苷酸）；種游離的脫氧核苷酸）；：（主要來自呼吸作用產(chǎn)生的：（主要來自呼吸作用產(chǎn)生的ATP）；）；（解旋酶和聚合酶）等。（解旋

6、酶和聚合酶）等。 8、DNA準(zhǔn)確復(fù)制的原因準(zhǔn)確復(fù)制的原因?DNADNA具有獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)，具有獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)， 能為復(fù)制提供精確的模板。能為復(fù)制提供精確的模板。堿基具有互補(bǔ)配對的能力，堿基具有互補(bǔ)配對的能力， 能夠使復(fù)制準(zhǔn)確無誤。能夠使復(fù)制準(zhǔn)確無誤。9、意義：、意義： 保持了遺傳信息的連續(xù)性：保持了遺傳信息的連續(xù)性： DNA分子的自我復(fù)制，這在遺傳學(xué)上具有分子的自我復(fù)制，這在遺傳學(xué)上具有重要的意義。重要的意義。DNA通過復(fù)制在生物的傳種通過復(fù)制在生物的傳種接代中傳遞遺傳信息，從而保證物種的相接代中傳遞遺傳信息，從而保證物種的相對穩(wěn)定性，使種族得以延續(xù)。對穩(wěn)定性，使種族得以延續(xù)。 三、與三、

7、與DNADNA復(fù)制相關(guān)的計算復(fù)制相關(guān)的計算) )復(fù)制復(fù)制n n次后次后DNADNA個數(shù)個數(shù): :2n（n=復(fù)制次數(shù)）復(fù)制次數(shù)）2 2）含母鏈的）含母鏈的DNADNA數(shù)量及比例數(shù)量及比例22)DNA)DNA個數(shù)個數(shù): :2n（n=復(fù)制次數(shù)）復(fù)制次數(shù)）2 2）含母鏈的）含母鏈的DNADNA數(shù)量及比例數(shù)量及比例22 22n23 3）含母鏈的脫氧核苷酸鏈數(shù)）含母鏈的脫氧核苷酸鏈數(shù)占總鏈數(shù)比占總鏈數(shù)比4 4）復(fù)制）復(fù)制n n次次消耗原料的量：消耗原料的量： a（）5 5）復(fù)制）復(fù)制第第n n次次消耗原料的量：消耗原料的量：A（）、G0、G1、G2三代三代DNADNA離心后的試管分別是離心后的試管分別是圖中的：圖中的：G0 、G1 、G2 。 ABD、G2代在代在、三條帶中三條帶中DNADNA數(shù)數(shù)的比例是的比例是 。0:1:1能力提升以含有以含有31P標(biāo)志的大腸標(biāo)志的大腸桿菌放入桿菌放入32P的培養(yǎng)液的培養(yǎng)液中，培養(yǎng)中，培養(yǎng)2代。離心結(jié)代。離心結(jié)果如右：