人教必修二生物第3章基因的本质第3节DNA的复制

1、dna分子结构的主要特点分子结构的主要特点dna分子是有分子是有 条链组成，条链组成， 盘旋盘旋成成 结构。结构。 交替连接，排列在外侧，交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；构成基本骨架； 排列在内侧。排列在内侧。碱基通过碱基通过 连接成碱基对，并遵循连接成碱基对，并遵循 原则。原则。反向平行反向平行双螺旋双螺旋脱氧核糖和磷酸脱氧核糖和磷酸碱基对碱基对氢键氢键碱基互补配对碱基互补配对22 2已知已知1 1个个dnadna分子中有分子中有40004000个碱基对，其中个碱基对，其中胞嘧啶有胞嘧啶有22002200个，这个个，这个dnadna分子中应含有的分子中应含有的脱氧核苷酸的数目和腺嘌呤的数

2、目分别是脱氧核苷酸的数目和腺嘌呤的数目分别是 （ ）a a40004000个和个和900900个个 b b40004000个和个和l800l800个个c c80008000个和个和18001800个个d d80008000个和个和36003600个个c3. 3. 拓展题拓展题你能根据碱基互补配对原则，推导出相关的数学公你能根据碱基互补配对原则，推导出相关的数学公式吗？推导后，尝试进一步总结这些公式，从中概式吗？推导后，尝试进一步总结这些公式，从中概括出一些规律。括出一些规律。a=t g=ca=t g=c a+g=t+c a+g=t+c 也可以写成以下形式：也可以写成以下形式： 规律概括：在规律

3、概括：在dnadna双链中，任意两个不互补碱基之双链中，任意两个不互补碱基之和和 ，并为碱基总数的，并为碱基总数的 。a+ga+g( )=t+ct+c( )=50%a+ga+g t+c t+c =( )( )( )=( ( ） ( )=1a+g+t+ca+g+t+ca+ct+ct+ga+g恒等恒等一半一半选择题选择题1dna完全水解，得到的化学物质是（完全水解，得到的化学物质是（ ）a氨基酸氨基酸 葡萄糖葡萄糖 含氮碱基含氮碱基b氨基酸氨基酸 核苷酸核苷酸 葡萄糖葡萄糖c核糖核糖 含氮碱基含氮碱基 磷酸磷酸d脱氧核糖脱氧核糖 含氮碱基含氮碱基 磷酸磷酸2某生物细胞的某生物细胞的dna分子中，碱

4、基分子中，碱基a的数量的数量占占38，则，则c和和g之和占全部碱基的（之和占全部碱基的（ ）a76 b62 c24 d12选择题选择题1dna完全水解，得到的化学物质是（完全水解，得到的化学物质是（ ）a氨基酸氨基酸 葡萄糖葡萄糖 含氮碱基含氮碱基b氨基酸氨基酸 核苷酸核苷酸 葡萄糖葡萄糖c核糖核糖 含氮碱基含氮碱基 磷酸磷酸d脱氧核糖脱氧核糖 含氮碱基含氮碱基 磷酸磷酸2某生物细胞的某生物细胞的dna分子中，碱基分子中，碱基a的数量的数量占占38，则，则c和和g之和占全部碱基的（之和占全部碱基的（ ）a76 b62 c24 d12 沃森和克里克发表了沃森和克里克发表了dna双螺旋模型之后不久

5、，于同双螺旋模型之后不久，于同年又紧接着发表了年又紧接着发表了dna自我复制的假说自我复制的假说：dna分子复制时，分子复制时，dna分子的双螺旋将解开，互补的碱基之间的氢键断裂，分子的双螺旋将解开，互补的碱基之间的氢键断裂，解开的两条单链作为复制的模板，游离的脱氧核苷酸依据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互补配对原则，通过形成氢键，结合到作为模板的单碱基互补配对原则，通过形成氢键，结合到作为模板的单链上。链上。 由于新合成的每个由于新合成的每个dna分子中，都保留了原来分子中，都保留了原来dna分分子中的一条链，因此，这种复制方式被称做子中的一条链，因此，这种复制方式被

6、称做半保留复制。半保留复制。1.概念：概念：2.时间时间：二、二、dna分子复制的过程分子复制的过程是指以亲代是指以亲代dna为模板为模板合成子代合成子代dna的过程。的过程。细胞有丝分裂的间期和细胞有丝分裂的间期和减数第一次分裂的间期减数第一次分裂的间期3.场所：场所：细胞核细胞核(主要主要)解旋解旋： 碱基配对：碱基配对： ( (复制复制) )螺旋化螺旋化: : dna dna利用能量利用能量, ,在解旋酶的作用下，在解旋酶的作用下，把两条螺旋的双链解开。把两条螺旋的双链解开。 以以解开的每一段解开的每一段母链为模板母链为模板，在，在dnadna聚合酶等聚合酶等酶酶的作用下的作用下, ,利

