DNA分子的復制

1、編輯ppt1編輯ppt21.1.概念：概念：2.2.時間時間： 是指以親代是指以親代DNADNA為模板，為模板，合成子代合成子代DNADNA的過程。的過程。 細胞有絲分裂的間期、細胞有絲分裂的間期、無絲分裂之前和減數(shù)第一次無絲分裂之前和減數(shù)第一次分裂的間期分裂的間期3.3.場所：場所： 細胞核細胞核( (主要主要場所場所) )編輯ppt3最早提出的最早提出的DNADNA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 1、全保留復制：新復制出的分子直接形成，完全沒有舊的部分；、全保留復制：新復制出的分子直接形成，完全沒有舊的部分；2 2、半保留復制：形成的分子一

2、半是新的，一半是舊的；、半保留復制：形成的分子一半是新的，一半是舊的；3 3、分散復制：新復制的分子中新舊都有，但分配是隨機組合的、分散復制：新復制的分子中新舊都有，但分配是隨機組合的復制一次復制一次復制一次復制一次復制一次復制一次編輯ppt4沃森和克里克推測是半保留復制模型沃森和克里克推測是半保留復制模型2 2、如果要你來設計實驗，你認為最基本的思路是什么？、如果要你來設計實驗，你認為最基本的思路是什么？ 把復制的單鏈和原來的鏈做上標記，然后觀察它把復制的單鏈和原來的鏈做上標記，然后觀察它在新在新DNADNA中出現(xiàn)的情況。中出現(xiàn)的情況。復制一次復制一次1 1、這些觀點各有不同，如何來證明那個

3、觀點是正確的？、這些觀點各有不同，如何來證明那個觀點是正確的？只能用實驗來證明。只能用實驗來證明。編輯ppt5實驗結論：實驗結論：DNADNA的復制是以半保留的方式進行的的復制是以半保留的方式進行的二、二、DNADNA半保留復制的實驗證據(jù)半保留復制的實驗證據(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)1515N/ N/ 14N編輯ppt6 一個一個DNADNA分子復制分子復制幾代后的情況如何？幾代后的情況如何？ 因因DNADNA復制采用半保留的方式，復制采用半保留的方式，所以一個所

4、以一個DNADNA分子經(jīng)幾代復制后的所分子經(jīng)幾代復制后的所有有DNADNA中，只有兩個中，只有兩個DNADNA分子含有原分子含有原DNADNA鏈。但所有鏈。但所有DNADNA與原與原DNADNA所帶的信所帶的信息（脫氧核苷酸的排列序）完全相息（脫氧核苷酸的排列序）完全相同。（變異除外）同。（變異除外） 編輯ppt7三、三、DNADNA復制的過程復制的過程1.1.DNA分子復制的概念?2.2.DNA分子復制過程怎么進行?3.3.DNA分子復制過程需要哪些條件?4.4.DNA分子復制過程有何特點?5.5.DNA分子復制有何生物學意義?編輯ppt8編輯ppt9編輯ppt104 4、DNADNA分子復

5、制分子復制時需何條件？時需何條件？ 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。編輯ppt115.DNA5.DNA分子復制的特點分子復制的特點: :邊解旋邊復制邊解旋邊復制 半保留復制半保留復制 編輯ppt12 6.DNA6.DNA準確復制的原因準確復制的原因? ? DNADNA具有獨特的雙螺旋結構，具有獨特的雙螺旋結構，能為復制提供模板。能為復制提供模板。 堿基具有互補配對的能力，堿基具有互補配對的能力，能夠使復制準確無誤。能夠使復制

6、準確無誤。編輯ppt137 7、DNADNA分子的復制實質分子的復制實質( (意義意義) )？ DNA DNA通過復制，使遺傳信息從親代傳通過復制，使遺傳信息從親代傳給了子代，從而保證了物種的相對穩(wěn)性，給了子代，從而保證了物種的相對穩(wěn)性，保持了遺傳信息的連續(xù)性，使得種族得以保持了遺傳信息的連續(xù)性，使得種族得以延續(xù)。延續(xù)。編輯ppt14根據(jù)半保留復制和堿基互補配對原則根據(jù)半保留復制和堿基互補配對原則與復制有關的堿基計算與復制有關的堿基計算一個一個DNA連續(xù)復制連續(xù)復制n次后，共有多少個次后，共有多少個DNA？多少條脫氧核苷酸鏈？多少條脫氧核苷酸鏈？母鏈多少條？子鏈多少條？母鏈多少條？子鏈多少條？

