DNA的复制过程(公开课)

1、授课授课人：吴劲松人：吴劲松2 生物的性状之所以能够生物的性状之所以能够由亲代遗传给子代是由于生由亲代遗传给子代是由于生物体内具有对遗传起决定作物体内具有对遗传起决定作用的物质。用的物质。 携带遗传信息，控制着形携带遗传信息，控制着形状，并能够通过细胞增殖传状，并能够通过细胞增殖传给后代的物质给后代的物质 -遗传物质遗传物质母亲如何使母亲如何使DNA多出一份传给子代的？多出一份传给子代的？DNA DNA 空间结构？空间结构？主主要要内内容容碱基对碱基对主链（主链（骨架）骨架）1 1）脱氧核糖脱氧核糖与与磷磷 酸酸交替连接；交替连接；2 2）两条主链呈）两条主链呈反向平行反向平行；3 3）盘绕成

2、规则）盘绕成规则的的双螺旋双螺旋。1 1）主链上对应碱基）主链上对应碱基以以氢键氢键连结成对；连结成对；的双螺旋结构的双螺旋结构2 2）碱基互补配对原）碱基互补配对原则则（A T，G C）最早提出的最早提出的DNADNA复制模型有复制模型有: :探究一探究一、对、对DNADNA复复制方式的制方式的推测推测1 1、全保留复制：新复制出的分子直接形成，完全没有旧的部分；、全保留复制：新复制出的分子直接形成，完全没有旧的部分；2 2、半保留复制：形成的分子一半是新的，一半是旧的；、半保留复制：形成的分子一半是新的，一半是旧的；复制一次复制一次复制一次复制一次半保留复制全保留复制探究二：探究二：如何区

3、分如何区分亲代和子代的三种亲代和子代的三种DNA链？链？同位素标记法同位素标记法14N/14N15N/14N15N/15N轻轻中中重重三种三种DNA分子离心后分布图分子离心后分布图二、二、DNADNA复制复制方式方式的的实实验验设计设计 实验材料：实验材料： 实验过程实验过程：大肠杆菌大肠杆菌 第二步第二步：在在20min、40min收收集大肠杆菌并提取集大肠杆菌并提取DNA。 第三步第三步：将提取的：将提取的DNA进行进行离心离心，记录离心后试管中，记录离心后试管中DNA的位置的位置 第一步第一步：将大肠杆菌转移到含：将大肠杆菌转移到含14N的普通培养液中培养。的普通培养液中培养。中带中带(

4、中间中间)1515N N/ / 1414N N-DNA-DNA重带重带(下部下部)1515N N/ / 1515N N-DNA-DNA 轻带轻带(上部上部)1414N N/ / 1414N N-DNA-DNA1515N N/ / 1414N N-DNA-DNA中带中带(中间中间)复制1次复制2次15N14N亲代亲代子一代子一代子二代子二代15N15N14N15N15N14N14N14N14N15N14N14N 三、三、DNADNA复制的过程复制的过程1.DNA1.DNA分子复制的概念是什么分子复制的概念是什么? ?2.2.DNADNA分子复制过程需要哪些条件分子复制过程需要哪些条件? ?3.D

5、NA3.DNA分子复制过程怎么进行分子复制过程怎么进行? ?思考如下问题：思考如下问题：解旋酶解旋酶催化（氢键断裂）催化（氢键断裂）解旋：解旋：模板模板复制复制:以以母链母链为模板在为模板在DNADNA聚合酶聚合酶的的 催下，利用催下，利用游离的脱氧核苷酸游离的脱氧核苷酸进行碱基互补配对进行碱基互补配对母链（旧链）母链（旧链）子链（新链）子链（新链）形成子代形成子代DNA:同时进行同时进行(边解旋边复制）边解旋边复制）组成组成三、三、DNADNA半保留半保留复复制的过程制的过程 三、三、DNADNA半保留半保留复复制的过程制的过程1 1、概念、概念: :以以亲代亲代DNADNA为模板合成子代为

6、模板合成子代DNADNA的过程的过程3 3、时间、时间: :有丝分有丝分间间期和减数第一次分裂前的期和减数第一次分裂前的间期间期2 2、场所、场所: : 主要是细胞核（线粒体、叶绿体或细菌质粒）主要是细胞核（线粒体、叶绿体或细菌质粒）4 4、条件、条件: :模板模板原料原料 酶酶能量能量DNADNA分子的两条分子的两条链链细胞中游离的脱氧核苷酸细胞中游离的脱氧核苷酸DNADNA解旋酶、解旋酶、DNADNA聚合酶聚合酶ATPATP 三、三、DNADNA复制的过程复制的过程7 7、结果、结果: :6 6、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原则原则：碱基互补配对原则碱基

7、互补配对原则1 1个个DNADNA分子分子两个完全相同的两个完全相同的DNADNA分子分子5 5、过程、过程: :解旋解旋合成子链合成子链形成子代形成子代DNADNA1 2 4 2n8 8、意义、意义: : 使遗传信息从亲代传给子代，使遗传信息从亲代传给子代，保证了保证了遗传信息的连续性遗传信息的连续性。动画演示动画演示亲代亲代DNADNA分子经分子经 n n 次复制次复制（）（）DNADNA分子数分子数子代子代DNADNA分子数：分子数：含亲代母链含亲代母链的的DNADNA分子数：分子数：不含亲代母链不含亲代母链的的DNADNA分子数：分子数：2n22n-2四、四、DNADNA复制有关计算规律总结复制有关计算规律总结（2 2）脱氧核苷酸链数）脱氧核苷酸链数子代子代DNADNA分子中脱氧核苷酸链数：分子中脱氧核苷酸链数：亲代亲代脱氧核苷酸脱氧核苷酸链数：链数：新合成的脱氧核苷酸链数：新合成的脱氧核苷酸链数： 2n+122n+1-2（3 3）消耗的脱