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1、第三节遗传信息的传递第1页，共36页，编辑于2022年，星期三 何谓何谓DNADNA的复制的复制？新产生的新产生的DNADNA分子是一个全新的分子是一个全新的DNADNA分子吗？分子吗？DNA复制：产生两个跟亲代复制：产生两个跟亲代DNA完全相同完全相同的新的的新的DNA分子的过程。分子的过程。第2页，共36页，编辑于2022年，星期三一、一、DNA的复制：的复制：第3页，共36页，编辑于2022年，星期三第4页，共36页，编辑于2022年，星期三A A、解旋、解旋B B、合成子链、合成子链C C、螺旋化、螺旋化氢键断裂氢键断裂，部分双螺旋部分双螺旋 链解旋为二条链解旋为二条平行双链平行双链。
2、解开的两条单链叫解开的两条单链叫母链母链 （模板链）（模板链）。碱基互补配对原则碱基互补配对原则1 1、复制的、复制的过程过程第5页，共36页，编辑于2022年，星期三C.C.酶：酶：DNADNA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A.A.模板：模板：亲代亲代DNADNA的两条母链的两条母链D.D.能量：能量：ATPATP2 2、复制的、复制的条件条件：4 4、复制的、复制的结果：结果：半保留复制（边解旋边复制）半保留复制（边解旋边复制）3 3、复制的、复制的特点特点：1个个DNA2个个DNA第6页，共36页，编辑于2022年，星期三5 5、
3、DNADNA为什么能准确复制？为什么能准确复制？、因为它具有独特的双螺旋结构，、因为它具有独特的双螺旋结构，能为能为复制提供模板复制提供模板；、因为它的、因为它的碱基互补配对能力碱基互补配对能力，能，能够使复制准确无误。够使复制准确无误。第7页，共36页，编辑于2022年，星期三复制后的两个复制后的两个DNADNA是如何平均分配是如何平均分配到两个细胞中的？到两个细胞中的？、细胞有丝分裂的间期、细胞有丝分裂的间期、减数第一次分裂的间期、减数第一次分裂的间期6、复制、复制时间时间随染色单体的分离进入两个细胞中随染色单体的分离进入两个细胞中7、复制、复制场所场所真核生物：真核生物：细胞核（主要）、
4、细胞核（主要）、叶绿体、线粒体叶绿体、线粒体原核生物：原核生物：细胞质细胞质第8页，共36页，编辑于2022年，星期三8 8、复制的、复制的意义意义保持亲代和子代遗传信保持亲代和子代遗传信息的息的连续性连续性第9页，共36页，编辑于2022年，星期三二、有关二、有关DNADNA分子复制的计算分子复制的计算第10页，共36页，编辑于2022年，星期三分析：分析：第11页，共36页，编辑于2022年，星期三亲代亲代DNA分子经分子经 n 次复制后，则次复制后，则（）（）DNA分子数分子数子代子代DNA分子数：分子数：含亲代母链含亲代母链的的DNA分子数：分子数：不含亲代母链不含亲代母链的的DNA分
5、子数：分子数：2n个个2个个2n-2个个第12页，共36页，编辑于2022年，星期三亲代亲代DNA分子经分子经 n 次复制后，则次复制后，则（2）脱氧核苷酸链数）脱氧核苷酸链数子代子代DNA分子中脱氧核苷酸链数：分子中脱氧核苷酸链数：亲代亲代脱氧核苷酸脱氧核苷酸链数：链数：新合成的脱氧核苷酸链数：新合成的脱氧核苷酸链数：2n+1条条2条条2n+1-2条条第13页，共36页，编辑于2022年，星期三例例1：已知某一个全部：已知某一个全部N原子被原子被15N标记的标记的DNA分子，转移到含分子，转移到含14N的培养基上培养的培养基上培养n代，其结果如下：代，其结果如下：分子总数分子总数_只含只含1
