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1、为什么照片中的两个小孩或为什么照片中的两个小孩或小狗长相如此相似呢？小狗长相如此相似呢？这与这与DNA的复制的复制有关。有关。 何谓何谓DNADNA的复制？的复制？ 所谓所谓DNADNA的复制的复制就是指以就是指以亲代亲代DNADNA为为模板合成子代模板合成子代DNADNA的过程。的过程。1DNA2DNA1DNA2DNA 新产生的新产生的DNA分子是一个全新分子是一个全新的的DNA分子吗？分子吗？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、全保留复制：新复制出、全保留复制：新复制出的分子直接形成，完全的分子直接形成，完全没有旧的部分
2、；没有旧的部分；2、半保留复制：形成的分子、半保留复制：形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、分散复制：新复制的分子中新旧都有，但分配是随中新旧都有，但分配是随机组合的；机组合的；复制一次复制一次复制一次复制一次复制一次复制一次3.3.沃森和克里克推测是半沃森和克里克推测是半保留复制模型保留复制模型复制时复制时,DNA,DNA的双螺旋的双螺旋解开解开. .互补的碱基间氢键断互补的碱基间氢键断裂裂分开的两条链作为模分开的两条链作为模板板, ,以碱基互补配对的以碱基互补配对的原则合成新的一条链原则合成新的一条链2 2、如果要你来设计实验，你认为最基
3、本、如果要你来设计实验，你认为最基本的思路是什么？的思路是什么？ 把复制的单链和原来的链做上标记，把复制的单链和原来的链做上标记，然后观察它在新然后观察它在新DNADNA中出现的情况。中出现的情况。1 1、这些观点各有不同，如何来证明那个、这些观点各有不同，如何来证明那个观点是正确的？观点是正确的？只能用实验来证明。只能用实验来证明。3 3、用什么方法实现标记？、用什么方法实现标记？ 同位素标记法。同位素标记法。密度梯度离心法密度梯度离心法探究探究DNADNA分子复制方式分子复制方式实验设计实验设计关键关键区别亲子代区别亲子代DNADNA实验方法实验方法同位素示踪法同位素示踪法1515N N1
4、414N N密度大密度大密度小密度小实验材料实验材料大肠杆菌大肠杆菌将大肠杆菌放在将大肠杆菌放在NHNH4 4ClCl培养液培养生长培养液培养生长密度梯度离心法密度梯度离心法二二.DNA.DNA半保留复制的实验证据半保留复制的实验证据1515N/N/1515N NDNADNA重链重链DNADNA1414N/N/1414N NDNADNA轻链轻链DNADNA1414N/N/1515N NDNADNA混合链混合链DNADNA原理原理第一代第一代第二代第二代第三代第三代第四代第四代无论无论DNA复制多少次，含有原来母链的复制多少次，含有原来母链的DNA分分子永远只有两条子永远只有两条世世代代分子分子
5、总数总数DNADNA分子在离分子在离心管中位置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1515N N分子分子1414N/N/1515N N分分子子1414N N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, ,完成下列表格完成下列表格全在下部全在下部1 12 24 48 82 2n n全在中部全在中部中中+ + 上上中中+ + 上上2/22/2n n中中+ +(1- 2/2(1- 2/2n n) )上上1 12 22/ 22/ 2n n（1- 2/21- 2/2n n）1. 1. 解解 旋；旋； DNADNA分子利用分子利用细胞提
6、供细胞提供的能量的能量，在，在解旋酶解旋酶的作用的作用下，使得下，使得DNADNA双链的双链的氢键断氢键断裂裂，这样使得螺旋结构的，这样使得螺旋结构的DNADNA双链解开。双链解开。三、三、DNADNA复制的过程复制的过程解旋点多个，且可双向进行，解旋点多个，且可双向进行，保证保证DNA复制快速完成。复制快速完成。2. 2. 子链的合成子链的合成: : 以解开的以解开的每段每段DNADNA链链（母链）为模板（母链）为模板，以周围，以周围环境中游离的环境中游离的脱氧核苷酸脱氧核苷酸为原料，在为原料，在DNADNA聚合酶聚合酶的的作用下，按照碱基互补配作用下，按照碱基互补配对原则，合成与母链互补对
