高二生物 第3节DNA分子的复制

1、思考：生物亲子代之间是通过遗传物质传递遗传信息的，那么亲代的遗传物质如何“多出一份”来传递给子代？,第三章 基因的本质,DNA的复制,什么叫DNA复制？,DNA的复制就是指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程，1DNA2DNA,新产生的DNA分子是一个全新的DNA分子吗？,DNA复制的方式,亲代,子代,1,2,( ? ),( ? ),( ? ),( ? ),亲代,亲代,子代,方式:半保留复制,方式：全保留复制,提出假说:如果DNA是半保留复制 分析假说：复制后得到的子一代DNA和子二代DNA的组成是怎样的?,演绎推理：,实验验证：,问题2:如果用同位素(放射性)进行标记,用什么元素最好?,问

2、题3:如果亲代DNA是15N作标记的，放在14N的环境中进行培养，则亲代、子一代、子二代DNA分别含有哪种N元素？,问题1:如果要在实验中直观地区别、“标识”母链或子链,可以采取什么办法？,利用同位素(具放射性)标记的方法,15N/14N-DNA (全部),15N/14N-DNA(1/2),14N/14N-DNA(1/2),15N/15N-DNA (全部),子一代,子二代,亲 代,转移到含14NH4Cl的培养液中,15N/15N DNA,15N/14N DNA,14N/14N DNA,15N/14N DNA,大肠杆菌在含15NH4Cl的培养液中生长若干代,二、DNA半保留复制的实验证据,实验结

3、论：DNA的复制是以半保留的方式进行的,亲代,子一代,子二代,子三代,15N,14N,15N,规律1：亲代DNA分子经 n 次复制后，所合成的DNA分子中：,子代DNA分子总数=,含亲代母链的DNA分子数=,不含亲代母链的DNA分子数=,2n,2,2n-2,小结,子代DNA分子中脱氧核苷酸链数=2n+1,提出假说,演绎推理,验证假说,【小结】,（2）子代DNA可能的情况及如何设计实验验证这种现象,（3）通过实验进行验证,定义：,以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。,时间：,有丝分裂间期、减数第一次分裂前的间期。,场所：,真核生物：细胞核（主要）、叶绿体、 线粒体。 原核生物：拟核。,DNA

4、的复制过程,模板：,条件：,原料：,游离的4种脱氧核苷酸（A、G、C、T）,ATP （呼吸作用提供）,解旋酶、DNA聚合酶等,亲代DNA分子的两条链,能量：,酶：,解旋酶催化,解旋：,模板,（在DNA聚合酶的催化下，利用游离的脱氧核苷酸进行）,复制:,以母链为模板进行碱基配对,母链（旧链） 子链（新链）,复制后的DNA:,同时进行,组成,二、DNA分子的复制过程,DNA分子复制的特点:,边解旋边复制,半保留复制,为什么复制能形成两个完全相同的DNA，并且它们都和亲代DNA一样？,AGAACGAG,TCTTGCTC,AGAACGAG,TCTTGCTC,AGAACGAG,TCTTGCTC,+,1、

5、DNA分子的独特的双螺旋结构为复制DNA提供精确的模板。,亲代,子代,子代,为什么复制能形成两条完全相同的DNA，并且它们都和亲代DNA一样？,AGAACGAG,TCTTGCTC,AGAACGAG,TCTTGCTC,AGAACGAG,TCTTGCTC,+,碱基互补配对保证了复制能够 准确无误地进行。,意义：,将遗传信息从亲代传给子代，保持了遗传信息的稳定性、连续性。,原因：,DNA分子独特的提供精确的模板,通过 保证了复制准确无误。,双螺旋结构,碱基互补配对,三、DNA能够准确复制的原因、意义,1、概念： 2、场所： 3、时期： 4、条件： 5、复制过程： 6、复制特点： 7、复制的精确性：

6、8、复制的生物学意义：,三、DNA分子的复制小结：,有丝分裂间期、减数分裂第一次分裂的间期,模板：,原料：,能量：,酶：,DNA的两条链,游离的脱氧核苷酸（A、G、C、T）,ATP（有氧呼吸、无氧呼吸）,DNA解旋酶、DNA聚合酶、DNA连接酶等,碱基互补配对原则,半保留复制，边解旋边复制,使遗传信息在传递过程中保持了连续性,细胞核（主要）、线粒体、叶绿体 原核生物的拟核,解旋合成延伸和盘绕,再 见,亲代(第一代),第二代,第三代,第四代,15N,14N,15N,根据半保留复制和碱基互补配对原则,与复制有关的碱基计算,例1、一个DNA连续复制n次后，共有多少个DNA？多少条脱氧核苷酸链？母链多

7、少条？子链多少条？,DNA分子数=,2n,脱氧核苷酸链数=,2n+1,母链数=,子链数=,2,2n+1 2,解析：所用知识为“半保留复制”和“碱基互补配对原则”，并图示分析。,连续第一次复制,连续第二次复制,连续第n次复制,解：,答：一个DNA连续复制n次后，共有2n个DNA，2n+1条脱氧核苷酸链，母链2条，子链2n+1 2条,例2、一个DNA的碱基A（T、G、C）占碱基总数的a%，碱基总数为m，连续复制n次后，共需要G（C、A、T）多少个？,因为A=ma%，A=T、G=C， A+T= 2ma%，,DNA复制n代后子链数=2n+1 2,DNA连续复制n代后需要 鸟嘌呤=（2n+1 2 ）/2 m （1/2 a%） = m （2n 1）（1/2 a%）,解析：先求出亲代DNA中G=C=？每两条新链所必需的