第3節(jié)DNA通過復制傳遞遺傳信息1.DNA的立體結構是怎樣的？2.組成DNA的基本單位是什么？有幾種？3.堿基配對遵循什么原則？規(guī)則的雙螺旋結構脫氧核苷酸，有4種堿基互補配對原則A-T,G-C復習回顧GAGGCCCTATCCTGGA遺傳現象DNA是大多數生物的遺傳物質，里面的堿基序列就是遺傳信息，那么親代DNA中的遺傳信息是如何傳遞給子代的呢？DNA復制一、DNA的復制是指以親代DNA為模板，合成兩個與親代DNA完全相同的子代DNA的過程。有絲分裂的間期和減數第一次分裂之前的間期3.場所：細胞核(主要)、線粒體、葉綠體1.概念：2.時間：①真核細胞：②原核細胞：擬核二、對DNA復制的推測科學家對于DNA復制的猜測，一共提出了三種模型。親代DNA復制一次子代DNA模型1全保留復制：經過復制產生的2個子代DNA中，一個保留了親代DNA的兩條鏈，另一個是由新合成的兩條鏈組成。親代DNA復制一次子代DNA

模型2

半保留復制：經過復制產生的2個子代DNA，每一個都由親代DNA的一條鏈和新合成的一條鏈組成。親代DNA復制一次子代DNA模型3

分散復制（彌散型復制）：新復制的分子中新舊都有，但分配是隨機組合的。1.假說:半保留復制沃森和克里克假說：DNA分子復制時堿基之間的氫鍵斷裂，兩條鏈解開并彼此分離。然后，每條鏈作為模板，按照堿基互補配對原則在其上形成一條新的互補鏈，結果得到兩個完全相同的DNA分子。子鏈母鏈二、對DNA復制的推測研究方法：假說—演繹法

1958年，梅塞爾森和斯塔爾用實驗證明DNA的復制確如沃森和克里克所描述的那樣，是一種半保留的復制機制。⑴實驗方法：⑵實驗材料：⑶實驗原理:P65同位素示蹤技術和密度梯度離心技術大腸桿菌含15N的雙鏈DNA密度較大,離心后條帶位于離心管的下部，稱為重帶;含14N的雙鏈DNA密度較小,離心后條帶位于離心管的上部，稱為輕帶;一條鏈含15N與一條鏈含14N的雙鏈DNA密度介于雙鏈均含15N的DNA和雙鏈均含14N的DNA之間,離心后條帶位于離心管的中部，稱為中帶。14N/14N-DNA15N/14N-DNA15N/15N-DNA輕帶中帶重帶⑴實驗步驟：(1)大腸桿菌在以15NH4Cl為唯一氮源的培養(yǎng)液中繁殖若干代。(2)將上述大腸桿菌轉到以14NH4Cl為唯一氮源的培養(yǎng)液中培養(yǎng)。(3)在不同時刻收集大腸桿菌并提取DNA，即分別取完成一次細胞分裂和兩次細胞分裂的大腸桿菌，并將其中的DNA分子分離出來。(4)將提取的DNA進行密度梯度超速離心和分析，記錄離心后離心管中DNA的位置。2.設計實驗、演繹推理、預期結果大腸桿菌在含15NH4Cl的培養(yǎng)液中生長若干代轉移至含14NH4Cl的培養(yǎng)液中細胞分裂一次細胞再分裂一次提取DNA，離心提取DNA，離心提取DNA，離心⑵演繹推理復制1次復制2次15N鏈14N鏈親

代子一代子二代復制1次復制2次15N鏈14N鏈親

代子一代子二代⑶預期結果按照前面的演繹推理，半保留復制，密度梯度離心后，親代、子一代、子二代應該會出現怎樣的條帶呢？大腸桿菌在含15NH4Cl的培養(yǎng)液中生長若干代提取DNA，離心轉移至含14NH4Cl的培養(yǎng)液中細胞分裂一次細胞再分裂一次提取DNA，離心提取DNA，離心重帶中帶輕帶重帶中帶輕帶4、得出結論：DNA的復制方式——是半保留復制。3、實驗過程：判斷正誤(1)探究DNA的復制過程運用了同位素示蹤法和差速離心法。()(2)含15N的雙鏈DNA密度較大,離心后的條帶應分布于離心管的下部,含14N的雙鏈DNA密度較小,離心后的條帶應分布于離心管的上部。()(3)將大腸桿菌放入以15NH4Cl為唯一氮源的培養(yǎng)液中培養(yǎng)一代,則大腸桿菌的DNA都被同位素15N標記。()(4)一個用15N標記的DNA分子放在含有14N的環(huán)境中培養(yǎng),復制3次后含有14N的DNA分子占DNA分子總數的3/4。()(5)根據同位素示蹤實驗的結果,新合成的雙鏈DNA分子中,有一條鏈是來自親代的DNA,另一條鏈則是新合成的。()×√√×√三、DNA的復制過程⑴、解旋⑵、合成子鏈⑶、螺旋化①在_______的催化下，兩條鏈的配對堿基之間的氫鍵斷開，堿基暴露出來，形成兩條單鏈。②解開的兩條單鏈叫_____。也叫_______。1、復制的過程母鏈模板鏈解旋酶以_____為模板，按照__________原則，吸引含有互補堿基的核苷酸，最后在______酶催化下，相鄰核苷酸的脫氧核糖和磷酸基團間形成磷酸二酯鍵，產生子鏈母鏈堿基互補配對DNA聚合每一條新形成的子鏈和原來的模板鏈盤繞成

