生物DNA的复制新人教必修

1、思考：生物亲子代之间是通过遗传物思考：生物亲子代之间是通过遗传物质传递遗传信息的，那么亲代的遗传质传递遗传信息的，那么亲代的遗传物质如何物质如何“多出一份多出一份”来传递给子代？来传递给子代？ DNADNA的复制的复制就是指以亲代就是指以亲代DNADNA为模板合为模板合成子代成子代DNADNA的过程，即的过程，即1DNA2DNA1DNA2DNA。新产生的新产生的DNADNA分子是一个全新的分子是一个全新的DNADNA分子吗？分子吗？是否像洗相片似的，有一张底片就可以洗出是否像洗相片似的，有一张底片就可以洗出许多相片来？许多相片来？ 半半保留复制保留复制全保留复制全保留复制DNADNA是肉眼看不

2、到的如何才能分辨是肉眼看不到的如何才能分辨DNADNA？实验的基本思路是什么？实验的基本思路是什么？实验是如何区分亲子代的实验是如何区分亲子代的DNADNA分子的？分子的？用密度梯度离心后用密度梯度离心后重带重带、中带中带、轻带轻带表表示的示的DNADNA分子的双链构成是怎样的？分子的双链构成是怎样的？在整个实验的亲代、子一代、子二代细在整个实验的亲代、子一代、子二代细胞中提取的胞中提取的DNADNA离心的结果说明了什么？离心的结果说明了什么？【阅读与思考阅读与思考】P53怎样把不一样的怎样把不一样的DNADNA分开呢？分开呢？N N想一想想一想 ：可以用什么同位素去标记可以用什么同位素去标记

3、DNADNA？14N/14NDNA15N/14NDNA15N/15NDNA轻链轻链中链中链重链重链转移到含转移到含1414NHNH4 4ClCl的培养液中的培养液中15N/15N DNA15N/14N DNA14N/14N DNA15N/14N DNA大肠杆菌在含大肠杆菌在含15NH4Cl的的培养液中生长若干代培养液中生长若干代红线代表红线代表15N链链蓝线代表蓝线代表14N链链红线代表红线代表15N链链蓝线代表蓝线代表14N链链变通：变通：亲代母链与子代亲代母链与子代DNADNA链数之比为：链数之比为： 含亲代母链的含亲代母链的DNADNA分子数与子代分子数与子代DNADNA分子数分子数之比

4、为：之比为：规律规律1 1：亲代亲代DNADNA复制复制n n代后，代后，DNADNA分子分子数为，含亲代母链的数为，含亲代母链的DNADNA分子数分子数为，不含亲代母链的为，不含亲代母链的DNADNA分子数分子数为为1/2n2/ 2n2n2个个2n2解释【寻找规律寻找规律】半保留复制半保留复制DNADNA分子复制时，分子复制时，DNADNA分子的双螺旋将解开，分子的双螺旋将解开，互补的碱基之间的氢键断裂，解开的两条单链互补的碱基之间的氢键断裂，解开的两条单链作为复制的模板，游离的脱氧核苷酸依据碱基作为复制的模板，游离的脱氧核苷酸依据碱基互补配对原则，通过形成氢键，结合到作为模互补配对原则，通

5、过形成氢键，结合到作为模板的单链上。板的单链上。 由于新合成的每个由于新合成的每个DNADNA分子中，都保留了原分子中，都保留了原来来DNADNA分子中的一条链，因此，这种复制方式分子中的一条链，因此，这种复制方式被称做被称做半保留复制半保留复制。1、概念：、概念：2、场所：、场所：3、时期：、时期：4、条件、条件5、复制过程：、复制过程：6、复制特点、复制特点7、准确复制原因、准确复制原因8、复制的生物学意义：、复制的生物学意义：有丝分裂间期、减数分裂第一次分裂的间期有丝分裂间期、减数分裂第一次分裂的间期模板：模板： 原料：原料： 能量：能量： 酶：酶： DNADNA的两条母链的两条母链游离

6、的脱氧核苷酸（游离的脱氧核苷酸（A A、G G、C C、T T） ATPATPDNADNA解旋酶、解旋酶、DNADNA聚合酶等聚合酶等 DNADNA双链提供精确的模板双链提供精确的模板（1 1）边解旋边复制）边解旋边复制（2 2）半保留复制）半保留复制细胞核（主要）、线粒体、叶绿体细胞核（主要）、线粒体、叶绿体解旋解旋合成互补子链合成互补子链形成子代形成子代DNADNA碱基互补配对原则碱基互补配对原则P P5454DNADNA的复制的复制就是指以亲代就是指以亲代DNADNA为模板合成子代为模板合成子代DNADNA的过程的过程规律规律2 2：亲代亲代DNADNA分子经分子经 n n 次复制后，次