7、DNA分子數(shù)分子數(shù)=2n脫氧核苷酸鏈數(shù)脫氧核苷酸鏈數(shù)=2n+1母鏈數(shù)母鏈數(shù)=子鏈數(shù)子鏈數(shù)=22n+1 2 解析：所用知識為解析：所用知識為“半保留復制半保留復制”和和“堿基互補配對原則堿基互補配對原則”，并圖示，并圖示分析。分析。ATGCCGATATGCCGATATGCCGATATGCCGATATGCCGATATGCCGATATGCCGAT連續(xù)第一次復制連續(xù)第一次復制連續(xù)第二次復制連續(xù)第二次復制連續(xù)第連續(xù)第n次復制次復制解：解：答：答：一個一個DNA連續(xù)復制連續(xù)復制n次后，共有次后，共有2n個個DNA，2n+1條脫氧核苷酸鏈，母鏈條脫氧核苷酸鏈，母鏈2條，條，子鏈子鏈2n+1 2條條編輯ppt

8、15一個一個DNA的堿基的堿基A（T、G、C）占堿基總數(shù)的）占堿基總數(shù)的a%，堿基總數(shù)為，堿基總數(shù)為m，連續(xù)復制連續(xù)復制n次后，共需要次后，共需要G（C、A、T）多少個？）多少個？因為因為A=ma%，A=T、G=C， A+T= 2ma%，DNA復制復制n代后子鏈數(shù)代后子鏈數(shù)=2n+1 2 DNA連續(xù)復制連續(xù)復制n代后需要代后需要 鳥嘌呤鳥嘌呤=（2n+1 2 ）/2 m （1/2 a%） = m （2n 1）（1/2 a%）解析：先求出親代解析：先求出親代DNA中中G=C=？每兩條新鏈所必需的鳥嘌呤（？每兩條新鏈所必需的鳥嘌呤（G）數(shù)）數(shù)等于親代等于親代DNA胞嘧啶（胞嘧啶（C）數(shù)，再求出）數(shù)

9、，再求出DNA復制復制n代后子鏈數(shù)；最后求代后子鏈數(shù)；最后求出出DNA連續(xù)復制連續(xù)復制n代后需要鳥嘌呤數(shù)。代后需要鳥嘌呤數(shù)。解：解：所以所以G=C=m（1/2 a%），每形成兩條新鏈所必需的鳥嘌呤數(shù)等，每形成兩條新鏈所必需的鳥嘌呤數(shù)等于親代于親代DNA胞嘧啶數(shù)胞嘧啶數(shù)= m （1/2 a%）答：答：DNA連續(xù)復制連續(xù)復制n代后需要鳥嘌呤數(shù)是代后需要鳥嘌呤數(shù)是m （2n 1）（1/2 a%）。）。編輯ppt16課堂練習課堂練習 1 1、1 1個個DNADNA分子經(jīng)過分子經(jīng)過4 4次復制，形成次復制，形成1616個個DNADNA分子，其中含有最初分子，其中含有最初DNADNA分子長鏈的分子長鏈的D

10、NADNA分子有分子有（ ） A. 2A. 2個個 B. 8B. 8個個 C. 16C. 16個個 D. 32D. 32個個 2 2、DNADNA分子的復制發(fā)生在細胞有絲分裂的分子的復制發(fā)生在細胞有絲分裂的（ ） A A、分裂前期、分裂前期 B. B. 分裂中期分裂中期 C. C. 分裂后期分裂后期 D. D. 分裂間期分裂間期編輯ppt17 3 3、下列關于、下列關于DNADNA復制的說法，其中不正確的是（復制的說法，其中不正確的是（ ） 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由糖類提供復制過程中需要的能量直接由

11、糖類提供 C. DNA C. DNA 分子是邊解旋復制的分子是邊解旋復制的 D. DNA D. DNA 復制過程中兩條母鏈均可作模板復制過程中兩條母鏈均可作模板 4 4、以、以DNADNA的一條鏈的一條鏈“A AT TC C”為模板，經(jīng)復制為模板，經(jīng)復制后的子鏈是（后的子鏈是（ ） A. “A. “T TA AG G” B. “B. “U UA AG G” C. “C. “T TA AC C” D. “D. “T TU UG G”編輯ppt18 5 5、由、由1515N N標記細菌的標記細菌的DNADNA，然后又，然后又將將1414N N來供給這種細菌，于是該細菌便來供給這種細菌，于是該細菌便

