1、第3節(jié) DNA的復(fù)制,DNA分子復(fù)制時(shí)，DNA分子的雙螺旋將解開，互補(bǔ)的堿基之間的氫鍵斷裂，解開的兩條單鏈作為復(fù)制的模板，游離的脫氧核苷酸依據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，通過形成氫鍵，結(jié)合到作為模板的單鏈上。由于新合成的每個(gè)DNA分子中，都保留了原來DNA分子中的一條鏈，因此，這種復(fù)制方式被稱做半保留復(fù)制。P52,一、復(fù)制方式,用紅色扭扭棒代表親代DNA單鏈,藍(lán)色扭扭棒代表子代DNA單鏈,模型建構(gòu)：用扭扭棒在紙上表示出親代以及通過半保留復(fù)制得到的子一代和子二代,一、復(fù)制方式,密度梯度離心法 7mol/L的CsCl重鹽溶液在高速離心場(chǎng)下，會(huì)形成濃度梯度，把DNA和 梯度介質(zhì)CsCl先均勻混合，離心開始后，

2、CsCl由于離心力的作用逐漸形成 管底濃而管頂稀的密度梯度，與此同時(shí)，可以帶動(dòng)原來混合在一起的DNA也發(fā)生重新分布，到達(dá)與其自身密度相等的梯度層里。,密度： 低 高,一、復(fù)制方式,DNA能夠強(qiáng)烈地吸收紫外線，用紫外光源照射離心管，可以透過離心管在感光膠片上記錄DNA帶的位置。（若看吸收光譜，紫外光波長小于390nm）,一、復(fù)制方式,一、復(fù)制方式,二、復(fù)制過程,特點(diǎn)：,1.半保留復(fù)制（方式） 2.邊解旋邊復(fù)制（過程）,問題1. 研究表明，DNA的復(fù)制總能準(zhǔn)確無誤地進(jìn)行，其復(fù)制過程出錯(cuò)概率僅為1/20000。你認(rèn)為DNA能夠準(zhǔn)確復(fù)制最關(guān)鍵的因素是什么？,思考：,問題2. 某腫瘤細(xì)胞中最長的DNA分

3、子達(dá)36000um，在相關(guān)酶的作用下，DNA復(fù)制速度約4um/min，理論上需要9000min才能完成復(fù)制，但實(shí)際只需約40min即可完成。其原因可能是？,圖中顯示多起點(diǎn)復(fù)制，但多起點(diǎn)并非同時(shí)進(jìn)行，其意義在于提高復(fù)制速率。,DNA復(fù)制的類型：在真核生物中，DNA復(fù)制一般是多起點(diǎn)復(fù)制。在原核生物中，DNA復(fù)制一般是一個(gè)起點(diǎn)。無論是真核生物還是原核生物，DNA復(fù)制大多數(shù)都是雙向進(jìn)行的。如圖所示為真核生物DNA的多起點(diǎn)、雙向復(fù)制：,二、復(fù)制過程,復(fù)制方向：DNA聚合酶只能從引物的3開始延伸,三、復(fù)制條件,解旋酶、DNA聚合酶等,1.模板：,4.能量,2.原料：,細(xì)胞中游離的4種脫氧核苷酸,3.酶：,

4、解開的每一段母鏈,若滿足以上條件，DNA的復(fù)制可以在體外進(jìn)行嗎？,DNA復(fù)制的意義？,四、規(guī)律總結(jié),（1）DNA分子數(shù),子代DNA分子數(shù)：,含親代母鏈的DNA分子數(shù)：,不含親代母鏈的DNA分子數(shù)：,只含親代母鏈的DNA分子數(shù)：,(3)消耗的脫氧核苷酸數(shù) 若一親代DNA分子含有某種脫氧核苷酸m個(gè)，經(jīng)過n次復(fù)制需要消耗該脫氧核苷酸： 第n次復(fù)制需該脫氧核苷酸數(shù)為：,親代DNA分子經(jīng) n 次復(fù)制后，則,2n,2,2n-2,0,2*2n,2,2*2n-2,m*（2n-1）,m*（2n-2n-1）,五、相關(guān)拓展,利用真核生物為實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),1958年，赫伯特泰勒（Herbret Taylar）用

5、蠶豆（2N=12）根尖細(xì)胞作為實(shí)驗(yàn)材料，證明了真核細(xì)胞染色體DNA的復(fù)制也符合半保留復(fù)制模型。 他先用放射性同位素3H標(biāo)記細(xì)胞染色體DNA雙鏈，然后讓細(xì)胞在不含3H的培養(yǎng)液中進(jìn)行有絲分裂，經(jīng)放射自顯影顯示實(shí)驗(yàn)結(jié)果。該實(shí)驗(yàn)方法的優(yōu)勢(shì)在于可觀察到染色體被標(biāo)記的情況,六、相關(guān)計(jì)算,蠶豆體細(xì)胞染色體數(shù)目2N=12,科學(xué)家用3H標(biāo)記蠶豆根尖細(xì)胞的DNA,可以在染色體水平上研究真核生物的DNA復(fù)制方式. 實(shí)驗(yàn)的基本過程如下： .將蠶豆幼苗培養(yǎng)在含有3H的胸腺嘧啶核苷的培養(yǎng)基上,培養(yǎng)一段時(shí)間后,觀察細(xì)胞分裂中期染色體的放射性情況. .當(dāng)DNA分子雙鏈都被3H標(biāo)記后,再將根移到含有秋水仙素的非放射性培養(yǎng)基中,培養(yǎng)一段時(shí)間后,觀察細(xì)胞分裂中期染色體的放射性情況. 請(qǐng)回答相關(guān)問題： 中，在根尖細(xì)胞進(jìn)行第一次分裂時(shí)，每一條染色體上帶有放射性的染色單體有_條；每個(gè)DNA分子中，有_條鏈帶有放射性