7、复制后，所需某种游离的脱氧核苷酸数为：所需某种游离的脱氧核苷酸数为：R a (2 n1) 其中其中 a a 表示亲代表示亲代DNADNA含有的某种含有的某种碱基数，碱基数，n n 表示复制的次数。表示复制的次数。例如：一个例如：一个DNADNA分子片段，经水分解消耗分子片段，经水分解消耗8888个水个水分子，得到多少个脱氧核苷酸？分子，得到多少个脱氧核苷酸？规律规律3 3：碱基总数失去碱基总数失去H H2 2O O数数2 290【智慧眼智慧眼寻找规律寻找规律】练习亲亲 代代第一代第一代第二代第二代第三代第三代15N15N类推第五代时在离心管中，上中下层的比例如何？类推第五代时在离心管中，上中下

8、层的比例如何？15N15N14N14N14N14N14N14N复制过程复制过程: :解旋酶催化（氢键断裂）解旋酶催化（氢键断裂）解旋：解旋：模板模板（在（在DNADNA聚合酶的催化下，利用聚合酶的催化下，利用游离的脱氧核苷酸进行）游离的脱氧核苷酸进行）以母链为模板进行碱基配对以母链为模板进行碱基配对母链（旧链）母链（旧链）子链（新链）子链（新链）形成两个子代形成两个子代DNA:同时进行同时进行(边解旋边复制）边解旋边复制）组成组成边解旋复制边解旋复制半保留复制半保留复制多起点复制多起点复制 具有具有100个碱基对的个碱基对的1个个DNA分子片断，分子片断，内含内含40个胸腺嘧啶，如果连续复制两

9、次，个胸腺嘧啶，如果连续复制两次，则需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸的数目为则需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸的数目为 （ ）个。）个。180 某某DNA分子共含有含氮碱基分子共含有含氮碱基1400个，其中一个，其中一条链上条链上A+T/C+G= 2:5，问该，问该DNA分子连续复制分子连续复制2次，共需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目是次，共需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目是（ ）个。）个。600图中一、二、三表示图中一、二、三表示DNA复制的过程复制的过程一表示一表示_，这一过程中，这一过程中，DNA分子在分子在 的作用下，两条扭成螺旋的的作用下，两条扭成螺旋的长链开始长链开始_。二表示二表示 。每条。

10、每条母链在一些母链在一些_ _的作用下，链上的的作用下，链上的碱基按照碱基按照_与周围环与周围环境中游离的境中游离的_来配对来配对.三表示三表示_。解旋解旋解旋酶解旋酶 以母链为模板进行碱基配对以母链为模板进行碱基配对解开解开DNA聚合酶聚合酶碱基互补配对原则碱基互补配对原则脱氧核苷酸脱氧核苷酸形成两个新的形成两个新的DNA分子分子练习练习以下的幻灯片是练习集，以下的幻灯片是练习集，请各位教师根据本班学生请各位教师根据本班学生实际情况挑选练习题。实际情况挑选练习题。练习练习下列关于下列关于DNA复制的说法，其中不正确的（复制的说法，其中不正确的（ ）A. DNA复制过程中需要酶的催化复制过程中

11、需要酶的催化B. DNA复制过程中需要的能量直接由糖类提供复制过程中需要的能量直接由糖类提供C. DNA 分子是边解旋复制的分子是边解旋复制的D. DNA 复制过程中两条母链均可作模板复制过程中两条母链均可作模板以以DNA的一条链的一条链“ATC”为模板，经复为模板，经复制后的子链是（制后的子链是（ ）A. “TAG” B. “UAG”C. “TAC” D. “TUG” 在氮源为14N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子均为14N-DNA（对照）；在氮源为15N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子均为15N-DNA（亲代）。将亲代大肠杆菌转移到含14N的培养基上，再连续繁殖两代（I和II）

12、，用离心的方法分离得到的结果如下表所示，请分析： 对照亲代III轻链14N-DNA全轻链 1/2轻链中链 全中链1/2中链重链15N-DNA 全重链 （1）由实验结果可以推出第一代（I）细菌DNA分子中一条链是 ，另一条链是 。（2）中链含有氮元素是 。（3）将第一代（I）转移到含15N的培养基上繁殖一代，将所得到的细菌的DNA用同样方法分离。那么得到的轻中重链情况是 。（4）上述实验表明DNA分子复制的特点是 。 1515N N母链母链1414N N新链新链1515N N和和1414N N1/21/2中链中链1/21/2重链重链半保留复制半保留复制2DNA分子的半保留复制方式使分子的半保留复

