第三节_DNA分子的复制

1、DNA的双螺旋结构,构成方式,位置,双螺旋外侧,双螺旋内侧,碱基对,主链(骨架),1）脱氧核糖与磷酸交替连接；,2）两条主链呈反向平行；,3）盘绕成规则的双螺旋。,2）碱基互补配对（A T，G C）,1）主链上对应碱基以氢键连结成对；,DNA分子的复制,最早提出的DNA复制模型有三种；,一、对DNA复制的推测,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、分散复制：新复制的分子中新旧都有，但分配是随机组合的；,3.沃森和克里克推测是半保留复制模型,复制时,DNA的双螺旋解开. 互补的碱基间氢键断裂 分开的两条链作为模板,以碱基互补配对的原则合成新的一条链,2、如果要你来设计实

2、验，你认为最基本的思路是什么？,把复制的单链和原来的链做上标记，然后观察它在新DNA中出现的情况。,1、这些观点各有不同，如何来证明那个观点是正确的？,只能用实验来证明。,3、用什么方法实现标记？,同位素标记法。 离心法,二.DNA半保留复制的实验证据,15N/15NDNA 重链DNA,14N/14NDNA 轻链DNA,14N/15NDNA 混合链DNA,亲代,第一代,第二代,全在下部,1,2,4,全在中部,中+ 上,DNA的复制的定义、时间、场所、条件,1定义：,以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程,2时间：,有丝分裂间期、减数第一次分裂前的间期,3场所：,真核生物：细胞核（主要）、叶绿体

3、、线粒体 原核生物：拟核、细胞质,模板：,亲代DNA分子的两条链,4条件：,原料：,游离的4种脱氧核苷酸（A、G、C、T）,能量： ATP （呼吸作用提供）,酶： 解旋酶、DNA聚合酶等,DNA分子复制的过程,5、DNA复制的过程,解旋：,合成子链：,形成子代DNA：,利用提供的能量（ATP），在 _的作用下，把两条螺旋的双链解开,以解开的每一段母链为，以_为原料，遵循_原则，在有关 的作用下，合成与母链互补的子链,每条子链与其对应的 盘旋成双螺旋结构，形成 个与亲代_ 的DNA,细胞呼吸,解旋酶,模板,碱基互补配对,酶,四种游离的脱氧核苷酸,母链,两,完全相同,6、DNA复制的特点、原则,是

4、一个_的过程,边解旋边复制,由于新合成的DNA分子中，都保留了原DNA的一条链，因此叫_,半保留复制,原则：,碱基互补配对原则,7、准确复制的原因、意义,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,A,A,A,T,T,T,G,G,G,G,C,C,C,A,T,C,A,G,C,T,C,G,T,游离的 脱氧核苷酸,A,A,A,T,T,T,G,G,G,G,C,C,C,A,T,C,C,A,G,T,C,G,T,在解旋酶的催化下 氢键已被打开,DNA分子利用细胞提供的能量(ATP)，在解旋酶的作

5、用下，把两条扭成螺旋的双链解开，这个过程叫解旋。,A,A,A,T,T,T,G,G,G,G,C,C,C,A,T,C,C,A,G,T,C,G,T,亲代DNA的 一条链作为模板,A,A,A,T,T,T,G,G,G,G,C,C,C,A,T,C,C,T,A,G,T,C,G,还未解旋,刚解旋,所以DNA复制特点之一是: 边解旋边复制,在DNA聚合酶的作用 下通过碱基互补 配对脱氧核苷酸 结合到母链上,已在复制,A,A,A,T,T,T,G,G,G,G,C,C,C,A,T,C,A,A,A,T,T,T,G,G,G,G,C,C,C,A,T,C,形成两条完全相同的子代DNA,A,A,A,T,T,T,G,G,G,G,