7、原则，合成与母链互补的子链。的子链。3 3形成两个新的形成两个新的DNADNA分子分子 复制出来的子代复制出来的子代DNADNA分分子，通过细胞的分裂，子，通过细胞的分裂，被分配到子代细胞中。被分配到子代细胞中。 1 1DNADNA分子复制的概念是什么分子复制的概念是什么? ?2.DNA2.DNA分子复制过程进行的时间分子复制过程进行的时间? ? 3.DNA 3.DNA分子复制过程需要哪些条件分子复制过程需要哪些条件? ?4.DNA4.DNA分子复制过程有何特点分子复制过程有何特点? ? 5.DNA 5.DNA分子复制有何生物学意义分子复制有何生物学意义? ?思考如下问题：思考如下问题：1.1
8、.场所场所：2.2.时间时间：3.3.条件条件: :细胞核细胞核( (主主) )、线粒体、叶绿体、线粒体、叶绿体细胞分裂间期细胞分裂间期( (有丝分裂、减数分裂有丝分裂、减数分裂) )(1)(1)模板：解旋的模板：解旋的DNADNA两条单链两条单链(2)(2)原料：脱氧核苷酸原料：脱氧核苷酸(3)(3)能量：能量：ATPATP(4)(4)酶：解旋酶、酶：解旋酶、DNADNA聚合酶聚合酶1.DNA1.DNA复制的概念复制的概念: :以亲代以亲代DNADNA分子为摸板来合成子代分子为摸板来合成子代DNADNA分子的分子的过程。过程。三、三、DNADNA分子复制的过程及其特点分子复制的过程及其特点4
9、.4.特点特点: : (1)(1)边解旋边复制边解旋边复制(2)(2)半保留复制半保留复制（3 3）多位点复制）多位点复制（4 4）多向复制）多向复制加快复制速度，减少加快复制速度，减少DNADNA突变可能突变可能保证了复制的准确进行保证了复制的准确进行5.5.意义：意义： 将遗传信息从亲代传给子代，从而保持遗将遗传信息从亲代传给子代，从而保持遗传信息的连续性。传信息的连续性。与复制有关的碱基计算与复制有关的碱基计算例一：一个例一：一个DNADNA连续复制连续复制n n次后，次后，共有多少个共有多少个DNADNA？多少条脱氧核？多少条脱氧核苷酸链？苷酸链？含含母链母链的的DNADNA有有多少条
10、多少条？新合成的新合成的子链多少条？子链多少条？解析：所用知识为解析：所用知识为“半保留复半保留复制制”和和“碱基互补配对原则碱基互补配对原则”，并图示分析。，并图示分析。根据半保留复制和碱根据半保留复制和碱基互补配对原则基互补配对原则DNADNA分子数分子数= =2 2n n脱氧核苷酸链数脱氧核苷酸链数= = 2 2n n+ +1 1母链数母链数= =子链数子链数= =2 22 2n n+ +1 1 2 2 C CG GA AT TA AT TG GC C第一次复制第一次复制第二次复制第二次复制连续第连续第n n次复制次复制解：解：一个一个DNADNA连续复制连续复制n n次次后后A AT
11、TG GC CC CG GA AT TA AT TG GC CC CG GA AT TA AT TG GC CC CG GA AT TA AT TG GC CC CG GA AT TA AT TG GC CC CG GA AT TA AT TG GC CC CG GA AT T一个一个DNADNA的碱基的碱基A A（T T、G G、C C）占碱基）占碱基总数的总数的a a% %，碱基总数为，碱基总数为m m，连续复制，连续复制n n次次后，共需要后，共需要G G（C C、A A、T T）多少个？）多少个？解析：先求出亲代解析：先求出亲代DNADNA中中G=C=G=C=？每两条？每两条新链所必需
12、的鸟嘌呤（新链所必需的鸟嘌呤（G G）数等于亲代）数等于亲代DNADNA胞嘧啶（胞嘧啶（C C）数，再求出）数，再求出DNADNA复制复制n n代代后子链数；最后求出后子链数；最后求出DNADNA连续复制连续复制n n代后代后需要鸟嘌呤数。需要鸟嘌呤数。因为因为A=A=mama% %，A=TA=T、G=CG=C， A+T=A+T=2 2mama% %，DNADNA复制复制n n代后子链数代后子链数= =2 2n n+ +1 1 2 2 DNADNA连续复制连续复制n n代后需要代后需要鸟嘌呤鸟嘌呤= = （2 2n n+ +1 1 2 2 ）/2 /2 m m （1/2 1/2 a a% %）
