高中生物必修二课件9：3-3 DNA的复制

DNA的复制DNA的复制概念：DNA的复制就是指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。（1DNA→2DNA）新产生的DNA分子是一个全新的DNA分子吗？1953年，美国生物学家沃森和英国物理学家克里克凭借DNA双螺旋结构模型获得诺贝尔奖。最早提出的DNA复制模型有三种: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；2、半保留复制：形成的分子一半是新的，一半是旧的；复制一次复制一次一、对DNA分子复制的推测3、分散复制：新复制的分子中新旧都有，但分配是随机组合的复制一次亲代DNA分子半保留复制亲代DNA分子全保留复制半保留复制全保留复制如何需要区分亲代和子代的DNA？二、DNA复制的实验研究1958年，科学家设计实验实验材料：大肠杆菌实验方法：同位素示踪法、密度梯度离心

15N14N二、DNA复制的实验研究1958年，科学家设计实验实验材料：大肠杆菌实验方法：同位素示踪法、密度梯度离心

15N14N二、DNA复制的实验研究实验思路：①用放射性同位素标记DNA分子的两条链②控制DNA分子在非放射性同位素环境下复制一次③将复制得到的子代DNA分子离心使其分离④观察出现的DNA种类和在试管中的分布位置亲代DNA分子亲代：15N/15N-DNA(全部)子一代：15N/14N-DNA(全部)

子二代：15N/14N-DNA(1/2)

14N/14N-DNA(1/2)亲代DNA分子亲代：15N/15N-DNA(全部)子一代：15N/14N-DNA(全部)

子二代：15N/14N-DNA(1/2)

14N/14N-DNA(1/2)亲代DNA分子重带(下部)15N//15N中带(中间)15N//14N轻带(上部)14N//14N中带(中间)15N//14N若为半保留复制，密度梯度离心后的结果亲代DNA分子亲代：15N/15N-DNA(全部)子一代：15N/15N-DNA(1/2)14N/14N-DNA(1/2)

子二代：15N/15N-DNA(1/4)

14N/14N-DNA(3/4)亲代DNA分子亲代：15N/15N-DNA(全部)子一代：15N/15N-DNA(1/2)14N/14N-DNA(1/2)

子二代：15N/15N-DNA(1/4)

14N/14N-DNA(3/4)亲代DNA分子重带(下部)15N//15N轻带(上部)14N//14N重带(下部)15N//15N轻带(上部)14N//14N重带(下部)15N//15N若为全保留复制，密度梯度离心后的结果二、DNA半保留复制的实验证据重带(下部)15N//15N中带(中间)15N//14N轻带(上部)14N//14N中带(中间)15N//14N实验结论：DNA的复制是以半保留的方式进行的三、DNA的复制过程DNA分子结构(片断)三、DNA的复制过程DNA分子结构(片断)1.解旋DNA分子利用细胞提供的能量，在解旋酶的作用下，使得DNA双链的氢键断裂，使得螺旋结构的DNA双链解开。碱基互补配对形成两个新的DNA分子DNA聚合酶：用于连接两个脱氧核苷酸中间的磷酸二酯键。DNA连接酶：用于连接两个DNA片段间的磷酸二酯键。母链子

链母链模板：两条链中的每一条(母链)四种游离脱氧核苷酸ATPDNA解旋酶、DNA聚合酶、DNA连接酶等酶：能量：原料：四、DNA的复制条件DNA的复制意义:将遗传信息从亲代传递给子代，从而保持了遗传信息的连续性。边解旋、边复制半保留复制特点:复制特点所需条件复制场所复制时间复制过程DNA的复制小结有丝分裂间期和减数第一次分裂之前的间期①半保留复制②边解旋边复制模板，原料，能量，酶

