DNA復制張京瑞

1、DNADNA的雙螺旋結構的雙螺旋結構構構成成方方式式位置位置雙螺旋外側雙螺旋外側雙螺旋內側雙螺旋內側堿基對堿基對主鏈主鏈(骨架骨架)1 1）脫氧核糖與）脫氧核糖與磷酸交替連接；磷酸交替連接；2）兩條主鏈）兩條主鏈呈反向平行；呈反向平行；3）盤繞成規(guī)則）盤繞成規(guī)則的雙螺旋。的雙螺旋。2 2）堿基互補配對）堿基互補配對（A TA T，G CG C）1 1）主鏈上對應）主鏈上對應堿基以堿基以氫鍵氫鍵連連結成對；結成對；三、三、DNA分子的特性分子的特性兩條鏈間堿基互兩條鏈間堿基互補配對方式補配對方式_不變不變穩(wěn)定性穩(wěn)定性 三、三、DNA分子的特性分子的特性多樣性多樣性不同的生物，堿基對的數(shù)目不同的生

2、物，堿基對的數(shù)目_，堿基對的排列順序，堿基對的排列順序肯定肯定_。可能不同可能不同不同不同特定的特定的DNA分子具有特定的分子具有特定的_順序。順序。堿基排列堿基排列特異性特異性遺傳信息遺傳信息三、三、DNA分子的特性：分子的特性：多樣性：多樣性：DNA分子堿基對的排列順序千變萬化。分子堿基對的排列順序千變萬化。一個最短的DNA分子也有4000個堿基對，可能的排列方式就有_種。特異性：特定的特異性：特定的DNA分子具有特定的堿基排列順序。分子具有特定的堿基排列順序。不同的生物，堿基對的數(shù)目可能不同，堿基對的排列順序肯定不同。遺傳信息穩(wěn)定性：穩(wěn)定性： DNA中脫氧核糖和磷酸交替連接的方式不變中脫

3、氧核糖和磷酸交替連接的方式不變兩條鏈間堿基互補配對的方式不變兩條鏈間堿基互補配對的方式不變44000第三節(jié)第三節(jié)DNADNA的復制的復制 最早提出的最早提出的DNA復制模型有三種；復制模型有三種；一、對一、對DNADNA復制的推測復制的推測1、全保留復制：新復制出、全保留復制：新復制出 的分子直接形成，完全的分子直接形成，完全 沒有舊的部分；沒有舊的部分；2、半保留復制：形成的分子、半保留復制：形成的分子 一半是新的，一半是舊的；一半是新的，一半是舊的； 3、分散復制：新復制的分子、分散復制：新復制的分子 中新舊都有，但分配是隨中新舊都有，但分配是隨 機組合的；機組合的；復制一次復制一次復制一

4、次復制一次復制一次復制一次 半保留復制半保留復制（新合成的每個新合成的每個DNA分子，分子，都保留了原來都保留了原來DNA分子中的一條鏈分子中的一條鏈）3.3.方式方式：4.4.場所場所：細胞核（主要）、細胞核（主要）、線粒體、葉綠體線粒體、葉綠體1.1.概念概念：以親代以親代DNADNA為模板合成子代為模板合成子代DNADNA的過程。的過程。則則1DNA2DNA1DNA2DNA。 2.2.時期時期：有絲分裂有絲分裂間期間期和減數(shù)分裂和減數(shù)分裂間期間期一、一、DNADNA的復制的復制二、二、DNADNA復制的過程復制的過程: :解旋解旋（結果結果：氫鍵斷裂：氫鍵斷裂） 合成子鏈合成子鏈 新合成

5、的子鏈與模板鏈重新螺旋化新合成的子鏈與模板鏈重新螺旋化 1.1.復制過程復制過程：3、什么叫解旋？解旋的目的是什么叫解旋？解旋的目的是什么？什么？ 在在ATPATP供能、解旋酶的作用下，供能、解旋酶的作用下，DNADNA兩條多脫氧兩條多脫氧核苷酸鏈配對的堿基從氫鍵處斷裂，雙螺旋的兩條核苷酸鏈配對的堿基從氫鍵處斷裂，雙螺旋的兩條鏈解開的過程。鏈解開的過程。 目的：就是為復制提供準確的模板，解開的兩目的：就是為復制提供準確的模板，解開的兩條單鏈叫母鏈。條單鏈叫母鏈。 什么叫什么叫“子鏈子鏈”?復制復制一次能形成幾條鏈？一次能形成幾條鏈？ 以母鏈模板，以周圍環(huán)境中游的以母鏈模板，以周圍環(huán)境中游的4