13、 = = m m （2 2n n 11）（）（1/2 1/2 a a% %）解解：所以所以G=C=G=C=m m（1/2 1/2 a a% %），每形成两条新，每形成两条新链所必需的鸟嘌呤数等于亲代链所必需的鸟嘌呤数等于亲代DNADNA胞嘧啶胞嘧啶数数= = m m （1/2 1/2 a a% %）答答：DNADNA连续复制连续复制n n代后需要鸟嘌呤数是代后需要鸟嘌呤数是m m （2 2n n 11）（）（1/2 1/2 a a% %）。）。1下列关于下列关于DNA复制过程的正确顺序是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氢键断裂/互补碱基对互补碱基对之间形成氢键之间形
14、成氢键/DNA分子在解旋酶的作用分子在解旋酶的作用下解旋下解旋/以解旋后的母链为模板进行碱基以解旋后的母链为模板进行碱基互补配对互补配对/子链与母链盘旋成双螺旋状结子链与母链盘旋成双螺旋状结构。构。A.B.C.D.D3DNA分子的双链在复制时解旋，这时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（下述哪一对碱基从氢键连接处分开（）AG与与CBA与与CCG与与ADG与与TA5DNA分子复制能准确无误地进行原分子复制能准确无误地进行原因是（因是（）A碱基之间由氢键相连碱基之间由氢键相连BDNA分子独特的双螺旋结构分子独特的双螺旋结构CDNA的半保留复制的半保留复制DDNA的边解旋边复
15、制特点的边解旋边复制特点B4DNA复制的基本条件是（复制的基本条件是（）A模板，原料，能量和酶模板，原料，能量和酶B模板，温度，能量和酶模板，温度，能量和酶C模板，原料，温度和酶模板，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A6 6、DNADNA的复制是在细胞的的复制是在细胞的 分裂和分裂和 第一次第一次分裂前的分裂前的 期进行的。复制是指以期进行的。复制是指以 为为模板来合成模板来合成 的过程。复制特点是的过程。复制特点是 。复制过程必需以复制过程必需以 为为模板、模板、 为原料、为原料、 提供能量、提供能量、 的的催化等条件，催化等条件， 为为DNADNA的复制提供的复
16、制提供精确的模板、并有精确的模板、并有 保证复制能够准保证复制能够准确无误地完成。一个亲代确无误地完成。一个亲代DNADNA分子通过复制形成了分子通过复制形成了两个两个 ，新形成的，新形成的DNADNA分分子都是既含一条子都是既含一条 链、又含一条链、又含一条 链，因此，链，因此，称称DNADNA的复制为的复制为“ ”。有丝有丝减数减数间间亲代亲代DNADNA分子分子子代子代DNADNA分子分子边解旋边复制边解旋边复制亲代亲代DNADNA分子每一条链分子每一条链脱氧核苷酸脱氧核苷酸ATPATP酶酶DNADNA分子双螺旋结构分子双螺旋结构碱基互补配对碱基互补配对结构完全相同的子代结构完全相同的子
17、代DNADNA分子分子母母子子半保留复制半保留复制、G G0 0、G G1 1、G G2 2三代三代DNADNA离心后的试管分别是图离心后的试管分别是图中的：中的：G G0 0 、G G1 1 、G G2 2 。 A AB BD D、G G2 2代在代在、三条带中三条带中DNADNA数数的比例是的比例是 。、图中、图中 、 两条带中两条带中DNADNA分子所含的分子所含的同位素磷分别是：同位素磷分别是： ， 。、上述实验结果证明了、上述实验结果证明了DNADNA的复制方式是的复制方式是 。0:2:20:2:23131P P3131P P 和和3232P P半保留复制半保留复制7.7.以含有以含有3131P P标志的大肠杆标志的大肠杆菌放入菌放入3232P P的培养液中，培的培养液中，培养养2 2代。离心结果如右：代。离心结果如右：
