第三节DNA分子的复制

1、DNADNA的双螺旋结构的双螺旋结构构构成成方方式式位置位置双螺旋外侧双螺旋外侧双螺旋内侧双螺旋内侧碱基对碱基对主链主链(骨架骨架)1 1）脱氧核糖与）脱氧核糖与磷酸交替连接；磷酸交替连接；2）两条主链）两条主链呈反向平行；呈反向平行；3）盘绕成规则）盘绕成规则的双螺旋。的双螺旋。2 2）碱基互补配对）碱基互补配对（A A T T，G G C C）1 1）主链上对应）主链上对应碱基以碱基以氢键氢键连连结成对；结成对；细胞减数分裂和受细胞减数分裂和受精作用使生物的亲精作用使生物的亲代与子代之间保持代与子代之间保持遗传性状的稳定性遗传性状的稳定性，为什么，为什么?DNA分子是怎样进行分子是怎样进行

2、复制的呢复制的呢? 最早提出的最早提出的DNA复制模型有三种；复制模型有三种；一、对一、对DNADNA复制的推测复制的推测1、全保留复制：新复制出、全保留复制：新复制出 的分子直接形成，完全的分子直接形成，完全 没有旧的部分；没有旧的部分；2、半保留复制：形成的分子、半保留复制：形成的分子 一半是新的，一半是旧的；一半是新的，一半是旧的； 3、分散复制：新复制的分子、分散复制：新复制的分子 中新旧都有，但分配是随中新旧都有，但分配是随 机组合的；机组合的；复制一次复制一次复制一次复制一次复制一次复制一次沃森和克里克推测是半保留复制模型沃森和克里克推测是半保留复制模型2、如果要你来设计实验，你认

3、为最基本的思路是什么？、如果要你来设计实验，你认为最基本的思路是什么？ 把复制的单链和原来的链做上标记，然后观察它把复制的单链和原来的链做上标记，然后观察它在新在新DNA中出现的情况。中出现的情况。一、对一、对DNADNA复制的推测复制的推测( (续续) )复制一次复制一次1、这些观点各有不同，如何来证明那个观点是正确的？、这些观点各有不同，如何来证明那个观点是正确的？只能用实验来证明。只能用实验来证明。实验结论：实验结论：DNA的复制是以半保留的方式进行的的复制是以半保留的方式进行的二、二、DNADNA半保留复制的实验证据半保留复制的实验证据重带重带(下部下部)1515N/ N/ 15N中带

4、中带(中间中间)1515N/ N/ 14N轻带轻带(上部上部)1414N/ N/ 14N中带中带(中间中间)1515N/ N/ 14N一个一个DNA分子复制分子复制几代后的情况如何？几代后的情况如何？因因DNA复制采用半保留的方式，复制采用半保留的方式，所以一个所以一个DNA分子经几代复制后的分子经几代复制后的所有所有DNA中，只有两个中，只有两个DNA分子含分子含有原有原DNA链。但所有链。但所有DNA与原与原DNA所带的信息（脱氧核苷酸的排列序）所带的信息（脱氧核苷酸的排列序）完全相同。（变异除外）完全相同。（变异除外） 拓展延伸拓展延伸 三、三、DNADNA复制的过程复制的过程1DNA分

5、子复制的概念是什么?2.DNA分子复制过程怎么进行?3.DNA分子复制过程需要哪些条件?4.DNA分子复制过程有何特点?5.DNA分子复制有何生物学意义?思考如下问题：思考如下问题： 什么叫什么叫“子链子链”?复制复制一次能形成几条链？一次能形成几条链？ 以母链模板，以周围环境中游离的以母链模板，以周围环境中游离的4 4种脱氧核苷酸为原料，种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，在有关酶的作用下，各自合成与按照碱基互补配对原则，在有关酶的作用下，各自合成与母链互补的一段子链，复制一次形成子链两条。母链互补的一段子链，复制一次形成子链两条。4、有人认为、有人认为DNA复制就像洗相片一样，复制就

6、像洗相片一样，有一张底片就可以洗出许多相片来。有一张底片就可以洗出许多相片来。这种说法对不对，为什么？这种说法对不对，为什么？1DNA2DNA单链（母）单链（母）2母母2子子（母十子）（母十子）（母十子）（母十子）2DNA 与洗相片不同，因为与洗相片不同，因为DNADNA分子的复制结果并没分子的复制结果并没有形成一个完整的新的有形成一个完整的新的DNADNA分子，而是形成了一半分子，而是形成了一半新、一半旧的两个新、一半旧的两个DNADNA分子。分子。5、DNA分子复制时分子复制时需何条件？需何条件？ 模板：亲代模板：亲代DNADNA的两条母链；的两条母链； 原料：原料：4 4种脱氧核苷酸：种

