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1、主讲：刘巧平 集美中学DNA分子是怎样进展复制的呢? 什么是DNA分子的复制？指以指以亲代代DNA为模板合成子代模板合成子代DNA的的过程。程。那么那么1DNA2DNA。 中国印中国印舞舞动的北京的北京如如何何才才干干将将两两个个印印章章做做得得一一模模一一样呢呢？DNA分子复制发生在什么时间分子复制发生在什么时间?有丝分裂间期有丝分裂间期减数第一次分裂的间期减数第一次分裂的间期无丝分裂之前无丝分裂之前DNA复制的场所在哪儿？细胞核主要线粒体叶绿体 DNADNA的双螺旋构造的双螺旋构造构构成成方方式式位置位置双螺旋外双螺旋外侧双螺旋内双螺旋内侧碱基碱基对主主链(骨架骨架)1 脱氧核糖与磷脱氧核
2、糖与磷酸交替酸交替陈陈列；列；2 两条主两条主链链呈呈反向平行；反向平行；3 环绕环绕成成规规那那么的双螺旋。么的双螺旋。2 碱基互碱基互补补配配对对 AT,GC 1 主主链链上上对应对应碱基以碱基以氢键连氢键连结结成成对对；最早提出的最早提出的DNA复制模型有三种；复制模型有三种；一、对一、对DNADNA复制的推测复制的推测1、全保管复制：新复制出的分子直接构成，完全没有旧的部分；、全保管复制：新复制出的分子直接构成，完全没有旧的部分；3、半保管复制：构成的分子一半是新的，一半是旧的；、半保管复制：构成的分子一半是新的，一半是旧的； 2、分散复制：新复制的分子中 新旧都有，但分配是随机组合的
3、；复制一次复制一次复制一次复制一次复制一次复制一次沃森和克里克推沃森和克里克推测是半保管复制模型是半保管复制模型2、假、假设设要他来要他来设计实验设计实验，他以，他以为为最根本的思最根本的思绪绪是什么？是什么？把复制的把复制的单链单链和原来的和原来的链链做上做上标标志，然后察看它志，然后察看它在新在新DNA中出中出现现的情况。的情况。一、对一、对DNADNA复制的推测复制的推测复制一次复制一次1、这这些些观观念各有不同，如何来念各有不同，如何来证证明那个明那个观观念是正确的？念是正确的？只能用只能用实验来来证明。明。实验结论：DNADNA的复制是以半保管的方式的复制是以半保管的方式进展的展的二
4、、二、DNADNA半保管复制的实验证据半保管复制的实验证据重带重带(下部下部)15N/ 15N15N/ 15N中带中带(中间中间)15N/ 14N15N/ 14N轻带轻带(上部上部)14N/ 14N14N/ 14N中带中带(中间中间)15N/ 14N15N/ 14N这个个实验中中是是如如何何区区分分亲代代与与子子代代的的DNA分分子子的的？世代世代分子分子总数总数DNADNA分子在离心管中位置分子在离心管中位置不同不同DNADNA分子占全部分子占全部DNADNA分子之比分子之比15N15N分子分子杂种分子杂种分子14N14N分子分子0 01 12 23 3n n根据上面实验过程根据上面实验过程
5、,完成以下表格完成以下表格全在下部全在下部12482n全在中部全在中部中中+上上中中+上上2/2n中中+(1-2/2n)上上112/2n1-2/2n一个一个DNA分子复制分子复制几代后的情况如何？几代后的情况如何？只需两个只需两个DNADNA分子含有分子含有原原DNADNA链。但一切但一切DNADNA与原与原DNADNA所所带的信息脱氧核苷酸的信息脱氧核苷酸的的陈列序完全一列序完全一样。变异除外异除外 三、三、DNADNA复制的过程复制的过程1.DNA分子复制过程需求哪些条件分子复制过程需求哪些条件?2.DNA分子复制过程怎样进展分子复制过程怎样进展?3. DNA分子复制过程有何特点分子复制过
6、程有何特点?4. DNA分子复制有何生物学意义分子复制有何生物学意义?思索如下问题：思索如下问题：解旋酶催化解旋解旋模板在DNA聚合酶的催化下，利用游离的脱氧核苷酸进展复制：以母链为模板进展碱基配对母链旧链子链新链：组成复制后的DNA同时进展DNA复制过程结果：一个果：一个DNADNA分子构成两个完全一分子构成两个完全一样的的DNADNA分子分子 DNA分子复制分子复制时时需需何条件？何条件？ 模板：模板：亲亲代代DNADNA的两条母的两条母链链； 原料：原料：4种脱氧核苷酸：种脱氧核苷酸：能量：能量：ATP;酶酶：DNA解旋解旋酶酶，DNA聚合聚合酶酶等。等。有人以为有人以为DNA复制就像洗
