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1、第三章第三章 基因的本质基因的本质第第3 3节节 DNADNA的复制的复制D DNANA如何复制如何复制一、对一、对DNADNA分子复制的推测分子复制的推测半保留复制半保留复制沃森和克里克的推测沃森和克里克的推测( (假说假说) )n复制时复制时,DNA的双螺的双螺旋解开旋解开n互补碱基间氢键断裂互补碱基间氢键断裂n分开的两条链作为模分开的两条链作为模板板,以碱基互补配对的以碱基互补配对的原则合成新的一条链原则合成新的一条链半保留复制半保留复制全保留复制全保留复制一、对一、对DNADNA分子复制的推测分子复制的推测二、对二、对DNADNA复制方式的探究复制方式的探究 1 1、 DNA是肉眼看不
2、到的，是肉眼看不到的，2 2、可以用什么同位素去标记、可以用什么同位素去标记DNADNA？N、P二、对二、对DNADNA复制方式的探究复制方式的探究3 3、如果现在有两份大肠杆菌的、如果现在有两份大肠杆菌的DNADNA，一份是用，一份是用1414N N标记，另外一份是用标记，另外一份是用1515N N标记，现在将两者混合在标记，现在将两者混合在一个试管中，有没有办法将两者分离呢？一个试管中，有没有办法将两者分离呢？14N/14NDNA15N/15NDNA轻带轻带重带重带 4 4、如果还有一些、如果还有一些DNA,DNA,一条单链是一条单链是1515N N，另外一，另外一条单链是条单链是1414
3、N N，那么应该位于试管的哪个位置？，那么应该位于试管的哪个位置？ 14N/14NDNA15N/14NDNA15N/15NDNA轻带轻带中带中带重带重带二、对二、对DNADNA复制方式的探究复制方式的探究二、对二、对DNADNA复制方式的探究复制方式的探究 5 5、如果亲代、如果亲代DNADNA用用1515N N标记，原料用标记，原料用1414N N标记，标记，那么复制后的子一代那么复制后的子一代DNADNA与子二代与子二代DNADNA中中N N的情况如何？的情况如何？ 二、对二、对DNADNA复制方式的探究复制方式的探究15N/15NDNA子一代子一代子二代子二代半保留复制半保留复制全保留复
4、制全保留复制含含14N的原料的原料预期结果预期结果实验结果实验结果半保留复制半保留复制 全保留复制全保留复制中带中带1515N/ /14N轻带轻带14N/ /14N重带重带15N/ /15N轻带轻带14N/ /14N中带中带15N/ /14N轻带轻带14N/ /14N重带重带15N/ /15N二、对二、对DNADNA复制方式的探究复制方式的探究二、对二、对DNADNA复制方式的探究复制方式的探究15N/15NDNA实验结论：DNA的复制是以半保留的方式进行的亲代亲代子一代子一代子二代子二代子三代子三代【智慧眼智慧眼寻找规律寻找规律】变通：变通：子代子代DNADNA中含脱氧核苷酸链数为：中含脱氧
5、核苷酸链数为： 子代子代DNADNA中含亲代母链数为：中含亲代母链数为：规律规律1 1：亲代亲代DNADNA复制复制n n代后，代后，DNADNA分子数为，含亲分子数为，含亲代母链的代母链的DNADNA分子数为，不含亲代母链的分子数为，不含亲代母链的DNADNA分子分子数为数为2n+1 22n2个个2n2【智慧眼智慧眼寻找规律寻找规律】三、对三、对DNADNA复制的过程复制的过程19561956年，美国生物化学家康贝格的实验年，美国生物化学家康贝格的实验 4 4种脱氧核种脱氧核苷酸、苷酸、MgMg2+2+DNADNA聚合酶聚合酶少量少量DNADNA分子分子ATPATPDNADNA人工合成系统人
6、工合成系统无无DNADNA合成合成DNADNA含量增加含量增加思考：思考：事先放入四种脱氧核事先放入四种脱氧核苷酸起何作用？苷酸起何作用？加入加入DNADNA聚合酶起何聚合酶起何作用？作用？ 加入加入ATPATP的作用起何的作用起何作用？作用？为什么要加入少量的为什么要加入少量的DNADNA分子？分子？ ( (原料原料) )( (催化催化) )( (能量能量) )( (模板模板) )复制过程复制过程: :2.2.复制的复制的条件条件：解旋酶和解旋酶和DNADNA聚合酶聚合酶B.B.原料：原料：四种脱氧核苷酸四种脱氧核苷酸C.C.模板：模板： 亲代亲代DNADNA的两条母链的两条母链D.D.能量