7、用细胞中利用细胞中游离的游离的4 4种脱氧核苷酸为原料种脱氧核苷酸为原料, ,按按碱基碱基互补互补配对配对原则，各自合成与母链互补原则，各自合成与母链互补的一段子链的一段子链。 随着模板链的解旋随着模板链的解旋, ,新合成的子链新合成的子链不断延伸。不断延伸。 同时，每条新链与对应的模板链同时，每条新链与对应的模板链盘绕成双螺旋结构。盘绕成双螺旋结构。 一个一个dnadna形成两个完全相同的子代形成两个完全相同的子代dnadna分子。分子。 模板：模板：6.条件条件：（亲代（亲代dna分子的）两条母链。分子的）两条母链。细胞中游离的细胞中游离的4种种脱氧核苷酸。脱氧核苷酸。atp。dna解旋酶

8、，解旋酶，dna聚合聚合酶等。酶等。能量：能量：酶：酶：原料：原料：5. 特点特点： 边解旋、边复制；边解旋、边复制；半保留复制半保留复制 dna分子通过复制，将遗传信分子通过复制，将遗传信息从亲代传给了子代，从而息从亲代传给了子代，从而使生物使生物前后代前后代保持了遗传信息的连续性。保持了遗传信息的连续性。7. dna复制的复制的意义意义： dna分子独特的双螺旋结构，为分子独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板；通过碱基复制提供了精确的模板；通过碱基互补配对，保证了复制能够准确地互补配对，保证了复制能够准确地进行。进行。8.dna准确复制的原因：准确复制的原因： 要分析要分析dna的复制

9、究竟是半保的复制究竟是半保留复制的还是全保留的，就需要区留复制的还是全保留的，就需要区分亲代与子代的分亲代与子代的dna。 1958年，年，meselson米西尔森和米西尔森和stanl斯坦尔斯坦尔采用含采用含15n重同位素的重同位素的nh4cl培养大肠杆菌，放培养大肠杆菌，放在正常的培养液里繁殖，然后用梯度离心技术在正常的培养液里繁殖，然后用梯度离心技术测定分裂时测定分裂时dna复制时的密度变化，证实了复制时的密度变化，证实了dna的的半保留复制半保留复制。 在氮源为在氮源为14n的培养基上生长的大肠杆菌，其的培养基上生长的大肠杆菌，其dna分子均为分子均为14n-dna（对照）；在氮源为（

10、对照）；在氮源为15n的培养基上生长的大肠杆菌，其的培养基上生长的大肠杆菌，其dna分子均为分子均为15n-dna（亲代）。将亲代大肠杆菌转移到含（亲代）。将亲代大肠杆菌转移到含14n的的培养基上，再连续繁殖两代（培养基上，再连续繁殖两代（i和和ii），用离心的方法分离得到的），用离心的方法分离得到的结果如下表所示，请分析：结果如下表所示，请分析： 对照对照亲代亲代iii轻链轻链14n-dna全轻链全轻链 1/2轻链轻链中链中链 全中链全中链1/2中链中链重链重链15n-dna 全重链全重链 （1）由实验结果可以推出第一代（）由实验结果可以推出第一代（i）细菌）细菌dna分子中一条分子中一条链

11、是链是 ，另一条链是，另一条链是 。（2）中链含有氮元素是）中链含有氮元素是 。（3）将第一代（）将第一代（i）转移到含）转移到含15n的培养基上繁殖一代，将所的培养基上繁殖一代，将所得到的细菌的得到的细菌的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）上述实验表明dna分子复制的特点是分子复制的特点是 。 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dna复制的计算复制的计算1.计算产生子代计算产生子代dna数数2-4-8-2n n为

12、复制的次数为复制的次数2.最初亲代的链占全部子代最初亲代的链占全部子代dna总链数的比例总链数的比例22n 由由1515n n标记细菌的标记细菌的dnadna，然后又将，然后又将1414n n来供给这种来供给这种细菌，于是该细菌便用细菌，于是该细菌便用1414n n来合成来合成dnadna，假设细菌，假设细菌连续分裂三次产生了八个新个体，它们连续分裂三次产生了八个新个体，它们dnadna中的中的含含1414n n的链与的链与1515n n的链的比例是的链的比例是 （ ） a、4：1 b、2：1 c、1：1 d、3：1 a a2. 一个噬菌体侵染细菌后，形成了一个噬菌体侵染细菌后，形成了200个子代噬个子代噬菌体，子代菌体，子代dna中含最初中含最初dna链的链的dna占占 a. 1% b. 2% c. 25% d. 50%3. 某生物中嘌呤占某生物中嘌呤占58%，嘧啶占，嘧啶占42%，此生物可，此生物可能