（DNA解旋酶，DNA聚合酶）主要是细胞核中，线粒体，叶绿体中也可解旋--配对--聚合连接--复旋DNA复制一代得DNA个DNA复制两代得DNA个DNA复制三代得DNA个DNA复制n代得DNA个2482n推导：复制n代具有子链2n+1－2条四、DNA分子复制中的计算(一)1条完全被15N标记的DNA,在14N环境中进行复制。1、经过1次复制，含15N的DNA占总DNA数比值？含14N的DNA占总DNA数比值？含15N的脱氧核甘酸链占总脱氧核甘酸链数比值？含14N的脱氧核甘酸链占总脱氧核甘酸链数比值？100%100%1/21/22、经过2次复制，含15N的DNA占总DNA数比值？含14N的DNA占总DNA数比值？含15N的脱氧核甘酸链占总脱氧核甘酸链数比值？含14N的脱氧核甘酸链占总脱氧核甘酸链数比值？1/2(一)1条完全被15N标记的DNA,在14N环境中进行复制。100%1/43/43、经过N次复制，含15N的DNA占总DNA数比值？含14N的DNA占总DNA数比值？含15N的脱氧核甘酸链占总脱氧核甘酸链数比值？含14N的脱氧核甘酸链占总脱氧核甘酸链数比值？(一)1条完全被15N标记的DNA,在14N环境中进行复制。2/2n=1/2n-1100%1/2n1-1/2n一个DNA分子复制n次，则：（1）DNA分子数子代DNA分子数=含有亲代DNA链的子代DNA分子数=不含亲代DNA链的子代DNA分子数=2n22n-2一个DNA分子复制n次，则：（2）脱氧核苷酸链数子代DNA分子中脱氧核苷酸链数=含有亲代脱氧核苷酸链数=新合成的脱氧核苷酸链数=2n+122n+1-2一个DNA分子复制n次，则：（3）消耗的脱氧核苷酸数若亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，经过n次复制需要消耗该脱氧核苷酸数=第n次复制需该脱氧核苷酸数=2n个DNA分子中该脱氧核苷酸数-2n-1个DNA中该脱氧核苷酸数=m.2n-m.2n-1=m.(2n-2n-1)=m.2n-1m（2n-1）具有100个碱基对的1个DNA分子区段，内含40个胸腺嘧啶，如果连续复制两次，则需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸________总结：若某DNA分子含某碱基x个，则该DNA分子进行n次复制，需含该碱基的脱氧核苷酸分子数=(2n-1)x（4）DNA复制所需碱基数180例1.某双链DNA分子，经3次复制后所得到的第四代DNA分子中，含有原亲代DNA链的分子数是（）

A.1 B.2

C.3D.4B结论：不论复制多少代含有母链的只有两条。典型例题例2.具有100个碱基对的1个DNA分子区段，内含40个胸腺嘧啶，如果连续复制两次，则需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数（）

A.60个B.80个

C.20个D.180个D例3.把培养在含轻氮（14N）环境中的细菌，转移到含重氮（15N）环境中培养相当于复制一次，然后放回原来的环境中培养相当于连续复制两次，细菌DNA组成分析表明（）A.3/4轻氮型，1/4重氮型 B.3/4轻氮型，1/4中间型C.全部中间型 D.全部轻氮型B例1.某双链DNA分子，经3次复制后所得到的第四代DNA分子中，含有原亲代DNA链的分子数是（）

A.1 B.2

C.3D.4B结论：不论复制多少代含有母链的只有两条。典型例题一个DNA分子复制n次，则：（3）消耗的脱氧核苷酸数若亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，经过n次复制需要消耗该脱氧核苷酸数=第n次复制需该脱氧核苷酸数=2n个DNA分子中该脱氧核苷酸数-2n-1个DNA中该脱氧核苷酸数=m.2n-m.2n-1=m.(2n-2n-1)=m.2n-1m（2n-1）半保留复制全保留复制如何需要区分亲代和子代的DNA？亲代DNA分子半保留复制DNA的复制概念：DNA的复制就是指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。（1DNA→2DNA）新产生的DNA分子是一个全新的DNA分子吗？3、分散复制：新复制的分子中新旧都有，但分配是随机组合的复制一次半保留复制