6、C,C,C,A,T,C,简单重复复制过程,A,A,A,T,T,T,G,G,G,G,C,C,C,A,T,C,解旋，打开氢键。,A,A,A,T,T,T,G,G,G,G,C,C,C,A,T,C,原亲代DNA的单链,以亲代DNA的一条单链为模板进行复制,T,T,T,G,G,C,T,C,A,A,A,T,T,T,G,G,G,G,C,C,C,A,T,C,A,A,A,G,G,C,C,A,原亲代DNA 的一条链,形成两条子代DNA,T,T,T,G,G,C,T,C,A,A,A,T,T,T,G,G,G,G,C,C,C,A,T,C,A,A,A,G,G,C,C,A,新合成的 另一条链,所以DNA复制特点之二是: 进行半

7、保留复制,DNA复制后产生的每个子代DNA分子中，都有一条 单链是原DNA保留下来的，而另一条单链是新合成 的。这种复制方式我们称其为半保留复制。,带标记的链,新合成的链,这样的一个DNA 分子经复制后，子代中有几个带标记的DNA分子,只有一个带标记的DNA分子,没有带标记的DNA分子,因此，一个带标记的DNA分子无论复制多少次 其子代DNA中仅存在两个被标记的DNA分子。返回,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,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

8、,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,结构,复制,简答1,简答2,简答3,简答4,计算1,计算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

9、 1）（1/2 a%）,解析：先求出亲代DNA中G=C=？每两条新链所必需的鸟嘌呤（G）数等于亲代DNA胞嘧啶（C）数，再求出DNA复制n代后子链数；最后求出DNA连续复制n代后需要鸟嘌呤数。,解：,所以G=C=m（1/2 a%），每形成两条新链所必需的鸟嘌呤数等于亲代DNA胞嘧啶数= m （1/2 a%）,答：,DNA连续复制n代后需要鸟嘌呤数是m （2n 1）（1/2 a%）。,结构,复制,简答1,简答2,简答3,简答4,计算1,计算2,5.复制的条件,4.复制的过程,6.复制的特点,DNA分子的复制,1. 复制的概念,7. 复制的意义,知识小结,一、对DNA复制的推测,三、DNA复制的过

10、程,二、DNA半保留复制的实验证据,2.复制的时间,3.复制的场所,1下列关于DNA复制过程的正确顺序是（ ） 互补碱基对之间氢键断裂/互补碱基对之间形成 氢键/DNA分子在解旋酶的作用下解旋/以解旋 后的母链为模板进行碱基互补配对/子链与母链盘 旋成双螺旋状结构。 A. B. C. D.,D,2将 标记的DNA分子放在 的培养基上培养， 经过3次复制，在所形成的子代 DNA中，含 的DNA占总数是（ ） A1/16Bl8C14D12,C,3DNA分子的双链在复制时解旋，这时下述哪一对碱基从氢键连接处分开（ ） AG与C BA与C CG与A DG与T,A,4DNA复制的基本条件是（ ） A模板

11、，原料，能量和酶 B模板，温度，能量和酶 C模板，原料，温度和酶 D模板，原料，温度和能量,A,5DNA分子复制能准确无误地进行原因是（ ） A碱基之间由氢键相连 BDNA分子独特的双螺旋结构 CDNA的半保留复制 DDNA的边解旋边复制特点,B,6、DNA的复制是在细胞的 分裂和 第一次分裂前的 期 进行的。复制是指以 为模板来合成 的过程。 复制特点是 复制过程必需以 为模 板、 为原料、 提供能量、 的催化等条 件， 为DNA的复制提供精确的模板、并 有 能力保证复制能够准确无误地完成。一个亲代DNA 分子通过复制形成了两个 ，新形成的 DNA分子都是既含一条 链、又含一条 链，因此，称DNA 的复制为“ ”。,有丝,减数,间,亲代DNA分子,子代DNA分子,边解旋边复制,亲代DNA分子一条链,脱氧核苷酸,ATP,酶,DNA分子双螺旋结构,碱基互补配对,结构完全相同的子代DNA分子,母,子,半保留复制,结构,复制,简答1,简答2,简答3,简答4,计算1,计算2,、G0、G1、G2三代DNA离心后的试管分别是图中的：G0 、G1 、G2 。,A,B,D,、G2代在、三条带中DNA数的比例是 。,、图中 、 两条带中DNA分子所含的同位素磷分别是：