7、相片一样，复制就像洗相片一样，有一张底片就可以洗出许多相片来。有一张底片就可以洗出许多相片来。这种说法对不对，为什么？这种说法对不对，为什么？1DNA2DNA单链单链 母母 2母母2子子 母十子母十子 母十子母十子 2DNA 与洗相片不同，由于与洗相片不同，由于DNADNA分子的复制分子的复制结结果并没有构成一个完好的新的果并没有构成一个完好的新的DNADNA分子，分子，而是构成了一半新、一半旧的两个而是构成了一半新、一半旧的两个DNADNA分子。分子。DNA分子复制的特点分子复制的特点:边解旋边复制边解旋边复制半保管复制半保管复制DNA准确复制的缘由准确复制的缘由?DNADNA具有独特的双螺
8、旋构造，具有独特的双螺旋构造，能能为为复制提供模板复制提供模板碱基具有互碱基具有互补补配配对对的才干，的才干，可以使复制准确无可以使复制准确无误误。DNA分子的复制有何意义？分子的复制有何意义？ DNA DNA经过经过复制，使复制，使遗传遗传信息从信息从亲亲代代传传给给了子代，从而保了子代，从而保证证了物种的相了物种的相对稳对稳定定性，性，坚坚持了持了遗传遗传信息的延信息的延续续性，使得种族性，使得种族得以延得以延续续。根据半保管复制和碱基互根据半保管复制和碱基互补配配对原那么原那么与复制有关的碱基计算与复制有关的碱基计算一个一个DNA延续复制延续复制n次后，共有多少个次后，共有多少个DNA？
9、多少条脱氧核苷酸链？多少条脱氧核苷酸链？母链多少条？子链多少条？母链多少条？子链多少条？DNA分子数分子数=2n脱氧核苷酸脱氧核苷酸链数数=2n+1母母链数数=子子链数数=22n+1 2 解析：所用知解析：所用知识为“半保管复制和半保管复制和“碱基互碱基互补配配对原那么，并原那么，并图示示分析。分析。ATGCCGATATGCCGATATGCCGATATGCCGATATGCCGATATGCCGATATGCCGAT延延续第一次复制第一次复制延延续第二次复制第二次复制延延续第第n次复制次复制解：解：答：一个答：一个DNA延延续复制复制n次后，共有次后，共有2n个个DNA，2n+1条脱氧核苷酸条脱氧核
10、苷酸链，母，母链2条，条，子子链2n+1 2条条3.复制的条件复制的条件2.复制的过程复制的过程:解旋复制解旋复制 螺旋螺旋4.复制的特点复制的特点DNADNA分子的复制分子的复制 1. 复制的概念复制的概念5. 复制的意义复制的意义课堂堂总结一、对一、对DNADNA复制的推测复制的推测三、三、DNADNA复制的过程复制的过程二、二、DNADNA半保管复制的实验证据半保管复制的实验证据1以下关于以下关于DNA复制复制过过程的正确程的正确顺顺序是序是 互互补补碱基碱基对对之之间氢键间氢键断裂断裂/互互补补碱基碱基对对之之间间构成构成氢键氢键/DNA分子在解旋分子在解旋酶酶的作用下解旋的作用下解旋
11、/以解旋后的母以解旋后的母链为链为模板模板进进展碱基互展碱基互补补配配对对/子子链链与母与母链盘链盘旋成双螺旋状构造。旋成双螺旋状构造。A.B.C.D.D练一练2将将标标志的志的DNA分子放在分子放在的培育基上培育，的培育基上培育，经过经过3次复制，在所构成的子代次复制，在所构成的子代DNA中，含中，含的的DNA占占总总数是数是 A1/16Bl8C14D12C3DNA分子的双分子的双链链在复制在复制时时解旋，解旋，这时这时下述哪下述哪一一对对碱基从碱基从氢键衔氢键衔接接处处分开分开 AG与与CBA与与CCG与与ADG与与TA4DNA复制的根本条件是复制的根本条件是 A模板，原料，能量和模板，原
12、料，能量和酶酶B模板，温度，能量和模板，温度，能量和酶酶C模板，原料，温度和模板，原料，温度和酶酶D模板，原料，温度和能量模板，原料，温度和能量A5DNA分子复制能准确无误地进展缘由是分子复制能准确无误地进展缘由是A碱基之间由氢键相连碱基之间由氢键相连BDNA分子独特的双螺旋构造分子独特的双螺旋构造CDNA的半保管复制的半保管复制DDNA的边解旋边复制特点的边解旋边复制特点B什么叫解旋？解旋的目的是什么什么叫解旋？解旋的目的是什么？ 在在ATPATP供能、解旋供能、解旋酶酶的作用下，的作用下，DNADNA两条多脱氧两条多脱氧核苷酸核苷酸链链配配对对的碱基从的碱基从氢键处氢键处断裂，双螺旋的两条断裂，双螺旋的两条链链解开的解开的过过程。程。 目的：就是目的：就是为为复制提供准确的模板，解开的两复制提供准确的模板，解开的两条条单链单链叫母叫母链链。 什么叫什么叫“子子链链?一个一个DNA分子复制分子复制一次能构成几条一次能构成几条链链？ 以母以母链链模板，以周模板，以周围环围环境中游离的境中游离的4 4种脱氧核苷酸种脱氧核苷酸为为原料，原料，按照碱基互按照碱基互补补配配对对原那么，在有关原那么，在有关酶酶的作用下，各自合成与的作用下，各自合成与母母链链互互补补的一段子的一段子链链，复制一次构成子，复制一次构成子链链一条。一条。