6、4種脫氧核苷酸為原料，種脫氧核苷酸為原料，按照堿基互補配對原則，在有關酶的作用下，各自合成與按照堿基互補配對原則，在有關酶的作用下，各自合成與母鏈互補的一段子鏈，復制一次形成子鏈兩條。母鏈互補的一段子鏈，復制一次形成子鏈兩條。4、有人認為、有人認為DNA復制就像洗相片一樣，復制就像洗相片一樣，有一張底片就可以洗出許多相片來。有一張底片就可以洗出許多相片來。這種說法對不對，為什么？這種說法對不對，為什么？ 與洗相片不同，因為與洗相片不同，因為DNADNA分子的復制結果并沒分子的復制結果并沒有形成一個完整的新的有形成一個完整的新的DNADNA分子，而是形成了一半分子，而是形成了一半新、一半舊的兩個

7、新、一半舊的兩個DNADNA分子。分子。5、DNA分子復制時分子復制時需何條件？需何條件？ 模板：親代模板：親代DNADNA的兩條母鏈；的兩條母鏈； 原料：原料：4 4種脫氧核苷酸：種脫氧核苷酸： 能量：能量：ATP;ATP; 酶酶 ：DNADNA解旋酶，解旋酶，DNADNA聚合酶等。聚合酶等。3 3、原則、原則：堿基互補配對原則堿基互補配對原則4 4、特點、特點：邊解旋邊復制邊解旋邊復制 、 半保留復制半保留復制DNADNA分子在復制完成后，新合成的那條子分子在復制完成后，新合成的那條子鏈的脫氧核苷酸的序列應與鏈的脫氧核苷酸的序列應與 A A模板母鏈相同模板母鏈相同 B B非模板母鏈相同非模

8、板母鏈相同 C C兩條模板母鏈相同兩條模板母鏈相同 D D兩條模板母鏈都不相同兩條模板母鏈都不相同 B7 7、意義：、意義：5 5、準確復制、準確復制的原因：的原因： DNA分子分子獨特的雙螺旋結構，獨特的雙螺旋結構，為復制為復制提供了提供了精確的模板精確的模板堿基互補配對原則堿基互補配對原則，保證了復制，保證了復制能夠能夠準確地準確地進行進行6 6、結果：、結果：一個一個DNA分子形成兩個相同的分子形成兩個相同的DNA分子分子遺傳信息從親代傳給子代，保證遺傳信息的連續(xù)性遺傳信息從親代傳給子代，保證遺傳信息的連續(xù)性1、DNA的復制是在細胞的的復制是在細胞的 分裂和分裂和 第一次分裂前的第一次分

9、裂前的 期期進行的。復制是指以進行的。復制是指以 為模板來合成為模板來合成 的過程。的過程。復制特點是復制特點是 復制過程必需以復制過程必需以 為模為模板、板、 為原料、為原料、 提供能量、提供能量、 的催化等條的催化等條件，件， 為為DNA的復制提供精確的模板、并的復制提供精確的模板、并有有 能力保證復制能夠準確無誤地完成。一個親代能力保證復制能夠準確無誤地完成。一個親代DNA分子通過復制形成了兩個分子通過復制形成了兩個 ，新形成的，新形成的DNA分子都是既含一條分子都是既含一條 鏈、又含一條鏈、又含一條 鏈，因此，稱鏈，因此，稱DNA的復制為的復制為“ ”。有絲有絲減數(shù)減數(shù)間間親代親代DN

10、A分子分子子代子代DNA分子分子邊解旋邊復制邊解旋邊復制親代親代DNA分子一條鏈分子一條鏈脫氧核苷酸脫氧核苷酸ATP酶酶DNA分子雙螺旋結構分子雙螺旋結構堿基互補配對堿基互補配對結構完全相同的子代結構完全相同的子代DNA分子分子母母子子半保留復制半保留復制、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(2)(2)、圖中、圖中 、 兩條帶中兩條帶中DNADNA分子所含的分子所含的同位素磷分別是：同位素磷分別是： ， 。 、上述實驗結果證明了、上述實驗結果證明了DNADNA的復制方式的復制方式是是 。31P31P 和和32