13、制方式使 A分子结构具有相对稳定性分子结构具有相对稳定性B能精确进行自我复制，保证亲代与子代之能精确进行自我复制，保证亲代与子代之 间的间的 连续性连续性C能够精确地指导蛋白质合成能够精确地指导蛋白质合成D产生可遗传变异的机会产生可遗传变异的机会3一个双链一个双链DNA分子为第一代，经过分子为第一代，经过3次自我次自我复制，在第四代复制，在第四代DNA分子中，共有分子中，共有 条长链条长链有有 条第一代脱氧核苷酸的长链条第一代脱氧核苷酸的长链 A2 B4 C8 D16A D B 课堂练习课堂练习4下列关于下列关于DNA复制过程中，正确顺复制过程中，正确顺序是（序是（ ） 互补碱基对间氢键断裂互

14、补碱基对间氢键断裂 互补碱基互补碱基对之间形成氢键对之间形成氢键 DNA分子在解旋酶分子在解旋酶作用下解旋作用下解旋 以母链为模板进行碱基以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结子链与母链盘旋成双螺旋结构构 A B C DC课堂练习课堂练习5、DNA的复制不可能发生在（的复制不可能发生在（ ） A、细胞核中、细胞核中 B、叶绿体中、叶绿体中 C、线粒体中、线粒体中 D、核糖体中、核糖体中 D6、一条染色体含有一个双链、一条染色体含有一个双链DNA分子，经复制后，分子，经复制后，一条染色单体含有一条染色单体含有 （ ）A、两条双链、两条双链DNA分子分子 B、一条双链、一条

15、双链DNA分子分子 C、一条单链、一条单链DNA分子分子 D、四条双链、四条双链DNA分子分子B课堂练习课堂练习 1、一个DNA分子中，有腺嘌呤1500个，腺嘌呤与鸟嘌呤之比为3：1，则这个DNA分子中脱氧核糖的分子数目为_个。 2、甲DNA分子的一条链上A+C/G+T=0.8，乙DNA分子的一条链上 A+T/G+C = 1.25,那么甲、乙DNA分子中互补链上相应的碱基比例分别是_和_。课堂训练：课堂训练：40001.251.253、某DNA分子中，鸟嘌呤与胞嘧啶之和为46%，该DNA一条链（a链）中腺嘌呤占28%，a链的互补链（b链）中腺嘌呤占该链全部碱基的百分比是_。4、某DNA分子中含

16、有 30%的腺嘌呤，该DNA分子一条链上鸟嘌呤最多可占此链碱基总数的_。 26%40%7、含有32P或31P的磷酸，两者化学性质几乎相同，都可参与DNA的组成，但32P比31P质量大。现将某哺乳动物的体细胞放在含有31P磷酸的培养基中，连续培养数代后得到G0代细胞。然后将G0代细胞移到含有32P的培养基中培养，经过第1、2次细胞分裂后，分别得到G1、G2代细胞。再从G0、G1、G2代细胞中提取出DNA，经密度剃度离心后得到的结果如图所示，由于DNA分子的质量不同，因此在离心管内的分布不同。若、分别代表轻型、中型、重型DNA分子的位置，请回答：、G0、G1、G2三三代代DNADNA离心后的试离心

17、后的试管分别是图中的：管分别是图中的：G0 、G1 、G2 。 ABD、G2代在、三条带中代在、三条带中DNADNA数数的比例是的比例是 。、图中、两条带中、图中、两条带中DNADNA分子所含的同分子所含的同位素磷分别是：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的复制方式的复制方式是是 。0:1:131P31P 和和32P半保留复制半保留复制3、将、将32P 标记的标记的DNA分子放在分子放在 31P的培养基上培养，的培养基上培养， 经经过过3次复制，在所形成的子代次复制，在所形成的子代 DNA中，含中，含32P 的的DNA占占总数是总数是 A1/16 Bl8

18、 C14 D124 4、某生物的双链某生物的双链DNADNA分子共有含氮碱基分子共有含氮碱基7777对，其中一条链对，其中一条链上（上（A+TA+T）：（）：（C+ GC+ G）2.52.5，问该，问该DNADNA分子连续复制两次分子连续复制两次共需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目是共需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目是A A154154个个 B B165165个个 C C110110个个 D D220220个个小结小结: :设一条设一条DNADNA分子中有胸腺嘧啶分子中有胸腺嘧啶mm个，则该个，则该DNADNA复制复制n n次后，形成子代次后，形成子代DNADNA分子需游离的胸分子需游离的胸腺嘧

