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1、第3节DNA的复制 最早提出的DNA复制模型有三种 一 对DNA复制的推测 1 全保留复制 新复制出的分子直接形成 完全没有旧的部分 2 半保留复制 形成的分子一半是新的 一半是旧的 3 分散复制 新复制的分子中新旧都有 但分配是随机组合的 变通 亲代母链与子代DNA链数之比为 含亲代母链的DNA分子数与子代DNA分子数之比为 规律1 亲代DNA复制n代后 DNA分子数为 含亲代母链的DNA分子数为 不含亲代母链的DNA分子数为 1 2n 2 2n 2n 2个 2n 2 智慧眼 寻找规律 规律2 亲代DNA分子经n次复制后 所需某种游离的脱氧核苷酸数为 R a 2n 1 其中a表示亲代DNA含
2、有的某种碱基数 n表示复制的次数 例如 一个DNA分子片段 经水分解消耗88个水分子 得到多少个脱氧核苷酸 规律3 碱基总数 失去H2O数 2 90 解旋酶催化 氢键断裂 解旋 模板 在DNA聚合酶的催化下 利用游离的脱氧核苷酸进行 以母链为模板进行碱基配对 母链 旧链 子链 新链 形成两个子代DNA 同时进行 边解旋边复制 三 DNA分子复制的过程 边解旋复制 半保留复制 多起点复制 DNA的复制 动画 滑动夹子 DNA解旋酶 DNA引物酶 DNA聚合酶 DNA聚合酶H DNA连接酶 DNA解旋酶打开DNA双链 引物酶合成引物 RNA 为复制准备 A DNA聚合酶合成DNA片段 A 后随链继
3、续合成新的引物 然后合成新的片段 A DNA聚合酶H切除引物片段 并填补缺口 留下一个小缺口 红色区域 A DNA连接酶填补小缺口 A 解旋酶脱下 DNA复制完成 1 概念 2 场所 3 时期 4 条件5 复制过程 6 复制特点7 准确复制原因 有丝分裂间期 减数分裂第一次分裂的间期 模板 原料 能量 酶 DNA的两条母链 游离的脱氧核苷酸 A G C T ATP DNA解旋酶 DNA聚合酶等 DNA双链提供精确的模板 1 边解旋边复制 2 半保留复制 细胞核 主要 线粒体 叶绿体 解旋 合成互补子链 形成子代DNA 碱基互补配对原则 DNA的复制就是指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程
4、8 DNA分子的复制实质 意义 DNA通过复制 使遗传信息从亲代传给了子代 从而保证了物种的相对稳定性 保持了遗传信息的连续性 使得种族得以延续 根据半保留复制和碱基互补配对原则 与复制有关的碱基计算 一个DNA连续复制n次后 共有多少个DNA 多少条脱氧核苷酸链 母链多少条 子链多少条 DNA分子数 2n 脱氧核苷酸链数 2n 1 母链数 子链数 2 2n 1 2 解析 所用知识为 半保留复制 和 碱基互补配对原则 并图示分析 连续第一次复制 连续第二次复制 连续第n次复制 解 答 一个DNA连续复制n次后 共有2n个DNA 2n 1条脱氧核苷酸链 母链2条 子链2n 1 2条 一个DNA的
5、碱基A T G C 占碱基总数的a 碱基总数为m 连续复制n次后 共需要G C A T 多少个 因为A ma A T G C A T 2ma DNA复制n代后子链数 2n 1 2 DNA连续复制n代后需要鸟嘌呤 2n 1 2 2 m 1 2 a m 2n 1 1 2 a 解析 先求出亲代DNA中G C 每两条新链所必需的鸟嘌呤 G 数等于亲代DNA胞嘧啶 C 数 再求出DNA复制n代后子链数 最后求出DNA连续复制n代后需要鸟嘌呤数 解 所以G C m 1 2 a 每形成两条新链所必需的鸟嘌呤数等于亲代DNA胞嘧啶数 m 1 2 a 答 DNA连续复制n代后需要鸟嘌呤数是m 2n 1 1 2
6、a 课堂练习 1 1个DNA分子经过4次复制 形成16个DNA分子 其中含有最初DNA分子长链的DNA分子有 A 2个B 8个C 16个D 32个2 DNA分子的复制发生在细胞有丝分裂的 A 分裂前期B 分裂中期C 分裂后期D 分裂间期 3 下列关于DNA复制的说法 其中不正确的是 A DNA复制过程中需要酶的催化B DNA复制过程中需要的能量直接由糖类提供C DNA分子是边解旋复制的D DNA复制过程中两条母链均可作模板4 以DNA的一条链 A T C 为模板 经复制后的子链是 A T A G B U A G C T A C D T U G 5 由15N标记细菌的DNA 然后又将14N来供给
7、这种细菌 于是该细菌便用14N来合成DNA 假设细菌连续分裂三次产生了八个新个体 它们中含14N链的DNA与15N链的DNA比例是 A 4 1B 2 1C 1 1D 3 1 A 6 在氮源为14N的培养基上生长的大肠杆菌 其DNA分子均为14N DNA 对照 在氮源为15N的培养基上生长的大肠杆菌 其DNA分子均为15N DNA 亲代 将亲代大肠杆菌转移到含14N的培养基上 再连续繁殖两代 I和II 用离心的方法分离得到的结果如下表所示 请分析 1 由实验结果可以推出第一代 I 细菌DNA分子中一条链是 另一条链是 2 中链含有氮元素是 3 将第一代 I 转移到含15N的培养基上繁殖一代 将所
8、得到的细菌的DNA用同样方法分离 那么得到的轻中重链情况是 4 上述实验表明DNA分子复制的特点是 15N母链 14N新链 15N和14N 1 2中链 1 2重链 半保留复制 7 下列关于DNA复制过程的正确顺序是 互补碱基对之间氢键断裂 互补碱基对之间形成氢键 DNA分子在解旋酶的作用下解旋 以解旋后的母链为模板进行碱基互补配对 子链与母链盘旋成双螺旋状结构A B C D D 8 DNA分子的双链在复制时解旋 这时下述哪一对碱基从氢键连接处分开 A G与CB A与CC G与AD G与T A 9 DNA复制的基本条件是 A 模板 原料 能量和酶B 模板 温度 能量和酶C 模板 原料 温度和酶D 模板 原料 温度和能量 A 10 DNA的复制是在细胞的分裂和第一次分裂前的期进行的 复制是指以为模板来合成的过程 复制特点是复制过程必需以为模板 为原料 提供能量 的催化等条件 为DNA的复制提供精确的模板 并有能力保证复制能够准确无误地完成 一个亲代DNA分子通过复制形成了两个 新形成的DNA分子都是既含一条链 又含一条链 因此 称DNA的复制为 有丝 减数 间 亲代DNA分子 子代DNA分子 边解旋边复制 亲代DNA分子每一条链 脱氧核苷酸 ATP 酶 DNA分子双螺旋结构 碱基互补配对 结构完全相同的子代DNA分子 母 子 半保留复制
