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1、有利于学习和创新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励机制,以市场为导向,以顾客价值追求为中心的企业文化氛围,依赖既开放又相互信任的合作环境。第三节:第三节:DNADNA的复制的复制第三章第三章 基因的本质基因的本质有利于学习和创新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励机制,以市场为导向,以顾客价值追求为中心的企业文化氛围,依赖既开放又相互信任的合作环境。 所谓所谓DNADNA的复制的复制就是指以就是指以亲代亲代DNADNA为为模板合成子代模板合成子代DNADNA的过程。的过程。1DNA2DNA1DNA2DNA 新产生的新产生的DNA分子是一个全新分子是一个全新的的DNA分子吗?分子吗?有利于
2、学习和创新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励机制,以市场为导向,以顾客价值追求为中心的企业文化氛围,依赖既开放又相互信任的合作环境。最早提出的最早提出的DNADNA复制模型有三种;复制模型有三种;1 1、全保留复制:、全保留复制:新复制出的分子直接形成,新复制出的分子直接形成,完全没有旧的部分;完全没有旧的部分;复制一次复制一次亲代亲代DNA子代子代DNA一、对一、对DNADNA复制的推测复制的推测有利于学习和创新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励机制,以市场为导向,以顾客价值追求为中心的企业文化氛围,依赖既开放又相互信任的合作环境。2 2、半保留复制:、半保留复制:形成的形成的DNA
3、DNA分子一半是新的,分子一半是新的,一半是旧的;一半是旧的;复制一次复制一次有利于学习和创新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励机制,以市场为导向,以顾客价值追求为中心的企业文化氛围,依赖既开放又相互信任的合作环境。 3 3、分散复制(弥散复制):、分散复制(弥散复制):新复制的分子中新复制的分子中新旧都有,但分配是随机组合的;新旧都有,但分配是随机组合的;复制一次复制一次有利于学习和创新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励机制,以市场为导向,以顾客价值追求为中心的企业文化氛围,依赖既开放又相互信任的合作环境。2、如果要你来设计实验,你认为最基本的思路是什么?、如果要你来设计实验,你认为
4、最基本的思路是什么? 把复制的单链和原来的链做上标记,然后观察它把复制的单链和原来的链做上标记,然后观察它在新在新DNA中出现的情况。中出现的情况。1、这些观点各有不同,如何来证明哪个观点是正确的?、这些观点各有不同,如何来证明哪个观点是正确的?只能用实验来证明。只能用实验来证明。沃森和克里克推测是半保留复制模型沃森和克里克推测是半保留复制模型复制一次复制一次有利于学习和创新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励机制,以市场为导向,以顾客价值追求为中心的企业文化氛围,依赖既开放又相互信任的合作环境。探究探究DNADNA分子复制方式分子复制方式实验设计实验设计关键关键区别亲子代区别亲子代DNAD
5、NA实验方法实验方法同位素示踪法同位素示踪法1414N N密度大密度大密度小密度小实验材料实验材料大肠杆菌大肠杆菌将大肠杆菌放在将大肠杆菌放在NHNH4 4ClCl培养液培养生长培养液培养生长学易科技学易科技.ZXXK.组卷网组卷网密度梯度离心法密度梯度离心法1515N N有利于学习和创新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励机制,以市场为导向,以顾客价值追求为中心的企业文化氛围,依赖既开放又相互信任的合作环境。大肠杆菌大肠杆菌在在15N的的培养液中培养液中培养培养若干若干代代提取提取DNA离心离心转移到转移到14N的培的培养液中养液中提取提取DNA离心离心提取提取DNA离心离心细胞分裂一次细
6、胞分裂一次第第二二代代第第一一代代一条带,重带一条带,重带一条带,中带一条带,中带两条带,中带和轻带两条带,中带和轻带细胞分裂两次细胞分裂两次15N/15N-DNA15N/14N-DNA15N/14N-DNA 14N/14N-DNA有利于学习和创新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励机制,以市场为导向,以顾客价值追求为中心的企业文化氛围,依赖既开放又相互信任的合作环境。15N/15N-DNA15N/14N-DNA15N/14N-DNA15N/14N-DNA14N/14N-DNA14N/14N-DNA14N第一代第一代第二代第二代大肠杆菌大肠杆菌该实验证明了:该实验证明了:DNA的半保留复制的