7、：能量：ATPATPA.A.酶：酶：1.1.复制的复制的过程过程：A A、解旋、解旋B B、合成子链、合成子链C C、子、母链合成子代、子、母链合成子代DNADNA三、对三、对DNADNA复制的过程复制的过程三、对三、对DNADNA复制的过程复制的过程B B、边解旋边复制、边解旋边复制A A、半保留复制、半保留复制4.4.复制的复制的特点特点： 3. 3. 复制的复制的时间时间：细胞分裂间期细胞分裂间期三、对三、对DNADNA复制的过程复制的过程5.5.准确复制的准确复制的原因原因：DNADNA双链提供精确模板双链提供精确模板碱基互补配对原则碱基互补配对原则6.DNA6.DNA复制的复制的意义
8、意义：将遗传信息从亲代传给子代，将遗传信息从亲代传给子代，从而保持遗传信息的连续性。从而保持遗传信息的连续性。为什么复制能形成两条完全相同的为什么复制能形成两条完全相同的DNADNA，并且它们都和亲代，并且它们都和亲代DNADNA一样？一样？AGAACGAGTCTTGCTCAGAACGAGTCTTGCTCAGAACGAGTCTTGCTC+1、DNA分子的独特的双螺旋结构为复制DNA提供精确的模板。为什么复制能形成两条完全相同的为什么复制能形成两条完全相同的DNADNA，并且它们都和亲代，并且它们都和亲代DNADNA一样？一样？AGAACGAGTCTTGCTCAGAACGAGTCTTGCTCAG
9、AACGAGTCTTGCTC+碱基互补配对能力保证了复制能够准确无误地进行。随堂练习随堂练习1 1、DNADNA分子的复制发生在细胞有丝分裂的分子的复制发生在细胞有丝分裂的 （ ） A A 分裂前期分裂前期 B B 分裂中期分裂中期 C C 分裂后期分裂后期 D D 分裂间期分裂间期2 2、DNADNA分子的复制是以周围游离的（分子的复制是以周围游离的（ ）为原料？）为原料？ A A 脱氧核苷酸脱氧核苷酸 B B 磷酸磷酸 C C 脱氧核糖脱氧核糖 D D 含含N N碱基碱基DA随堂练习随堂练习3 3、实验室内模拟、实验室内模拟DNADNA复制所需要的一组条件相对复制所需要的一组条件相对适合的
10、是（适合的是（ ）有关的酶有关的酶 能量能量 DNADNA模板模板 脱氧核苷酸脱氧核苷酸适量的温度和酸碱度适量的温度和酸碱度 适宜的光照适宜的光照A A B B C C D D A4 4将将3232P P 标记的标记的DNADNA分子放在分子放在 3131P P的培养的培养基上培养，基上培养， 经过经过3 3次复制，在所形成的子次复制，在所形成的子代代 DNADNA中，含中，含3232P P 的的DNADNA占总数是（占总数是（ ）A1/16Bl8C14D125 5DNADNA分子的双链在复制时解旋，这时下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（述哪一对碱基从氢键连接处分开
11、（ ）AG与与CBA与与CCG与与ADG与与TCA随堂练习随堂练习6、 某一个某一个DNA分子的碱基总数中，腺嘌分子的碱基总数中，腺嘌呤为呤为200个，复制个，复制n次后，消耗周围环境中次后，消耗周围环境中含腺嘌呤的脱氧核苷酸含腺嘌呤的脱氧核苷酸3000个，该个，该DNA分分子已经复制了几次（是第几代）（子已经复制了几次（是第几代）（ ） A三次（第四代）三次（第四代） B四次（第五代）四次（第五代） C五次（第六代）五次（第六代） D六次（第七代）六次（第七代）B随堂练习随堂练习6.6.图中一、二、三表示图中一、二、三表示DNADNA复制的过程复制的过程一表示一表示_，这一过程中，这一过程中
12、，DNADNA分子在分子在_的作用下，两条扭成螺旋的的作用下，两条扭成螺旋的长链开始长链开始_。二表示二表示_ _ 。每条。每条母链在一些母链在一些_的作用下，链上的的作用下，链上的碱基按照碱基按照_与周围环与周围环境中游离的境中游离的_来配对来配对. .三表示三表示_。解旋解旋解旋酶解旋酶 以母链为模板进行碱基配对以母链为模板进行碱基配对解开解开DNADNA聚合酶聚合酶碱基互补配对原则碱基互补配对原则脱氧核苷酸脱氧核苷酸形成两个新的形成两个新的DNADNA分子分子3.复制的时间复制的时间2.复制的条件复制的条件4.复制的特点复制的特点DNADNA分子的复分子的复制制1.复制的过程复制的过程5.复制的准确的原因复制的准确的原因一、对一、对DNADNA复制的推测复制的推测三、三、DNADNA复制的过程复制的过程二、对二、对DNADNA复制的探究复制的探究6.复制的意义复制的意义小结小结