6、5N的分子的分子_含含15N 14N的分子的分子_只含只含14N的分子的分子_脱氧核苷酸链总数脱氧核苷酸链总数_含含15N的链为的链为_含含14N的链为的链为_2n022n-22n+122n+1-2第14页，共36页，编辑于2022年，星期三例例2.2.一个有一个有N N1515标记的标记的DNADNA分子放在没有标记的环境中培分子放在没有标记的环境中培养养,复制复制5 5次后标记的次后标记的DNADNA分子占分子占DNADNA分子总数的分子总数的:A.1/10 B.1/5 C.1/16 D.1/32C 例例3.13.1个个DNADNA分子经过分子经过4 4次复制次复制,形成形成1616个个D
7、NADNA分子分子,其中不含亲其中不含亲代母链的代母链的DNADNA分子为分子为:A.2个个 B.8个个 C.14个个 D.32个个C 第15页，共36页，编辑于2022年，星期三分析：分析：亲代中亲代中c：400个个C C：400400个个C C：400400个个C C：400400个个400400个个400400个个400400个个400400个个400400个个400400个个400400个个400400个个400400个个400400个个400400个个400400个个F1：2个个400个个F2：22个个400个个F3：23个个400个个Fn：2n个个400个个第16页，共36页，编辑
8、于2022年，星期三（3）消耗的脱氧核苷酸数）消耗的脱氧核苷酸数若一亲代若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸分子含有某种脱氧核苷酸m个，则经过个，则经过n次复制后需要消耗该脱次复制后需要消耗该脱氧核苷酸个数为：氧核苷酸个数为：m（2 2n n-1-1）第17页，共36页，编辑于2022年，星期三例例4：某：某DNA分子共有分子共有a个碱基，其中含个碱基，其中含C有有m个个,则该则该DNA复制复制3次，需次，需游离游离的胸腺嘧啶的胸腺嘧啶脱氧核苷酸多少个？脱氧核苷酸多少个？A.7(a-m)B.8(a-m)C.7a/2 -7m D.8(2a-m)第18页，共36页，编辑于2022年，星期三例例5
9、5：某双链：某双链DNADNA分子中共有含分子中共有含N N碱基碱基14001400个，其个，其中一条单链上（中一条单链上（A+TA+T）：（：（C+GC+G）=2=2：5 5。问该分。问该分子连续复制两次共需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的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数目是A.200A.200个个 B.400B.400个个 C.600C.600个个 D.1000D.1000个个C 第19页，共36页，编辑于2022年，星期三【训练一训练一】某DNA分子中共有200个碱基对，其中有A 80个，当DNA分子连续复制两次，细胞核中参与复制的游离胞嘧啶脱氧核苷酸分子共有（）A.180
10、个个 B.240个个C.360个个 D.480个个【训练二训练二】将用32P标记的一个双链DNA分子放入含有31P的培养基中，连续复制3代，其后代中含有31P 和32P的DNA分子之比为（）A.7：1 B.8：1 C.4：1 D.8：0CC第20页，共36页，编辑于2022年，星期三【训练三训练三】用15N标记含有100个碱基对的DNA分子，其中有胞嘧啶60个，该 DNA分子在14N的培养基中连续复制4次。其结果不可能是（）A.含有15N的DNA分子占1/8 B.含有14N的DNA分子占7/8 C.复制过程中需腺嘌呤脱氧核苷酸600个 D.复制结果产生16个DNA分子B第21页，共36页，编辑
11、于2022年，星期三【训练四训练四】某一个某一个DNA的碱基总数中的碱基总数中,腺嘌呤为腺嘌呤为200个个,复制数次后复制数次后,消耗周围环境中含腺嘌呤的脱消耗周围环境中含腺嘌呤的脱氧核苷酸氧核苷酸3000个个,该该DNA分子已经复制了分子已经复制了几次几次（）A.三次三次 B.四次四次 C.五次五次 D.六次六次B第22页，共36页，编辑于2022年，星期三【训练五训练五】用3H标记的胸苷胸苷和3H标记的尿苷尿苷（它们是合成核酸的原料），分别处理活的洋葱根尖，一段时间后检测大分子放射性，最可能的结果是（）A.前者部分细胞检测到放射性，后者所 有细胞都能检测到放射性 B.前者所有细胞都能检测到
