DNA的半保留复制

1、DNA的复制,学习目标,1、了解DNA分子复制及特点,2、理解DNA分子复制的实质和意义,生物亲子代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” 传递给子代？,DNA的复制就是指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程，即1DNA2DNA。,一、DNA分子复制的过程,回忆前面所学的内容： 1、真核细胞中，DNA分布在哪里？ 2、在哪些内容中涉及到“DNA分子的复制”？ 什么时候完成DNA的复制？,1、DNA复制的场所： 2、DNA复制的时间：,细胞核（主要）、线粒体、叶绿体,有丝分裂间期、 减数第一次分裂间期,解旋酶催化,解旋：,模板,（在DNA聚合酶的催化下，利用游离的脱

2、氧核苷酸进行碱基互补配对）,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,复制过程,4 、DNA复制的条件：,亲代DNA的两条母链,4种游离的脱氧核苷酸,ATP,解旋酶；DNA聚合酶等,3 、DNA复制的过程：,解旋提供准确模板 合成互补子链 子、母链结合、盘绕形成新DNA,5、DNA复制的特点是什么？,？,半保留复制,边解旋边复制,从结果看：,从过程看：,6、DNA复制的结果：,(碱基对排列顺序相同),DNA分子复制的生物学意义？,DNA通过复制，使遗传信息从亲代传 给了子代，从而保持了遗传信息的连续性。,？,DNA准确复制的原因?,？,DNA具有

3、独特的双螺旋结构， 能为复制提供精确的模板。 碱基具有互补配对的能力， 能够使复制准确无误。,1、概念： 2、场所： 3、时期： 4、条件 5、复制过程： 6、复制特点： 7、复制的结果： 8、复制的精确性： 9、复制的生物学意义：,课堂小结：,模板：,原料：,能量：,酶：,以DNA2条链为模板合成子代DNA分子的过程,细胞核（主要）、线粒体、叶绿体,有丝分裂间期和减数分裂第一次分裂间期,解旋合成延伸和盘绕,边解旋边复制、半保留复制,规则的双螺旋结构和碱基互补配对原则,使遗传信息从亲代传给子代，保证了遗传信息的连续性。,亲代DNA的两条母链,4种游离的脱氧核苷酸,ATP,解旋酶、DNA聚合酶等

4、,【学生活动】,用橡皮泥模拟DNA半保留复制,1、用橘黄色的橡皮泥，制作2条链，螺旋成一个DNA,2、分别以这2条链为模板，用另一颜色的橡皮泥制作 成新链，制作成2个新的DNA，完成一次复制。,3、按此方法，完成二次复制、三次复制,亲 代,第一代,第二代,第三代,规律1：DNA复制n次后,2n,2个,2n2,【智慧眼寻找规律】,DNA分子数为,含亲代母链的DNA分子数为,不含亲代母链的DNA分子数为,例1. 一个有15N标记的DNA分子放在没有标记的 环境中培养,复制5次后标记的DNA分子占DNA分子总数的,A.1/10 B.1/5 C.1/16 D.1/32,C,例2. 1个DNA分子经过4

5、次复制,形成16个DNA分子,其中不含亲代母链的DNA分子为,A.2个 B.8个 C.14个 D.32个,C,a (2 n1),【智慧眼寻找规律】,规律2：DNA复制n次后,所需某种游离的脱氧核苷酸数为：,其中 a 表示亲代DNA含有的某种碱基数， n 表示复制次数。,例3.具有1000个碱基对的某个DNA分子区段内有600个腺嘌呤,若连续复制两次,则需游离的胞嘧啶数目为,A. 400 B. 600 C. 1200 D. 1800,C,一、对DNA分子复制的推测,半保留复制,全保留复制,【积极思维】,DNA是肉眼看不到的,如何才能分辨DNA？,实验的基本思路是什么？,实验是如何区分亲子代的DN

6、A分子的？,标记母链或子链，将母链和子链分开,放射性同位素标记法,可以用什么同位素去标记DNA？,C 、H 、O、 N 、P,怎样把不一样的DNA分开呢？,密度梯度离心技术,二、DNA半保留复制的实验证据,1958年,科学家以大肠杆菌为实验材料。,14N/14NDNA,15N/14NDNA,15N/15NDNA,轻链,中链,重链,15N,14N,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,15N,14N,三、DNA分子的复制,A,A,A,T,T,T,G,G,G,

7、G,C,C,C,A,T,C,DNA 平 面 模 式 图,DNA 复 制 过 程,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,与复制 有关的酶,注意，此处 氢键将被打开！,A,A,A,T,T,T,G,G,G,G,C,C,C,A,T,C,C,A,G,T,C,G,T,在酶的催化下 氢键已被打开,DNA分子利用细胞提供的能量，在解旋酶的作用下， 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(母链)作为模板,A,A,A,T,T

8、,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,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,一个子代 DNA分子,另一个子代 DNA分子,形成两个完全相同的子代DNA分子,根据半保留复制和碱基互补配对原则,1、与DNA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

9、,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,含有32P或31P的磷酸，两者化学性质几乎相同，都可参与DNA的组成，但32P比31P质量大。现将某哺乳动物的体细胞放在含有31P磷酸的培养基中，连续培养数代后得到G0代细胞。然后将G0代细胞移到含有32P的培养基中培养，经过第1、2次细胞分裂后，分别得到G1、G2代细胞。再从G0、G1、G2代细胞中提取出DNA，经密度剃度离心后得到

10、的结果如图所示，由于DNA分子的质量不同，因此在离心管内的分布不同。若、分别代表轻型、中型、重型DNA分子的位置，请回答：,、G0、G1、G2三代DNA离心后的试管分别是图中的：G0 、G1 、G2 。,、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： ， 。,、上述实验结果证明了DNA的复制方式是 。,A,B,D,0:1:1,31P,31P 和32P,半保留复制,能力提升题,在ATP供能、解旋酶的作用下，DNA两条脱氧 核苷酸链配对的碱基从氢键处断裂，双螺旋的两 条链解开的过程。,目的：为复制提供准确的模板，解开的两 条单链叫母链。,什么叫解旋？解旋的目 的是什么？,什么叫“子链”?复制 一