7、半保留复制有利于学习和创新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励机制,以市场为导向,以顾客价值追求为中心的企业文化氛围,依赖既开放又相互信任的合作环境。三、三、DNADNA分子复制的过程分子复制的过程回忆前面所学的内容:回忆前面所学的内容:1 1、真核细胞中,、真核细胞中,DNADNA分布在哪里?分布在哪里?2 2、在哪些内容中涉及到、在哪些内容中涉及到“DNADNA分子的复制分子的复制”?什么时候完成什么时候完成DNADNA的复制?的复制?1 1、DNADNA复制的场所:复制的场所:2 2、DNADNA复制的时间:复制的时间:细胞核(主要)、线粒体、细胞核(主要)、线粒体、叶绿体叶绿体有丝分
8、裂间期、有丝分裂间期、减数第一次分裂间期减数第一次分裂间期有利于学习和创新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励机制,以市场为导向,以顾客价值追求为中心的企业文化氛围,依赖既开放又相互信任的合作环境。4 4 、DNADNA复制的条件:复制的条件:模板:模板:原料:原料:能量:能量:酶:酶:亲代亲代DNADNA的两条母链的两条母链4 4种游离的脱氧核苷酸种游离的脱氧核苷酸ATPATPDNADNA解旋酶;解旋酶;DNADNA聚合酶聚合酶等等学易科技学易科技. 组卷网组卷网3 3 、DNADNA复制的过程:复制的过程:解旋提供准确模板解旋提供准确模板合成互补子链合成互补子链子、母链结合盘绕形成新子、
9、母链结合盘绕形成新DNADNA分子分子 有利于学习和创新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励机制,以市场为导向,以顾客价值追求为中心的企业文化氛围,依赖既开放又相互信任的合作环境。ATCGATAGCTATCGATAGCTTAGCTATCGA5 5、DNADNA复制的结果:复制的结果:1 1个个DNADNA分子分子 2 2个完全相同的个完全相同的DNADNA分子分子( (碱基排列顺序相同碱基排列顺序相同) )有利于学习和创新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励机制,以市场为导向,以顾客价值追求为中心的企业文化氛围,依赖既开放又相互信任的合作环境。6 6、DNADNA复制的特点是什么?复制的特
10、点是什么?半保留复制半保留复制边解旋边复制边解旋边复制学易学易ZXXK.从结果看:从结果看:从过程看:从过程看:有利于学习和创新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励机制,以市场为导向,以顾客价值追求为中心的企业文化氛围,依赖既开放又相互信任的合作环境。DNA分子复制的生物学意义?分子复制的生物学意义? DNADNA通过复制,使遗传信息从亲代传通过复制,使遗传信息从亲代传给了子代,从而保持了遗传信息的给了子代,从而保持了遗传信息的连续性连续性。有利于学习和创新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励机制,以市场为导向,以顾客价值追求为中心的企业文化氛围,依赖既开放又相互信任的合作环境。 DNA准
11、确复制的原因准确复制的原因?DNADNA具有独特的双螺旋结构,具有独特的双螺旋结构, 能为复制提供精确的模板。能为复制提供精确的模板。碱基具有互补配对的能力,碱基具有互补配对的能力, 能够使复制准确无误。能够使复制准确无误。有利于学习和创新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励机制,以市场为导向,以顾客价值追求为中心的企业文化氛围,依赖既开放又相互信任的合作环境。时间:时间: 有丝分裂分裂间期、减数第一次分裂前的间期有丝分裂分裂间期、减数第一次分裂前的间期过程:过程:解旋解旋合成子链合成子链模板:模板: 亲代亲代DNADNA提供提供原料:原料:原则:原则:条件:条件:游离的脱氧核苷酸游离的脱氧
12、核苷酸碱基互补配对原则碱基互补配对原则能量能量: :酶酶: :特点:特点:边解旋边复制边解旋边复制半保留复制半保留复制意义:意义: 保持前后代遗传信息的连续性保持前后代遗传信息的连续性复旋复旋DNADNA的复制课堂小结的复制课堂小结ATP解旋酶、解旋酶、DNADNA聚合酶聚合酶有利于学习和创新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励机制,以市场为导向,以顾客价值追求为中心的企业文化氛围,依赖既开放又相互信任的合作环境。根据半保留复制和碱基互补配对原则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与复制有关的碱基计算一个一个DNA连续复制连续复制n次后,共有多少个次后,共有多少个DNA?多少