19、啶为腺嘧啶为T T 。(2n-1)m7 7用用1515N N标记的一个标记的一个DNADNA分子分子, ,放在含有放在含有1414N N 的培养基的培养基中复制三次，则含有中复制三次，则含有1515N N的的DNADNA分子占全部分子占全部DNADNA分子的分子的比例和占全部比例和占全部DNADNA单链的比例依次是单链的比例依次是A 1A 12 2，1 14 B 14 B 14 4，1 18 8C 1C 14 4，1 116 D 116 D 18 8，1 18 88 8某某DNADNA分子有分子有20002000个脱氧核苷酸，已知它的一条个脱氧核苷酸，已知它的一条单链上碱基单链上碱基A A：G

20、 G：T T：C C1 1：2 2：3 3：4 4，若该分子复，若该分子复制一次，则需腺嘌呤脱氧核苷酸的数量是（制一次，则需腺嘌呤脱氧核苷酸的数量是（ ）A A200 B200 B300 C300 C400 D400 D8008001、某些药物可以抑制肿瘤细胞、某些药物可以抑制肿瘤细胞DNA的复制，从的复制，从而达到控制癌症的目的。这些药物作用的细胞正而达到控制癌症的目的。这些药物作用的细胞正处于细胞周期的（处于细胞周期的（ ）A 间期间期 B 前期前期 C 中期中期 D 不能确定不能确定2、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（ ） 互补碱基对间氢键断裂互补碱基

21、对间氢键断裂 互补碱基对之间形成互补碱基对之间形成氢键氢键DNA分子在解旋酶作用下解旋分子在解旋酶作用下解旋 以母链为以母链为模板进行碱基互补配对模板进行碱基互补配对 子链与母链盘旋成双螺子链与母链盘旋成双螺旋结构旋结构A B C DAC幻灯片3、DNA分子解旋时，下列哪一组碱基被解开（分子解旋时，下列哪一组碱基被解开（ ）A 鸟嘌呤和腺嘌呤鸟嘌呤和腺嘌呤 B 胸腺嘧啶和胞嘧啶胸腺嘧啶和胞嘧啶C 腺嘌呤和胸腺嘧啶腺嘌呤和胸腺嘧啶 D 腺嘌呤和胞嘧啶腺嘌呤和胞嘧啶C4、下面关于、下面关于DNA复制过程的描述，错误的是（复制过程的描述，错误的是（ ）A 复制需要能量复制需要能量 B边解旋边复制边解

22、旋边复制C 复制需要氨基酸和酶复制需要氨基酸和酶 D 复制遵循碱基互补配对原则复制遵循碱基互补配对原则 C5、若对一个、若对一个DNA分子进行标记分子进行标记, 经过经过4次复制后，次复制后，含有标记含有标记DNA分子数占分子数占DNA总数的（总数的（ ）A 1/6 B 1/8 C 1/4 D 1/2 B幻灯片幻灯片半保留复制半保留复制DNADNA分子复制时，分子复制时，DNADNA分子的双螺旋将解开，分子的双螺旋将解开，互补的碱基之间的氢键断裂，解开的两条单链互补的碱基之间的氢键断裂，解开的两条单链作为复制的模板，游离的脱氧核苷酸依据碱基作为复制的模板，游离的脱氧核苷酸依据碱基互补配对原则，

23、通过形成氢键，结合到作为模互补配对原则，通过形成氢键，结合到作为模板的单链上。板的单链上。 由于新合成的每个由于新合成的每个DNADNA分子中，都保留了原分子中，都保留了原来来DNADNA分子中的一条链，因此，这种复制方式分子中的一条链，因此，这种复制方式被称做被称做半保留复制半保留复制。1、概念：、概念：2、场所：、场所：3、时期：、时期：4、条件、条件5、复制过程：、复制过程：6、复制特点、复制特点7、准确复制原因、准确复制原因8、复制的生物学意义：、复制的生物学意义：有丝分裂间期、减数分裂第一次分裂的间期有丝分裂间期、减数分裂第一次分裂的间期模板：模板： 原料：原料： 能量：能量： 酶：

24、酶： DNADNA的两条母链的两条母链游离的脱氧核苷酸（游离的脱氧核苷酸（A A、G G、C C、T T） ATPATPDNADNA解旋酶、解旋酶、DNADNA聚合酶等聚合酶等 DNADNA双链提供精确的模板双链提供精确的模板（1 1）边解旋边复制）边解旋边复制（2 2）半保留复制）半保留复制细胞核（主要）、线粒体、叶绿体细胞核（主要）、线粒体、叶绿体解旋解旋合成互补子链合成互补子链形成子代形成子代DNADNA碱基互补配对原则碱基互补配对原则P P5454DNADNA的复制的复制就是指以亲代就是指以亲代DNADNA为模板合成子代为模板合成子代DNADNA的过程的过程 具有具有100个碱基对的个碱