1、第3節(jié) DNA的復(fù)制,最早提出的DNA復(fù)制模型有三種:,一、對DNA復(fù)制的推測,1.全保留復(fù)制：新復(fù)制出的分子直接形成，完全沒有舊的部分；,2.半保留復(fù)制：形成的分子一半是新的，一半是舊的；,3.分散復(fù)制：新復(fù)制的分子中新舊都有，但分配是隨機組合的,實驗結(jié)論：DNA的復(fù)制是以半保留的方式進行的,二、DNA半保留復(fù)制的實驗證據(jù),變通：親代母鏈與子代DNA鏈數(shù)之比為： 含親代母鏈的DNA分子數(shù)與子代DNA分子數(shù)之比為：,規(guī)律1：親代DNA復(fù)制n代后，DNA分子數(shù)為，含親代母鏈的DNA分子數(shù)為，不含親代母鏈的DNA分子數(shù)為,1/2n,2/ 2n,2n,2個,2n2,【智慧眼尋找規(guī)律】,規(guī)律2：親代D

2、NA分子經(jīng) n 次復(fù)制后，所需某種游離的脫氧核苷酸數(shù)為： R a (2 n1) 其中 a 表示親代DNA含有的某種堿基數(shù)，n 表示復(fù)制的次數(shù)。,例如：一個DNA分子片段，經(jīng)水分解消耗88個水分子，得到多少個脫氧核苷酸？,規(guī)律3：堿基總數(shù)失去H2O數(shù)2,90,解旋酶催化（氫鍵斷裂）,解旋：,模板,（在DNA聚合酶的催化下，利用游離的脫氧核苷酸進行）,以母鏈為模板進行堿基配對,母鏈（舊鏈） 子鏈（新鏈）,形成兩個子代DNA:,同時進行(邊解旋邊復(fù)制）,三、DNA分子復(fù)制的過程,邊解旋復(fù)制,半保留復(fù)制,多起點復(fù)制,DNA的復(fù)制（動畫）,滑動夾子,DNA解旋酶,DNA引物酶,DNA聚合酶,DNA聚合酶

3、H,DNA連接酶,DNA解旋酶打開DNA雙鏈,引物酶合成引物（RNA），為復(fù)制準備,A,DNA聚合酶合成DNA片段,A,后隨鏈繼續(xù)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，并填補缺口，留下一個小缺口（紅色區(qū)域）,A,DNA連接酶填補小缺口,A,解旋酶脫下，DNA復(fù)制完成,1.概念： 2.場所： 3.時期： 4.條件 5.復(fù)制過程： 6.復(fù)制特點 7.準確復(fù)制原因,有絲分裂間期、減數(shù)分裂第一次分裂的間期,模板：,原料：,能量：,酶：,DNA的兩條母鏈,游離的脫氧核苷酸（A、G、C、T）,ATP,DNA解旋酶、DNA聚合酶等,DNA雙鏈提供精確的模板,（1）邊解旋邊復(fù)制,（2

4、）半保留復(fù)制,細胞核（主要）、線粒體、葉綠體,解旋合成互補子鏈形成子代DNA,堿基互補配對原則,DNA的復(fù)制就是指以親代DNA為模板合成子代DNA的過程,8.DNA分子的復(fù)制實質(zhì)(意義)？,DNA通過復(fù)制，使遺傳信息從親代傳 給了子代，從而保證了物種的相對穩(wěn)定性，保持了遺傳信息的連續(xù)性，使得種族得以延續(xù)。,根據(jù)半保留復(fù)制和堿基互補配對原則,與復(fù)制有關(guān)的堿基計算,一個DNA連續(xù)復(fù)制n次后，共有多少個DNA？多少條脫氧核苷酸鏈？母鏈多少條？子鏈多少條？,DNA分子數(shù)=,2n,脫氧核苷酸鏈數(shù)=,2n+1,母鏈數(shù)=,子鏈數(shù)=,2,2n+1 2,解析：所用知識為“半保留復(fù)制”和“堿基互補配對原則”，并圖