12、放射性，后者部分细胞检测到放射性C.两者所有细胞都能检测到放射性 D.两者所有细胞都不能检测到放射性A第23页，共36页，编辑于2022年，星期三【训练六训练六】某假设将含有一对同源染色体的精原细胞的某假设将含有一对同源染色体的精原细胞的DNA分子用分子用15N标记，并供给标记，并供给14N为原料，为原料，该细胞进行减数分裂产生的该细胞进行减数分裂产生的4个精子中，个精子中，含含15N标记的标记的DNA的精子所占比例为的精子所占比例为（）A.100%B.50%C.25%D.0A 第24页，共36页，编辑于2022年，星期三三、三、DNADNA半保留复制的实验证据半保留复制的实验证据同位素示踪技
13、术同位素示踪技术第25页，共36页，编辑于2022年，星期三1 1、右边的亲代、右边的亲代DNADNA复制一次和复制二次后复制一次和复制二次后,其子其子代代DNADNA的组成是怎么样的？（用红色表示新形成的的组成是怎么样的？（用红色表示新形成的链）链）请同学思考下列问题：请同学思考下列问题：2、如何对旧链和新链进行区分？怎样对新旧链如何对旧链和新链进行区分？怎样对新旧链进行标记？进行标记？3 3、如果亲代的、如果亲代的DNADNA两条链用两条链用1515N N来标记，然后放在来标记，然后放在1414N N的培养液中复制，的培养液中复制，则亲代、子一代、子二代分别含哪种元素？则亲代、子一代、子二
14、代分别含哪种元素？4 4、若用密度梯度离心的方法进行区分，推测亲代、子一代、子二代、若用密度梯度离心的方法进行区分，推测亲代、子一代、子二代DNADNA的分布情况？的分布情况？重带重带(下部下部)1515N/N/1515N N中带中带(中间中间)1515N/N/1414N N轻带轻带(上部上部)1414N/N/1414N N中带中带(中间中间)1515N/N/1414N N子一代子一代子二代子二代亲亲 代代用氮或氢的同位素用氮或氢的同位素第26页，共36页，编辑于2022年，星期三第27页，共36页，编辑于2022年，星期三第28页，共36页，编辑于2022年，星期三1.1.一个一个DNADN
15、A分子自我复制后形成两个分子自我复制后形成两个DNADNA分子，这两分子，这两个新的个新的DNADNA分子（分子（）A.A.分别由两条母链和两条子链形成分别由两条母链和两条子链形成B.B.两条母链和两条子链随机结合而成两条母链和两条子链随机结合而成C.C.分别由一条子链及一条母链结合而成分别由一条子链及一条母链结合而成D.D.一条子链与另一条子链的母链结合一条子链与另一条子链的母链结合C及时巩固及时巩固第29页，共36页，编辑于2022年，星期三2 2DNADNA分子的半保留复制方式使（分子的半保留复制方式使（）A A分子结构具有相对稳定性分子结构具有相对稳定性B B能精确进行自我复制，保证亲
16、代与子能精确进行自我复制，保证亲代与子 代之间的连续性代之间的连续性C 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 D产生可遗传变异的机会产生可遗传变异的机会B 第30页，共36页，编辑于2022年，星期三思维拓展思维拓展：根据根据DNADNA的结构特点，人们对的结构特点，人们对DNADNA复制的方式提出了不同的复制的方式提出了不同的假设？假设？第31页，共36页，编辑于2022年，星期三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：新复制出的新复制出的分子直接形成，完全没有旧的分子直接形成，完全没有旧的部分；部分；2 2、半保留复
