DNA的复制优质课

第3节DNA的复制ATGCATGC资料1980年6月17日，著名科学家、中国科学院副院长彭加木，作为首位全面考察罗布泊的中国科学家，因独身找水源而失踪。为了寻找他，中国人民解放军紧急动员，空军派出了飞机，陆军派出了地面部队搜索，但还是没找到。由此产生了种种猜测，留下了种种谜团。时隔26年的2006年4月中旬，新疆罗布泊发现一具干尸疑似彭加木的消息传遍了全国。问题：如何确定干尸是否是彭加木呢？资料中科院北京基因组研究所北京华大方瑞司法物证鉴定中心主任邓亚军博士向记者透露了DNA鉴定的进展：我们已经完成对干尸的所有大体检验和肱骨的各项指标检测，包括DNA检测。所有检测结果都无法排除他是彭加木的可能性。整个DNA鉴定工作只差关键一步。要判断是不是彭加木，就差其直系亲属的一滴血了。问题：为什么只要取彭加木的直系亲属一滴血？①从大肠杆菌中提取出DNA聚合酶加入到具有四种丰富的脱氧核苷酸的人工合成体系中，经保温孵育后测定DNA含量，发现：并没有DNA生长；②当加入少量DNA做引子，加入ATP，再经保温孵育后，测定DNA含量，发现：DNA含量增加了，且发现增加的DNA的（A+T）：（C+G）的比值与所加入的单链DNA的引子相同。1956年美国科学家康贝格首次在试管中人工合成了DNA。原料催化能量模板相同的DNADNA脱氧核苷酸ATPDNA聚合酶DNA的复制亲代子代子代全保留复制半保留复制亲代子代子代一、对DNA分子复制的推测：假说—演绎法运用技术：怎样把不一样的DNA分开呢？放射性同位素标记法（N、P）密度梯度离心材料：若在离心管内放入三种结构相同但N元素质量不同的DNA：①两条链都含有14N的DNA（14N/14N—DNA），②一条链14N，另一条链15N的DNA（14N/15N—DNA），③两条链都含有15N的DNA（15N/15N—DNA）。在离心后，离心管内出现三个存在位置，如图所示。（轻：14N/14N—DNA）（中：14N/15N—DNA）（重：15N/15N—DNA）若全保留复制：若半保留复制：亲代子代子代亲代子代子代重轻中结论：DNA复制是以

方式进行的。二、DNA半保留复制的实验证据半保留复制1958年,科学家以大肠杆菌为实验材料。拓展：在含14NH4Cl的培养液中再分裂一次亲代第一代第二代轻中DNA的复制是半保留复制分析子代DNA情况实验验证提出假说演绎推理验证假说假说演绎法【小结】⑴G0、G1、G2三代DNA离心后的试管分别是图中的：G0

、G1

、G2

。

ABD⑵G2代在①、②、③三条带中DNA数的比例是

。⑶图中①、②两条带中DNA分子所含的同位素磷分别是：

，

。⑷上述实验结果证明了DNA的复制方式是

。0:1:131P31P和32P半保留复制例：含有31P标志的大肠杆菌放入32P的培养液中，培养2代。离心结果如图：31/3131/3231/3231/3232/3232/3231/32三、DNA分子的复制过程1.DNA的复制发生在什么时间？2.

DNA的复制先解旋再复制还是边解旋边复制？3.

DNA的复制需要哪些基本条件？4.

DNA的复制为什么能准确地进行？5.

DNA的复制有什么意义？阅读P54思考：三、DNA分子的复制过程1.时间：2.特点：3.基本条件：模板：原料：能量：酶：4.DNA复制能准确进行的原因：DNA独特的双螺旋结构提供了精确的模板碱基互补配对原则5.意义：将遗传信息传给后代，保持了遗传性状的稳定性。有丝分裂和减数第一次分裂间期边解旋边复制DNA的两条链游离的4种脱氧核苷酸ATP解旋酶、DNA聚合酶等①解旋：

DNA分子利用细胞提供的能量，在解旋酶的作用下把两条螺旋的双链解开。DNA复制的过程②合成：

以解开的每一段母链为模板，在DNA聚合酶等酶的作用下，利用细胞中游离的4种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，各自合成与母链互补的一段子链。DNA复制的过程③复旋：

每条新链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构。DNA复制的过程练一练1.一个DNA分子自我复制后形成两个DNA分子，这两个新的DNA分子（）A.分别由两条母链和两条子链形成B.两条母链和两条子链随机结合而成C.分别由一条子链及一条母链结合而成D.一条子链与另一条子链的母链结合C练一练2．下列关于DNA复制过程中，正确顺序是（）①互补碱基对间氢键断裂②互补碱基对之间形成氢键③DNA分子在解旋酶作用下解旋④以母链为模板进行碱基互补配对⑤子链与母链盘旋成双螺旋结构A．③①②④⑤B．③④②⑤①C．③①④②⑤D．①③②④⑤C3.

DNA分子解旋时，下列哪一组碱基被解开（）A.鸟嘌呤和腺嘌呤B.胸腺嘧啶和胞嘧啶C.腺嘌呤和胸腺嘧啶D.腺嘌呤和胞嘧啶C练一练4.以DNA的一条链“－A－T－C－”为模板，经复制后的子链是（）A.－T－A－G－B.－U－A－G－C.－T－A－C－D.－T－U－G－A5.下列关于DNA复制的说法，其中不正确的是（）A.DNA复制过程中需要酶的催化B.DNA复制过程中需要的能量直接由糖类提供C.DNA分子是边解旋复制的D.DNA复制过程中两条母链均要作模板B练一练练一练6.假设用15N标记亲代DNA分子，14N作为原料，经过3次复制后，形成的子代DNA分子共有

条，其中含有15N标记的DNA分子有

个，不含15N标记的DNA分子有

个。7.假设用15N标记亲代DNA分子，14N作为原料，经过3次复制后，形成的子代DNA分子共有

条脱氧核苷酸链，其中含有15N标记的脱氧核苷酸链有

条，不含15N标记的脱氧核苷酸链有

条。82616214亲代DNA分子经n次复制后，则（1）DNA分子数①子代DNA分子数：②含亲代母链的DNA分子数：③不含亲代母链的DNA分子数：2n个2个2n-2个【小结】（2）脱氧核苷酸链数①子代DNA分子中脱氧核苷酸链数：②亲代脱氧核苷酸链数：③新合成的脱氧核苷酸链数：2n+1条2条2n+1-2条练一练8.1个DNA分子片段，内