結構。形成兩個與親代

的DNA分子。雙螺旋相同目的：為復制提供準確的模板C.酶：解旋酶和DNA聚合酶B.原料：四種脫氧核苷酸A.模板：親代DNA的兩條鏈D.能量：ATP2、復制的條件：3、復制的堿基配對方式G-C

C-G

T-A

A-TATCGATAGCTATCGATAGCTTAGCTATCGA4、DNA復制的結果：1個DNA分子2個完全相同的DNA分子(堿基排列順序相同)5、DNA復制的特點①從過程看：半保留復制即子代DNA雙鏈=一條母鏈+一條新子鏈邊解旋邊復制②從結果看：③多起點復制一個DNA分子中，從多個點開始復制，加快復制的速度，從而減小復制出錯的機會，減少突變6、DNA能準確復制的原因①、因為它具有獨特的雙螺旋結構，能為復制提供精確模板；②、因為它的堿基互補配對能力，能夠使復制準確無誤。7、DNA分子復制的生物學意義？

DNA通過復制，使遺傳信息從親代傳給了子代，從而保持了遺傳信息的連續(xù)性。一個DNA分子經n次復制后：

1、DNA分子總數為

個

2、含母鏈的DNA分子數為

個，占總數的比例為____。

3、含子鏈的DNA分子數為

個，

4、只含母鏈的DNA數為

個，5、只含子鏈的DNA數為

個，022n2/2n

2n2n—2復制1次：2個復制2次：4個復制3次：8個復制n次?四、關于DNA分子復制的計算：關于DNA分子復制的計算：

一個DNA分子經n次復制后：1、子代DNA分子中脫氧核苷酸鏈數為

條。2、母鏈始終為

條。3、子鏈始終為

條。22n＋12n＋1

－2復制1次：4條

復制2次：8條復制3次：16條需游離的堿基例、具有a個堿基對的一個DNA分子中，內含m個腺嘌呤，如果連續(xù)復制n次，則需游離的腺嘌呤脫氧核苷酸

，需要的胞嘧啶脫氧核苷酸數目為

。第n次復制需要的胞嘧啶脫氧核苷酸數目為

。第二代第一代親代A=m第三代(2n-1)m(2n-1)(a-m)mm×1m×7m×3C=a-m(2n-1)(a-m)關于DNA分子復制的計算：

一個DNA分子經n次復制后：4、一個DNA分子中含某堿基（脫氧核苷酸）a個，DNA復制n次，則需游離的該堿基個數為

；在第n次復制時，共需該堿基個數為

。a(2n-1)a×2n-11、將15N標記的DNA分子放在14N的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，經過3次復制，在所形成的子代DNA中，含15N的DNA占總數是

A．1/16

B．1/8

C．1/4

D．1/2C2、具有100個堿基對的1個DNA分子片斷，內含40個胸腺嘧啶，如果連續(xù)復制兩次，則需要游離的胞嘧啶脫氧核苷酸的數目為A.200B.180C.160D.1403、某DNA分子共含有含氮堿基1400個，其中一條鏈上A+T/C+G=2:5，問該DNA分子連續(xù)復制2次，共需游離的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的數目是A.600

B.500C.200

D.700BA①子一代②子二代親代①③子三代

課堂練習4.將32P

標記的DNA分子放在31P的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，經過3次復制，在所形成的子代DNA中含31P的DNA占總數是（

）

A．1/16

B．1/4

C．1

D．1/2

課堂練習5.一雙鏈DNA分子,在復制解旋時,一條鏈上的G變成了C,則DNA經n次復制后,發(fā)生差錯的DNA占

（

）A.1/2B.1/2n-1

C.1/2nD.1/2n+16.具有1000個堿基對的某DNA分子區(qū)段內有600個腺嘌呤,若連續(xù)復制兩次,則需游離的胞嘧啶脫氧核苷酸數目為（

）A.400B.600

C.1200D.1800CAC謝謝！1.DNA復制的時期？2.關于DNA的復制，還有哪些疑問？

有絲分裂間期和減數第一次分裂前間期如：DNA通過什么方式復制？

如何復制？

復制的結果如何？你能對這些問題進行回答和思考嗎？例：下列關于DNA復制過程的正確順序是

（）①互補堿基對之間氫鍵斷裂//②互補堿基對之間形成氫鍵//③DNA分子在解旋酶的作用下解旋//④以解旋后的母鏈為模板進行堿基互補配對//⑤子鏈與母鏈盤旋成雙螺旋狀結構。A.①③④②⑤B.①④②⑤③C.①③⑤④②D.③①④②⑤D例1.下圖為真核生物染色體上DNA分子復制過程示意圖，有關敘述錯誤的是(

)A.圖中DNA分子復制是從多個起點同時開始的B.圖中DNA分子復制是邊解旋邊雙向復制的C.真核生物DNA分子復制過程需要解旋酶D.真核生物的這種復制方式提高了復制速率

A1.(2018·4月浙江選考)某研究小組進行“探究DNA的復制過程”的活動，結果如圖所示。其中培養(yǎng)大腸桿菌的唯一氮源是14NH4Cl或15NH4Cl，a、b、c表示離心管編號，條帶表示大腸桿菌DNA離心后在離心管中的分布位置。下列敘述錯誤的是(

)

A.本活動運用了同位素示蹤和密度梯度離心技術B.a管的結果表明該管中的大腸桿菌是在含

14NH4Cl的培養(yǎng)液中培養(yǎng)的C.b管的結果表明該管中的大腸桿菌的DNA都是15N－14N－DNAD.實驗結果說明DNA分子的復制是半保留復制的B2.如圖表示采用同位素示蹤技術和離心處理來探究DNA