13、条脱?多少条脱氧核苷酸链?母链多少条?子链多少条?氧核苷酸链?母链多少条?子链多少条?DNA分子数分子数=2n脱氧核苷酸链数脱氧核苷酸链数=2n+1母链数母链数=子链数子链数=22n+1 2 解析:用图示分析。解析:用图示分析。ATGCCGATATGCCGATATGCCGATATGCCGATATGCCGATATGCCGATATGCCGAT连续第一次复制连续第一次复制连续第二次复制连续第二次复制连续第连续第n次复制次复制解:解:只含母链的只含母链的DNA分子数分子数=0有利于学习和创新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励机制,以市场为导向,以顾客价值追求为中心的企业文化氛围,依赖既开放又相互信
14、任的合作环境。将将 15N标记的标记的DNA分子放在分子放在 14N 的培养基上培养,的培养基上培养, 经过经过3次复制,在所形成的子代次复制,在所形成的子代 DNA中,含中,含15N 的的DNA占总数的比例和含占总数的比例和含15N的脱氧核苷酸链占总数的的脱氧核苷酸链占总数的比例各为(比例各为( )和()和( )A1/16Bl8C14D12子一代子一代子二代子二代亲代亲代子三代子三代CB有利于学习和创新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励机制,以市场为导向,以顾客价值追求为中心的企业文化氛围,依赖既开放又相互信任的合作环境。1 1、下列关于、下列关于DNADNA复制的说法,其中不正确的是复
15、制的说法,其中不正确的是( )A. DNAA. DNA复制过程中需要酶的催化复制过程中需要酶的催化B. DNAB. DNA复制过程中需要的能量直接由糖类提供复制过程中需要的能量直接由糖类提供C. DNA C. DNA 分子是边解旋复制的分子是边解旋复制的D. DNA D. DNA 复制过程中两条母链均可作模板复制过程中两条母链均可作模板2 2、以、以DNADNA的一条链的一条链“A AT TC C”为模板,经复制为模板,经复制后的子链是(后的子链是( )A. “A. “T TA AG G” ” B. “B. “U UA AG G”C. “C. “T TA AC C” ” D. “D. “T T
16、U UG G”BA有利于学习和创新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励机制,以市场为导向,以顾客价值追求为中心的企业文化氛围,依赖既开放又相互信任的合作环境。、G0、G1、G2三代三代DNADNA离心后的试管分别是离心后的试管分别是图中的:图中的:G0 、G1 、G2 。 ABD、G2代在代在、三条带中三条带中DNADNA数数的比例是的比例是 。、图中、图中 、 两条带中两条带中DNADNA分子所含的分子所含的同位素磷分别是:同位素磷分别是: , 。、上述实验结果证明了、上述实验结果证明了DNADNA的复制方式的复制方式是是 。0:1:131P31P 和和32P半保留复制半保留复制3.3.以
17、含有以含有31P标志的大肠杆标志的大肠杆菌放入菌放入32P的培养液中,培的培养液中,培养养2代。离心结果如右:代。离心结果如右:有利于学习和创新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励机制,以市场为导向,以顾客价值追求为中心的企业文化氛围,依赖既开放又相互信任的合作环境。某某DNADNA分子有分子有20002000个脱氧核苷酸,已知它的一条单个脱氧核苷酸,已知它的一条单链上碱基链上碱基A A:G G:T T:C C1 1:2 2:3 3:4 4,若该分子复制,若该分子复制一次,则需腺嘌呤脱氧核苷酸的数量是(一次,则需腺嘌呤脱氧核苷酸的数量是( )A A200 B200 B300 C300 C40
18、0 D400 D800800学易学易.科技科技.ZXXK.有利于学习和创新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励机制,以市场为导向,以顾客价值追求为中心的企业文化氛围,依赖既开放又相互信任的合作环境。4 4、某生物的双链某生物的双链DNADNA分子共有含氮碱基分子共有含氮碱基7777对,其中一条链上(对,其中一条链上(A+TA+T) (C+ GC+ G)2.52.5,问该,问该DNADNA分子连续复制两次共需游离的胸分子连续复制两次共需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目是腺嘧啶脱氧核苷酸的数目是A A154154个个 B B165165个个 C C110110个个 D D220220个个(2n-1
