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1、DNA的复制1 1、全保管复制：新复制、全保管复制：新复制出出 的分子直接构成，的分子直接构成，完全完全 没有旧的部分；没有旧的部分；2 2、半保管复制：构成的分子、半保管复制：构成的分子 一半是新的，一半是旧的；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；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复制一次复制一次亲代亲代DNADNA子代子代DNADNA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沃森和克里克推测是半保管复制模型沃森和克里克推
2、测是半保管复制模型2、假、假设要他来要他来设计实验，他以，他以为最根本的思最根本的思绪是什么？是什么？把复制的把复制的单链和原来的和原来的链做上做上标志，然后察看它志，然后察看它在新在新DNA中出中出现的情况。的情况。一、对一、对DNADNA复制的推测复制的推测( (续续) )复制一次复制一次1、这些些观念各有不同，如何来念各有不同，如何来证明那个明那个观念是正确的？念是正确的？只能用只能用实验来来证明。明。实验结论：DNA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、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(
3、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提出假提出假提出假提出假说说演演演演绎绎推理推理推理推理验证验证假假假假说说假假说演演绎1 1DNADNA的复制是半保管复制的复制是半保管复制2 2子代子代DNADNA能能够的情况及的情况及如何如何设计实验验证这种景象种景象3 3经过实验进展展验证分子复制的计算：亲代亲代DNA分子经分子经n次复制后，那么次复制后，那么DNA分子数分子数子代子代DNA分子数：分子数：含含亲代母代母链的的DNA分子数：分子数：不含不含亲代母代母链的的DNA分子数：分子数：2n个个2
4、个个2n-2个个分子复制的计算：亲代亲代DNA分子经分子经n次复制后，那么次复制后，那么2脱氧核苷酸链数脱氧核苷酸链数子代子代DNA分子中脱氧核苷酸分子中脱氧核苷酸链数：数：亲代脱氧核苷酸代脱氧核苷酸链数：数：新合成的脱氧核苷酸新合成的脱氧核苷酸链数：数：2n+1条条2条条2n+1-2条条分子复制的计算：3耗费的脱氧核苷酸数耗费的脱氧核苷酸数假设一亲代假设一亲代DNA分子含有某种脱氧分子含有某种脱氧核苷酸核苷酸m个，那么经过个，那么经过n次复制后需次复制后需求耗费该脱氧核苷酸个数为：求耗费该脱氧核苷酸个数为：m 2n - 1一个一个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？因因
5、DNA复制采用半保管的方式，复制采用半保管的方式，所以一个所以一个DNA分子经几代复制后的分子经几代复制后的一切一切DNA中，只需两个中，只需两个DNA分子含分子含有原有原DNA链。但一切链。但一切DNA与原与原DNA所带的信息脱氧核苷酸的陈列序所带的信息脱氧核苷酸的陈列序完全一样。变异除外完全一样。变异除外 拓展延伸拓展延伸世代世代分子分子总数总数DNADNA分子在离心管中位分子在离心管中位置置不同不同DNADNA分子占全部分子占全部DNADNA分子之比分子之比1515N N分子分子杂种分子杂种分子1414N N分子分子0 01 12 23 3n n拓展延伸拓展延伸根据上面实验过程根据上面实
6、验过程,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三、三、DNADNA复制的过程复制的过程1.DNA分子复制的概念是什么分子复制的概念是什么?2.DNA分子复制过程怎样进展分子复制过程怎样进展? 3.DNA分子复制过程需求哪些条件分子复制过程需求哪些条件?4.DNA分子复制过程有何特点分子复制过程有何特点? 5.DNA分子复制有何生物学意义分子复制有何生物学意义?思索如下思索如下问题：1、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
7、次分裂的间期无丝分裂之前无丝分裂之前2、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。 由由1DNA2DNA 3 3、什么叫解旋？解旋的目的、什么叫解旋？解旋的目的是什么？是什么？ 在在ATPATP供能、解旋供能、解旋酶的作用下，的作用下，DNADNA两条两条脱氧核苷酸脱氧核苷酸链配配对的碱基从的碱基从氢键处断裂，双断裂，双螺旋的两条螺旋的两条链解开的解开的过程。程。 目的：就是目的：就是为复制提供准确的模板，解复制提供准确的模板，解开的两条开的两条单链叫母叫母链。 什么叫什么叫“子子链?复制复制一次能构成几条一次能构成几条
8、链？ 以母以母链模板，以周模板，以周围环境中游的境中游的4 4种脱氧核苷酸种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互原料，按照碱基互补配配对原那么，在有关原那么，在有关酶的作用下，的作用下，各自合成与母各自合成与母链互互补的一段子的一段子链，复制一次构成子，复制一次构成子链两条。两条。4、有人以为、有人以为DNA复制就像洗相片一样，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果并没
9、果并没有构成一个完好的新的有构成一个完好的新的DNADNA分子，而是构成了一半分子，而是构成了一半新、一半旧的两个新、一半旧的两个DNADNA分子。分子。5、DNA分子复制时分子复制时需何条件？需何条件？ 模板：模板：亲代代DNADNA的两条母的两条母链； 原料：原料：4 4种脱氧核苷酸：种脱氧核苷酸： 能量：能量：ATP;ATP; 酶 ：DNADNA解旋解旋酶，DNADNA聚合聚合酶等。等。6.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：解旋酶催化解旋模板在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