17、制：、半保留复制：形成的分子形成的分子一半是新的，一半是旧的；一半是新的，一半是旧的；3 3、分散复制：、分散复制：新复制的分子新复制的分子中新旧都有，但分配是随机组中新旧都有，但分配是随机组合的；合的；复制一次复制一次复制一次复制一次复制一次复制一次复制方式的探索复制方式的探索第32页，共36页，编辑于2022年，星期三请同学思考下列问题：请同学思考下列问题：1 1、如果亲代的、如果亲代的DNADNA两条链用两条链用1515N N来标记，来标记，然后放在然后放在1414N N的培养液中复制，则亲代、的培养液中复制，则亲代、子一代、子二代分别含哪种元素？子一代、子二代分别含哪种元素？2 2、若
18、用密度梯度离心的方法进行区分，推测亲代、子一代、子二代、若用密度梯度离心的方法进行区分，推测亲代、子一代、子二代DNADNA的分布情况？的分布情况？重带重带(下部下部)1515N/N/1515N N中带中带(中间中间)1515N/N/1414N N轻带轻带(上部上部)1414N/N/1414N N中带中带(中间中间)1515N/N/1414N N子一代子一代子二代子二代亲亲 代代第33页，共36页，编辑于2022年，星期三若是全保留复制，离心结果又将如何呢？若是全保留复制，离心结果又将如何呢？重带重带(下部下部)1515N/N/1515N N中带中带(中部中部)轻带轻带(上部上部)轻带轻带(上
19、部上部)1414N/N/1414N N重带重带(下部下部)中带中带(中部中部)轻带轻带(上部上部)1414N/N/1414N N重带重带(下部下部)中带中带(中部中部)第34页，共36页，编辑于2022年，星期三若是分散复制，离心结果又将如何呢？若是分散复制，离心结果又将如何呢？重带重带(下部下部)1515N/N/1515N N中带中带(中部中部)轻带轻带(上部上部)轻带轻带(上部上部)1414N/N/1414N N重带重带(下部下部)中带中带(中部中部)轻带轻带(上部上部)1414N/N/1414N N重带重带(下部下部)中带中带(中部中部)轻带轻带(上部上部)1414N/N/1414N N
20、重带重带(下部下部)中带中带(中部中部)轻带轻带(上部上部)1414N/N/1414N N重带重带(下部下部)中带中带(中部中部)复制一次复制一次复制四次复制四次复制三次复制三次复制二次复制二次第35页，共36页，编辑于2022年，星期三【训练七训练七】32P或或31P的磷酸，都可参与的磷酸，都可参与DNA分子的组成，但分子的组成，但32P比比31P质量大。现将某哺乳动物的细胞移至含有质量大。现将某哺乳动物的细胞移至含有31P磷酸的培养基中，连磷酸的培养基中，连续培养数代后得到续培养数代后得到G0代细胞。然后将代细胞。然后将G0代细胞移至含有代细胞移至含有32P磷酸的培磷酸的培养基中培养，经过
21、第养基中培养，经过第1、2次细胞分裂后，分别得到次细胞分裂后，分别得到G1、G2代细胞。代细胞。再从再从G0、G1、G2代细胞中提取出代细胞中提取出DNA，经密度梯度离心后得到，经密度梯度离心后得到结果如图。由于结果如图。由于DNA分子质量分子质量不同，因此在离心管内的分布不同，因此在离心管内的分布不同。若不同。若、分别表示分别表示轻、中、重轻、中、重三种三种DNA分子的位置分子的位置请回答：请回答：、代的对应的试管是（）、代的对应的试管是（）代的对应的试管是（）代的对应的试管是（）2代的对应的试管是代的对应的试管是 （）（）2、G2代在代在、三条带中三条带中DNA数的比例是数的比例是 。3、图中、图中、两条带中两条带中DNA分子所含的同位素磷分别分子所含的同位素磷分别是：条带是：条带 ，条带，条带 。4、上述实验结果证明、上述实验结果证明DNA的复制方式是的复制方式是。0 1 1 31P和和32P 31P半保留复制半保留复制 第36页，共36页，编辑于2022年，星期三