19、)m有利于学习和创新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励机制,以市场为导向,以顾客价值追求为中心的企业文化氛围,依赖既开放又相互信任的合作环境。一个一个DNA分子中含碱基分子中含碱基A(T、G、C)m个个,连续复制,连续复制n次后,共需要游离的次后,共需要游离的 A (C、 G 、 T)多少个?第)多少个?第n次需次需游离的游离的 A (C、 G 、 T)多少个?)多少个?DNA复制复制n代后子链数代后子链数=2n+1 2 DNA连续复制连续复制n代后需要代后需要 腺嘌呤腺嘌呤=(2n+1 2 )/2 m = m (2n 1)解:解:第第n次需游离的次需游离的 腺嘌呤腺嘌呤= m x 2n-
20、1有利于学习和创新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励机制,以市场为导向,以顾客价值追求为中心的企业文化氛围,依赖既开放又相互信任的合作环境。 具有具有100个碱基对的个碱基对的1个个DNA分子片断,分子片断,内含内含40个胸腺嘧啶,如果连续复制两次,个胸腺嘧啶,如果连续复制两次,则需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸的数目为则需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸的数目为 ( )个。)个。180 某某DNA分子共含有含氮碱基分子共含有含氮碱基1400个,其中一个,其中一条链上条链上A+T/C+G= 2:5,问该,问该DNA分子连续复制分子连续复制2次,共需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目是次,共需游离的胸腺嘧啶脱
21、氧核苷酸的数目是( )个。)个。600有利于学习和创新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励机制,以市场为导向,以顾客价值追求为中心的企业文化氛围,依赖既开放又相互信任的合作环境。2DNA分子的半保留复制方式使分子的半保留复制方式使 A分子结构具有相对稳定性分子结构具有相对稳定性B能精确进行自我复制,保证亲代与子代之能精确进行自我复制,保证亲代与子代之 间的间的 连续性连续性C能够精确地指导蛋白质合成能够精确地指导蛋白质合成D产生可遗传变异的机会产生可遗传变异的机会3一个双链一个双链DNA分子为第一代,经过分子为第一代,经过3次自我次自我复制,在第四代复制,在第四代DNA分子中,共有分子中,共
22、有 条长链条长链有有 条第一代脱氧核苷酸的长链条第一代脱氧核苷酸的长链 A2 B4 C8 D16A D B 课堂练习课堂练习有利于学习和创新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励机制,以市场为导向,以顾客价值追求为中心的企业文化氛围,依赖既开放又相互信任的合作环境。4下列关于下列关于DNA复制过程中,正确顺复制过程中,正确顺序是(序是( ) 互补碱基对间氢键断裂互补碱基对间氢键断裂 互补碱基互补碱基对之间形成氢键对之间形成氢键 DNA分子在解旋酶分子在解旋酶作用下解旋作用下解旋 以母链为模板进行碱基以母链为模板进行碱基互补配对互补配对 子链与母链盘旋成双螺旋结子链与母链盘旋成双螺旋结构构 A
23、B C DC课堂练习课堂练习有利于学习和创新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励机制,以市场为导向,以顾客价值追求为中心的企业文化氛围,依赖既开放又相互信任的合作环境。第一代第一代第二代第二代第三代第三代第四代第四代无论无论DNA复制多少次,含有原来母链的复制多少次,含有原来母链的DNA分分子永远只有两条子永远只有两条有利于学习和创新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励机制,以市场为导向,以顾客价值追求为中心的企业文化氛围,依赖既开放又相互信任的合作环境。解旋酶催化解旋酶催化解旋:解旋:模板模板 (在(在DNA聚合酶的催化下,聚合酶的催化下,利用利用游离的脱氧核苷酸进行碱基互游离的脱氧核苷酸进行碱基互补配对补配对)复制复制: 以母链为模板进行碱基配对以母链为模板进行碱基配对母链(旧链)母链(旧链)子链(新链)子链(新链)复制后的复制后的DNA:同时进行同时进行组成组成复制过程复制过程