10、复制后的DNA同时进展DNADNA的复制过程的复制过程DNADNA分子的复制分子的复制过程程DNADNA分子的复制小结：分子的复制小结：边解旋解旋边复制复制解旋解旋酶、聚合、聚合酶等等解旋解旋 合成合成 螺旋螺旋 子代子代DNADNA7.DNA准确复制的缘由准确复制的缘由?DNADNA具有独特的双螺旋构造，具有独特的双螺旋构造， 能能为复制提准确的模板。复制提准确的模板。碱基具有互碱基具有互补配配对的才干，的才干， 可以使复制准确无可以使复制准确无误。问题八问题八DNA分子的复制本质分子的复制本质(意义意义)？ DNA DNA经过复制，使复制，使遗传信息从信息从亲代代传给了子代，从而保了子代，
11、从而保证了物种的相了物种的相对稳定定性，性，坚持了持了遗传信息的延信息的延续性，使得种族性，使得种族得以延得以延续。DNA复制的计算复制的计算1.计算产生子代计算产生子代DNA数数2-4-8-2nn为复制的次数复制的次数2.子代子代DNA分子中含有原来最初分子中含有原来最初亲代代DNA链的的DNA分子数分子数,以及它占以及它占总DNA分子数的比例分子数的比例.2个个1/2n-13.最初最初亲代的代的链占全部子代占全部子代DNA总链数的比数的比例例12n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解析与复制有关的碱基计算解析一个一个DNA延续复制延续复制n
12、次后，共有多少个次后，共有多少个DNA？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
13、个个DNA，2n+1条脱氧核苷酸条脱氧核苷酸链，母，母链2条，条，子子链2n+1 2条条构造复制简答1简答2简答3简答4计算1计算2DNA复制所需原料的计算公式：(2n-1)*碱基数 n为复制的次数例题一个DNA分子中含有1000个碱基对，其中有400个腺嘌呤。假设它延续复制两次，耗费周围环境中胞嘧啶脱氧核苷酸 。解析：1、计算每个DNA分子中C的个数 2、套用公式计算18003.复制的条件复制的条件2.复制的过程复制的过程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知知识小小结一、对一、对DNADNA复制的推测复制的推测三、三
14、、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复制复制过程的正确程的正确顺序是序是互互补碱基碱基对之之间氢键断裂断裂/互互补碱基碱基对之之间构成构成氢键/DNA分子在解旋分子在解旋酶的作用下解旋的作用下解旋/以解旋以解旋后的母后的母链为模板模板进展碱基互展碱基互补配配对/子子链与母与母链盘旋成双螺旋状构造。旋成双螺旋状构造。A.B.C.D.D2将将15N标志的志的DNA分子放在分子放在14N的培育基上的培育基上培育，培育，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，中，含含15N的的DNA占占总数是数是A1
15、/16Bl8C14D12C3DNA分子的双分子的双链在复制在复制时解旋，解旋，这时下述哪下述哪一一对碱基从碱基从氢键衔接接处分开分开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，原料，能量和酶B模板，温度，能量和模板，温度，能量和酶C模板，原料，温度和模板，原料，温度和酶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 A碱基之间由氢键相连 BDNA分子独特的双螺旋构造 CDNA的半保管复制 DDNA的边解旋边复制特点B6. 6. 一个噬菌体侵染一个噬菌体侵染细菌后，构成了菌后，构成了20020
16、0个子代噬个子代噬菌体，子代菌体，子代DNADNA中含最初中含最初DNADNA链的的DNADNA占占 。 A. 1% B. 2% C. 25% D. 50% A. 1% B. 2% C. 25% D. 50%A7. 某生物中某生物中嘌呤占呤占58%，嘧啶占占42%，此生，此生物能物能够是是 A. 噬菌体噬菌体 B. 小麦小麦 C. TMV D. 任何生物任何生物C8. 某双某双链DNA分子分子带有有15N同位素同位素标志，在志，在试管中以管中以该DNA为模板模板进展复制展复制实验，延，延续复制复制4代之后，代之后，试管中管中带有有15N同位素同位素标志的志的DNA占占总量的量的 。 A. 12
17、.5% B. 25% C. 50% D. 100%A6、DNA的复制是在的复制是在细胞的胞的 分裂和分裂和 第一次分裂前的第一次分裂前的 期期进展的。复制是指以展的。复制是指以 为模板来合成模板来合成 的的过程。程。复制特点是复制特点是 。复制。复制过程必需以程必需以 为模模板、板、 为原料、原料、 提供能量、提供能量、 的催化等条的催化等条件，件， 为DNA的复制提供准确的模板、并的复制提供准确的模板、并有有 原那么保原那么保证复制可以准确无复制可以准确无误地完成。一个地完成。一个亲代代DNA分子分子经过复制构成了两个复制构成了两个 ，新构成的，新构成的DNA分子都是既含一条分子都是既含一条
18、 链、又含一条、又含一条 链，因此，称，因此，称DNA的复制的复制为“ 。有有丝减数减数间亲代代DNA分子分子子代子代DNA分子分子边解旋解旋边复制复制亲代代DNA分子一条分子一条链脱氧核苷酸脱氧核苷酸ATP酶DNA分子独特的双螺旋构造分子独特的双螺旋构造碱基互碱基互补配配对构造完全一构造完全一样的子代的子代DNA分子分子母母子子半保管复制半保管复制构造复制简答1简答2简答3简答4计算1计算2、G0G0、G1G1、G2G2三代三代DNADNA离心后的离心后的试管分管分别是是图中的：中的：G0 G0 、G1 G1 、G2 G2 。 ABD、G2G2代在代在、三条三条带中中DNADNA数数的比例是的比例是 。、图中中 、 两条两条带中中DNADNA分子所含的分子所含的同位素磷分同位素磷分别是：是： ， 。、上述、上述实验结果果证明了明了DNADNA的复制方式是的复制方式是 。0:1:131P31P 和和32P半保管复制半保管复制8.8.以含有以含有31P31P标志的大志的大肠杆杆菌放入菌放入32P32P的培育液中，培的培育液中，培育育2 2代。离心代。离心结果如右：果如右：