7、脱氧核苷酸： 能量：能量：ATP;ATP; 酶酶 ：DNADNA解旋酶，解旋酶，DNADNA聚合酶等。聚合酶等。6.DNA分子复制的特点分子复制的特点:边解旋边复制边解旋边复制 半保留复制半保留复制 一个一个DNA的碱基的碱基A（T、G、C）占碱基总数的）占碱基总数的a%，碱基总数为，碱基总数为m，连续复制连续复制n次后，共需要次后，共需要G（C、A、T）多少个）多少个？因为因为A=ma%，A=T、G=C， A+T= 2ma%，DNA复制复制n代后子链数代后子链数=2n+1 2 DNA连续复制连续复制n代后需要代后需要 鸟嘌呤鸟嘌呤=（2n+1 2 ）/2 m （1/2 a%） = m （2n

8、 1）（1/2 a%）解析：先求出亲代解析：先求出亲代DNA中中G=C=？每两条新链所必需的鸟嘌呤（？每两条新链所必需的鸟嘌呤（G）数）数等于亲代等于亲代DNA胞嘧啶（胞嘧啶（C）数，再求出）数，再求出DNA复制复制n代后子链数；最后求代后子链数；最后求出出DNA连续复制连续复制n代后需要鸟嘌呤数。代后需要鸟嘌呤数。解：解：所以所以G=C=m（1/2 a%），每形成两条新链所必需的鸟嘌呤数等，每形成两条新链所必需的鸟嘌呤数等于亲代于亲代DNA胞嘧啶数胞嘧啶数= m （1/2 a%）答：答：DNA连续复制连续复制n代后需要鸟嘌呤数是代后需要鸟嘌呤数是m （2n 1）（1/2 a%）。）。结构复制

9、简答1简答2简答3简答4计算1计算23.复制的条件复制的条件2.复制的过程复制的过程4.复制的特点复制的特点DNADNA分子的复分子的复制制 1. 复制的概念复制的概念5. 复制的意义复制的意义知识小结知识小结一、对一、对DNADNA复制的推测复制的推测三、三、DNADNA复制的过程复制的过程二、二、DNADNA半保留复制的实验证据半保留复制的实验证据1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（ ）互补碱基对之间氢键断裂互补碱基对之间氢键断裂/互补碱基对之间形成互补碱基对之间形成氢键氢键/DNA分子分子在解旋酶的作用下在解旋酶的作用下解旋解旋/以解旋以解旋后的母链为模板进

10、行碱基互补配对后的母链为模板进行碱基互补配对/子链与母链盘子链与母链盘 旋成双螺旋状结构。旋成双螺旋状结构。A. B. C. D.D2将将 标记的标记的DNA分子放在分子放在 的培养基上培养，的培养基上培养， 经过经过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 的的DNA占总数是（占总数是（ ）A1/16Bl8C14D12C3DNA分子的双链在复制时解旋，这时下述哪分子的双链在复制时解旋，这时下述哪一对碱基从氢键连接处分开（一对碱基从氢键连接处分开（ ）AG与与C BA与与C CG与与A DG与与TA4DNA复制的基本条件是（复制的基本条件是（ ）A模板，原料，能量和酶

11、模板，原料，能量和酶 B模板，温度，能量和模板，温度，能量和酶酶C模板，原料，温度和酶模板，原料，温度和酶 D模板，原料，温度和模板，原料，温度和能量能量 A5DNA分子复制能准确无误地进行原因是（分子复制能准确无误地进行原因是（ ） A碱基之间由氢键相连碱基之间由氢键相连 BDNA分子独特的双螺旋结构分子独特的双螺旋结构 CDNA的半保留复制的半保留复制 DDNA的边解旋边复制特点的边解旋边复制特点B6、DNA的复制是在细胞的的复制是在细胞的 分裂和分裂和 第一次分裂前的第一次分裂前的 期期进行的。复制是指以进行的。复制是指以 为模板来合成为模板来合成 的过程。的过程。复制特点是复制特点是

12、复制过程必需以复制过程必需以 为模为模板、板、 为原料、为原料、 提供能量、提供能量、 的催化等条的催化等条件，件， 为为DNA的复制提供精确的模板、并的复制提供精确的模板、并有有 能力保证复制能够准确无误地完成。一个亲代能力保证复制能够准确无误地完成。一个亲代DNA分子通过复制形成了两个分子通过复制形成了两个 ，新形成的，新形成的DNA分子都是既含一条分子都是既含一条 链、又含一条链、又含一条 链，因此，称链，因此，称DNA的复制为的复制为“ ”。有丝有丝减数减数间间亲代亲代DNA分分子子子代子代DNA分子分子边解旋边边解旋边复制复制亲代亲代DNA分子一条链分子一条链脱氧核苷酸脱氧核苷酸ATP酶酶DNA分子双螺旋结构分子双螺旋结构碱基互补配对碱基互补配对结构完全相同的子代结构完全相同的子代DNA分子分子母母子子半保留复制半保留复制结构复制简答1简答2简答3简答4计算1计算2、G0、G1、G2三代三代DNADNA离心后的试管分别是离心后的试管分别是图中的：图中的：G0 、G1 、G2 。 ABD、G2代在代在、三条带中三条带中DNADNA数数的