5、示分析。,連續(xù)第一次復(fù)制,連續(xù)第二次復(fù)制,連續(xù)第n次復(fù)制,解：,答：一個DNA連續(xù)復(fù)制n次后，共有2n個DNA，2n+1條脫氧核苷酸鏈，母鏈2條，子鏈2n+1 2條,一個DNA的堿基A（T、G、C）占堿基總數(shù)的a%，堿基總數(shù)為m，連續(xù)復(fù)制n次后，共需要G（C、A、T）多少個？,因為A=ma%，A=T、G=C， A+T= 2ma%，,DNA復(fù)制n代后子鏈數(shù)=2n+1 2,DNA連續(xù)復(fù)制n代后需要 鳥嘌呤=（2n+1 2 ）/2 m （1/2 a%） = m （2n 1）（1/2 a%）,解析：先求出親代DNA中G=C=？每兩條新鏈所必需的鳥嘌呤（G）數(shù)等于親代DNA胞嘧啶（C）數(shù)，再求出DNA復(fù)

6、制n代后子鏈數(shù)；最后求出DNA連續(xù)復(fù)制n代后需要鳥嘌呤數(shù)。,解：,所以G=C=m（1/2 a%），每形成兩條新鏈所必需的鳥嘌呤數(shù)等于親代DNA胞嘧啶數(shù)= m （1/2 a%）,答：,DNA連續(xù)復(fù)制n代后需要鳥嘌呤數(shù)是m （2n 1）（1/2 a%）。,課堂練習,1.1個DNA分子經(jīng)過4次復(fù)制，形成16個DNA分子，其中含有最初DNA分子長鏈的DNA分子有（ ） A. 2個 B. 8個 C. 16個 D. 32個 2.DNA分子的復(fù)制發(fā)生在細胞有絲分裂的（ ） A.分裂前期 B. 分裂中期 C. 分裂后期 D. 分裂間期,3.下列關(guān)于DNA復(fù)制的說法，其中不正確的是（ ） A. DNA復(fù)制過程中

7、需要酶的催化 B. DNA復(fù)制過程中需要的能量直接由糖類提供 C. DNA 分子是邊解旋復(fù)制的 D. DNA 復(fù)制過程中兩條母鏈均可作模板 4.以DNA的一條鏈“ATC”為模板，經(jīng)復(fù)制后的子鏈是（ ） A. “TAG” B. “UAG” C. “TAC” D. “TUG”,5.由15N標記細菌的DNA，然后又將14N來供給這種細菌，于是該細菌便用14N來合成DNA，假設(shè)細菌連續(xù)分裂三次產(chǎn)生了八個新個體，它們中含14N鏈的DNA與15N鏈的DNA比例是（ ） A、4：1 B、2：1 C、1：1 D、3：1,A,6.在氮源為14N的培養(yǎng)基上生長的大腸桿菌，其DNA分子均為14N-DNA（對照）；在

8、氮源為15N的培養(yǎng)基上生長的大腸桿菌，其DNA分子均為15N-DNA（親代）。將親代大腸桿菌轉(zhuǎn)移到含14N的培養(yǎng)基上，再連續(xù)繁殖兩代（I和II），用離心的方法分離得到的結(jié)果如下表所示，請分析：,（1）由實驗結(jié)果可以推出第一代（I）細菌DNA分子中一條鏈是 ，另一條鏈是 。 （2）中鏈含有氮元素是 。 （3）將第一代（I）轉(zhuǎn)移到含15N的培養(yǎng)基上繁殖一代，將所得到的細菌的DNA用同樣方法分離。那么得到的輕中重鏈情況是 （4）上述實驗表明DNA分子復(fù)制的特點是,15N母鏈,14N新鏈,15N和14N,1/2中鏈，1/2重鏈,半保留復(fù)制,7下列關(guān)于DNA復(fù)制過程的正確順序是（ ） 互補堿基對之間氫鍵

9、斷裂 互補堿基對之間形成氫鍵 DNA分子在解旋酶的作用下解旋 以解旋后的母鏈為模板進行堿基互補配對 子鏈與母鏈盤旋成雙螺旋狀結(jié)構(gòu) A. B. C. D.,D,8DNA分子的雙鏈在復(fù)制時解旋，這時下述哪一對堿基從氫鍵連接處分開（ ） AG與CBA與C CG與A DG與T,A,9DNA復(fù)制的基本條件是（ ） A模板，原料，能量和酶 B模板，溫度，能量和酶 C模板，原料，溫度和酶 D模板，原料，溫度和能量,A,10.DNA的復(fù)制是在細胞的 分裂和 第一次分裂前的 期進行的。復(fù)制是指以 為模板來合成 的過程。復(fù)制特點是 復(fù)制過程必需以 為模板、 為原料、 提供能量、 的催化等條件， 為DNA的復(fù)制提供精確的模板、并有 能力保證復(fù)制能夠準確無誤地完成。一個親代DNA分子通過復(fù)制形成