12、用用1414N N來合成來合成DNADNA，假設細菌連續(xù)分裂，假設細菌連續(xù)分裂三次產(chǎn)生了八個新個體，它們中含三次產(chǎn)生了八個新個體，它們中含1414N N鏈鏈的的DNA與與1 51 5N N鏈的鏈的DNA比例是比例是（ ） A A、4 4：1 B1 B、2 2：1 1 C C、1 1：1 D1 D、3 3：1 1 A A編輯ppt196 6、在氮源為、在氮源為1414N N的培養(yǎng)基上生長的大腸桿菌，其的培養(yǎng)基上生長的大腸桿菌，其DNADNA分子均為分子均為1414N-DNAN-DNA（對照）；在氮源為（對照）；在氮源為1515N N的培養(yǎng)基上生長的大腸桿菌，的培養(yǎng)基上生長的大腸桿菌，其其DNAD

13、NA分子均為分子均為1515N-DNAN-DNA（親代）。將親代大腸桿菌轉移到含（親代）。將親代大腸桿菌轉移到含1414N N的培養(yǎng)基上，再連續(xù)繁殖兩代（的培養(yǎng)基上，再連續(xù)繁殖兩代（I I和和IIII），用離心的方法），用離心的方法分離得到的結果如下表所示，請分析：分離得到的結果如下表所示，請分析： 對照對照親代親代I IIIII輕鏈輕鏈1414N-DNAN-DNA全輕鏈全輕鏈 1/21/2輕鏈輕鏈中鏈中鏈 全中鏈全中鏈1/21/2中鏈中鏈重鏈重鏈1515N-DNAN-DNA 全重鏈全重鏈 （1 1）由實驗結果可以推出第一代（）由實驗結果可以推出第一代（I I）細菌）細菌DNADNA分子中一條

14、鏈分子中一條鏈是是 ，另一條鏈是，另一條鏈是 。（2 2）中鏈含有氮元素是）中鏈含有氮元素是 。（3 3）將第一代（）將第一代（I I）轉移到含）轉移到含1515N N的培養(yǎng)基上繁殖一代，將所得到的細菌的培養(yǎng)基上繁殖一代，將所得到的細菌的的DNADNA用同樣方法分離。那么得到的輕中重鏈情況是用同樣方法分離。那么得到的輕中重鏈情況是 （4 4）上述實驗表明）上述實驗表明DNADNA分子復制的特點是分子復制的特點是 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重鏈重鏈半保留復制半保留復制編輯ppt20 7 7下列關于下列關于DNA

15、DNA復制過程的正確順序是復制過程的正確順序是（ ） 互補堿基對之間氫鍵斷裂互補堿基對之間氫鍵斷裂 互補堿互補堿基對之間形成氫鍵基對之間形成氫鍵 DNADNA分子分子在解旋酶的作在解旋酶的作用下用下解旋解旋 以解旋后的母鏈為模板進行堿以解旋后的母鏈為模板進行堿基互補配對基互補配對 子鏈與母鏈盤旋成雙螺旋狀子鏈與母鏈盤旋成雙螺旋狀結構結構 A.A. B. B. C. C. D. D.D D編輯ppt21 8 8DNADNA分子的雙鏈在復制時解旋，這時下述分子的雙鏈在復制時解旋，這時下述哪一對堿基從氫鍵連接處分開（哪一對堿基從氫鍵連接處分開（ ） A AG G與與C C B BA A與與C C C

16、 CG G與與A A D DG G與與T TA A 9 9DNADNA復制的基本條件是（復制的基本條件是（ ） A A模板，原料，能量和酶模板，原料，能量和酶 B B模板，溫度，能量和酶模板，溫度，能量和酶 C C模板，原料，溫度和酶模板，原料，溫度和酶 D D模板，原料，溫度和能量模板，原料，溫度和能量 A A編輯ppt221010、DNADNA的復制是在細胞的的復制是在細胞的 分裂和分裂和 第一次第一次分裂前的分裂前的 期進行的。復制是指以期進行的。復制是指以 為模板為模板來合成來合成 的過程。復制特點是的過程。復制特點是 復制復制過程必需以過程必需以 為模板、為模板、 為原料、為原料、 提提供能量、供能量、 的催化等條件，的催化等條件， 為為DNADNA的復制提供精確的模板、并有的復制提供精確的模板、并有 能力保證復制能力保證復制能夠準確無誤地完成。一個親代能夠準確無誤地完成。一個親代DNADNA分子通過復