高中生物必修2第三章第三节DNA的复制

1、第四节第四节 DNA的复制的复制白沙中学白沙中学 徐其超徐其超一一.对对DNA分子复制的推测分子复制的推测沃森和克里克的推测沃森和克里克的推测(假说假说)复制时复制时,DNA的双螺旋的双螺旋解开解开.互补的碱基间氢键断互补的碱基间氢键断裂裂分开的两条链作为模分开的两条链作为模板板,以碱基互补配对的以碱基互补配对的原则合成新的一条链原则合成新的一条链思考：怎样证明思考：怎样证明DNA是半保留复制是半保留复制?半保留复制半保留复制猜想：猜想：DNA的复制方式的复制方式复制一次复制一次全保留复制全保留复制分散复制分散复制（弥散复制）：（弥散复制）：复制复制一次一次复制复制一次一次二二.DNA半保留复

2、制的实验证据半保留复制的实验证据N15/N15DNA重链重链DNAN14/N14DNA轻链轻链DNA第一代第一代第二代第二代第三代第三代第四代第四代无论无论DNA复制多少次，含有原来复制多少次，含有原来母链的母链的DNA分子分子永远只有永远只有两两条条2、半保留复制过程的平面示意图复制三次复制三次复制二次复制二次复制一次复制一次思考：（思考：（1）.一个一个DNA连续复制连续复制一一次，共有多少个次，共有多少个DNA？多少条脱？多少条脱氧核苷酸链？母链多少条？子链多氧核苷酸链？母链多少条？子链多少条？少条？3.DNA复制后形成的脱氧核苷酸链复制后形成的脱氧核苷酸链 DNA分子分子2个；脱氧核苷

3、酸链个；脱氧核苷酸链4条；条；母链母链2条；子链条；子链2条。条。（2）.一个一个DNA连续复制连续复制n次后，次后，共有多少个共有多少个DNA？多少条脱氧核？多少条脱氧核苷酸链？母链多少条？子链多少苷酸链？母链多少条？子链多少条？条？DNA分子数分子数= 2n脱氧核苷酸链数脱氧核苷酸链数=2n+1母链数母链数=2子链数子链数= 2n+1 2 4.DNA4.DNA复制过程中的需要的游离脱氧核苷酸的数目复制过程中的需要的游离脱氧核苷酸的数目思考：若一条思考：若一条DNADNA分子中有胸腺嘧啶为分子中有胸腺嘧啶为M M个，个，（1 1）复制一次的时候，需要游离的胸腺嘧啶多少个？）复制一次的时候，需

4、要游离的胸腺嘧啶多少个？T=MT=M（2 2n n1 1） （4 4）则该）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啶为腺嘧啶为多少多少个？第个？第N N次，需要的游离胸腺嘧啶呢？次，需要的游离胸腺嘧啶呢？（2 2）复制两次的时候，需要游离的胸腺嘧啶多少个？）复制两次的时候，需要游离的胸腺嘧啶多少个？M个个3M个个（3 3）复制三次的时候，需要游离的胸腺嘧啶多少个？）复制三次的时候，需要游离的胸腺嘧啶多少个？7M个个 M2n-1T=三三.DNA分子的复制过程分子的复制过程复制的条件复制的条件1956年年(美美)康贝尔康贝尔4种脱氧核

5、种脱氧核苷酸、苷酸、Mg2+DNA聚聚合酶合酶DNA分分子片段子片段ATPDNA人工人工合成系统合成系统复制时需要复制时需要模板模板DNA酶酶解旋酶和解旋酶和DNA聚合酶等聚合酶等能量能量ATP原料原料4种游离种游离的脱氧核苷酸的脱氧核苷酸1 1、概念：、概念：以亲代以亲代DNA分子为模板合成子分子为模板合成子代代DNA分子分子的过程。的过程。2 2、时间：、时间：有丝分裂的间期和减有丝分裂的间期和减分裂前的分裂前的间期间期 3.3.场所：场所：主要在：细胞核其次在：细胞质的线粒体、叶绿体等部位。4 4、过程：、过程：边解旋边复制边解旋边复制什么叫解旋？解旋的目什么叫解旋？解旋的目的是什么？的

6、是什么？ 在在ATPATP供能、解旋酶的作用供能、解旋酶的作用下，下，DNADNA两条多脱氧核苷酸链配两条多脱氧核苷酸链配对的碱基从氢键处断裂，双螺对的碱基从氢键处断裂，双螺旋的两条链解开的过程旋的两条链解开的过程。 目的：就是为复制提供准确目的：就是为复制提供准确的模板，解开的两条单链叫母链。的模板，解开的两条单链叫母链。边解旋边复制边解旋边复制a.解旋提供准确模板解旋提供准确模板 b.合成互补子链合成互补子链 c.子母链结合子母链结合双螺旋双螺旋形成新形成新DNA分分子子 5 5、方式、方式半保留复制半保留复制 即新即新DNA分子中都保留了原来分子中都保留了原来DNADNA分分子的子的条链

7、。条链。 6.DNA分子准确的保证分子准确的保证双螺旋结构双螺旋结构为复制提供了精确的为复制提供了精确的模板模板；碱基互补配对碱基互补配对原则保证了准确的原则保证了准确的进行进行7、结果：、结果：DNA复制复制1次，可以产生两个完次，可以产生两个完全一样的全一样的DNA分子，如果连续复分子，如果连续复制制n次，则可以形成次，则可以形成 个子代个子代DNA分子。分子。 1、用、用15N标记的一个标记的一个DNA分子放在分子放在14N培养基中培养基中复制复制10次，则含次，则含15N的的DNA分子占全部的分子占全部的DNA分子比例是（分子比例是（ ） A、1/210 B、 1/102 C、1/50

8、 D、1/ 29D 结论结论：复制复制n次，产生子代次，产生子代DNA分子中分子中含亲本含亲本DNA链链的子代的子代DNA占总数的占总数的( )22n练习练习解题步骤：解题步骤：（1 1）求碱基总数）求碱基总数:100:1002020500500（2 2）求一个）求一个DNADNA分子胞嘧啶个数：因为分子胞嘧啶个数：因为A+CA+C碱基总数的碱基总数的50，则则C占总数的占总数的30，所以，所以C30500500150150（个）（个）（3 3）复制复制2 2次产生次产生2 22 2即即4 4个个DNADNA分子分子，但原，但原DNADNA分子已有分子已有150150个胞嘧啶脱氧核苷酸，故需加

9、入胞个胞嘧啶脱氧核苷酸，故需加入胞嘧啶脱氧核苷酸为嘧啶脱氧核苷酸为150 150 3 3450450个个2 2、某、某DNADNA分子含腺嘌呤分子含腺嘌呤100100个，占碱基总数的个，占碱基总数的2020，则，则其复制其复制2 2次，需多少游离胞嘧啶脱氧核苷酸参与新的次，需多少游离胞嘧啶脱氧核苷酸参与新的DNADNA分子中分子中( )( ) A.150 A.150个个 B. 450B. 450个个 C.400C.400个个 D D500500个个3、一个、一个DNA分子中有分子中有100个碱基对，其中有个碱基对，其中有30个鸟嘌呤，如果连续复制两次，则需要游个鸟嘌呤，如果连续复制两次，则需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸的数目是（离的腺嘌呤脱氧核苷酸的数目是（ ）DNA分子碱基总数分子碱基总数1002200个个G+A=C+TG+A=100个个A=70个个T=A=70个个复制复制3次，游离的次，游离的3T=210个个2104、一个被放射性元素32P标记的双链DNA噬菌体侵染细菌，若此细菌破裂后