11、P半保留復制半保留復制3.3.以含有以含有31P標志的大腸桿標志的大腸桿菌放入菌放入32P的培養(yǎng)液中，培的培養(yǎng)液中，培養(yǎng)養(yǎng)2代。離心結果如右：代。離心結果如右：1 1、若復制三次后，產生多少個子代、若復制三次后，產生多少個子代DNADNA？含母鏈的？含母鏈的DNADNA為多少？為多少？ 2 2、復制、復制n n次后，產生多少個子代次后，產生多少個子代DNADNA？含母鏈的含母鏈的DNADNA為多少？為多少？2 22 2三、三、DNADNA復制有關的計算復制有關的計算: :82n1 1、若一個、若一個DNADNA分子連續(xù)復制分子連續(xù)復制n n次次, , 則子代的則子代的DNADNA分子數(shù)為：分子

12、數(shù)為：2 2n n2 2、設、設a a為親代為親代DNADNA分子中分子中某種某種堿基數(shù)量，一堿基數(shù)量，一個個DNADNA分子復制分子復制n n次，需要游離的次，需要游離的該種該種脫氧核脫氧核苷酸數(shù)為：苷酸數(shù)為：a a（2 2n n1 1）含親代鏈的含親代鏈的DNADNA占全部子代占全部子代DNADNA的比例：的比例：2/22/2n n含親代的鏈占全部子代含親代的鏈占全部子代DNADNA總鏈數(shù)的比例：總鏈數(shù)的比例：1/21/2n n 經(jīng)經(jīng)1515N N標記的一個標記的一個DNADNA分子，放入分子，放入1414N N的培養(yǎng)的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，經(jīng)過基中培養(yǎng)，經(jīng)過4 4次復制后，子代中含次復制后，子代

13、中含1515N N的的DNADNA分子占（分子占（ ） A 1/16 B 1/8 A 1/16 B 1/8 C 1/4 D 1/2 C 1/4 D 1/2B 一個一個DNADNA中有中有10001000個堿基對，其中腺嘌個堿基對，其中腺嘌呤占堿基總數(shù)的呤占堿基總數(shù)的20%20%，如果連續(xù)復制，如果連續(xù)復制2 2次，次，參加到復制過程中的游離脫氧核苷酸中的參加到復制過程中的游離脫氧核苷酸中的C C堿基總數(shù)是：堿基總數(shù)是： （ ） A A600 B600 B1200 1200 C C1800 D1800 D24002400C C= (2 2n n-1)-1)* *M M 其中其中n n代表復制的次

14、數(shù)，代表復制的次數(shù)，m m代表一個代表一個DNADNA中胞嘧啶的數(shù)目中胞嘧啶的數(shù)目A= A= 20%,20%,那么那么C= 30%,C= 30%,則則C C的數(shù)目為的數(shù)目為20002000* * 30%=600 30%=600個個, ,再帶上面公式即可再帶上面公式即可下列關于下列關于DNADNA復制的說法，其中不正確復制的說法，其中不正確的（的（ ）A. DNAA. DNA復制過程中需要酶的催化復制過程中需要酶的催化B. DNAB. DNA復制過程中需要的能量直接復制過程中需要的能量直接由糖類提供由糖類提供C. DNAC. DNA分子是邊解旋復制的分子是邊解旋復制的D. DNAD. DNA復制

15、過程中兩條母鏈均可作復制過程中兩條母鏈均可作模板模板B 下面關于下面關于DNADNA復制過程的描述，錯誤的是復制過程的描述，錯誤的是（ ）A A 復制需要能量復制需要能量 B B 邊解旋邊復制邊解旋邊復制C C 復制需要氨基酸和酶復制需要氨基酸和酶 D D 復制遵循堿基互補配對原則復制遵循堿基互補配對原則 C鞏固練習鞏固練習 DNA DNA的復制不可能發(fā)生在（的復制不可能發(fā)生在（ ） A A、細胞核中、細胞核中 B B、葉綠體中、葉綠體中 C C、線粒體中、線粒體中 D D、核糖體中、核糖體中 D 某某DNADNA分子有分子有20002000個脫氧核苷酸，已知它的個脫氧核苷酸，已知它的一條單鏈上堿基一條單鏈上堿基A A：G G：T T：C C1 1：2 2：3 3：4 4，若該分子復制一次，則需腺嘌呤脫氧核苷酸若該分子復制一次，則需腺嘌