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1、上上DNADNA复制复制PPTPPT 何谓何谓DNADNA的复制？的复制？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？（一）一）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新复制出的分子直接形成，完全没有旧的部分。成，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2 2、半保留复
2、制：、半保留复制：形成的分子一半是新的，形成的分子一半是新的，一半是旧的。一半是旧的。复制一次复制一次亲代亲代DNA子代子代DNA 3 3、分散复制（弥散复制）：、分散复制（弥散复制）：新复制的分新复制的分子中新旧都有，但分配是随机组合的。子中新旧都有，但分配是随机组合的。复制一次复制一次亲代亲代DNA子代子代DNA【作出假设作出假设】DNADNA复制是一种复制是一种半保留半保留式的式的复制复制 （二）对（二）对DNADNA复制方式的探究复制方式的探究 全保留全保留全保留全保留复制复制复制复制半保留半保留半保留半保留复制复制复制复制弥散弥散弥散弥散复制复制复制复制半保留复制半保留复制半保留复制
3、半保留复制假说假说-演绎法演绎法每个子代每个子代DNADNA均由均由1 1条条母母链链和和1 1条条子链子链组成组成。问题问题:如果要在实验中直观地区别、如果要在实验中直观地区别、“标识标识”母链母链或或子链子链,可以采取什么办法？可以采取什么办法？问题问题1 1:如果如果DNADNA是半保是半保留复制，复制后得到的留复制，复制后得到的 子一代子一代DNADNA和子二代和子二代DNADNA的组成是怎样的的组成是怎样的?亲代亲代亲代亲代DNADNADNADNA分子分子分子分子同位素同位素(具放射性具放射性)标记的方法标记的方法【演绎推理演绎推理】亲代亲代亲代亲代DNADNADNADNA分子分子分
4、子分子问题问题:如果用同位素如果用同位素(放射性放射性)进行标记进行标记,用用什么元素什么元素?问题问题:如果亲代如果亲代DNADNA是是1515N N的，放在的，放在1414N N的环境的环境中进行培养，则亲代、子一代、子二代中进行培养，则亲代、子一代、子二代DNADNA分分别含有哪种别含有哪种N N元素？元素？可用可用C、H、O、N、P等等元素元素亲代亲代亲代亲代DNADNADNADNA分子分子分子分子1515N N/1414N N-DNA-DNA(全部全部全部全部)1515N N/1414N N-DNA(1/2)-DNA(1/2)1414N N/1414N N-DNA(1/2)-DNA(
5、1/2)子一代：子一代：子二代：子二代：亲亲 代：代：1515N/N/1515N N-DNA-DNA(全部全部全部全部)问题问题:如果亲代如果亲代DNADNA是是1515N N的，放在的，放在1414N N的环境的环境中进行培养，则亲代、子一代、子二代中进行培养，则亲代、子一代、子二代DNADNA分分别含有哪种别含有哪种N N元素？元素？问题问题:要验证上述预测要验证上述预测,就要分别观察亲代和子就要分别观察亲代和子代的情况代的情况,但实验中但实验中,复制后的复制后的DNADNA分子混合在一起分子混合在一起的，不易的，不易分离分离。怎么解决这个问题？。怎么解决这个问题？1515N N/1414
6、N N-DNA(-DNA(全部全部)1515N N/1414N N-DNA(1/2)-DNA(1/2)1414N N/1414N N-DNA(1/2)-DNA(1/2)子一代：子一代：子二代：子二代：亲亲 代：代：1515N/N/1515N N-DNA(-DNA(全部全部)通过离心使其发生分层通过离心使其发生分层(1515N N质量大于质量大于1414N)N)亲代亲代亲代亲代DNADNADNADNA分子分子分子分子复制前复制前复制前复制前复制后复制后复制后复制后亲代亲代亲代亲代DNADNADNADNA分子分子分子分子问题问题:如果对亲代、子一代、子二代的如果对亲代、子一代、子二代的DNADNA
7、都分别进行离心，结果会怎样分布？都分别进行离心，结果会怎样分布？【验证验证假设假设】实验结果：实验结果：G1全中带；全中带；G2一半中带，一半轻带一半中带，一半轻带实验结论：实验结论：DNA是半保留复制是半保留复制作出假设作出假设演绎推理演绎推理验证假设验证假设假假说说演演绎绎【小结小结】（1 1）DNADNA的复制是半保留复制的复制是半保留复制（2 2）子代）子代DNADNA可能的情况及可能的情况及如何设计实验验证这种现象如何设计实验验证这种现象（3 3）通过实验进行验证）通过实验进行验证对对DNADNA复制方式的探究复制方式的探究 得出结论得出结论、G0、G1、G2三代三代DNADNA离心
8、后的离心后的试试管分管分别别是是图图中的：中的：G0 、G1 、G2 。ABD、G2代在代在、三条三条带带中中DNADNA数的比例是数的比例是 。0:1:1 以含有以含有31P标标志的大志的大肠肠杆杆菌放入菌放入32P的培养液中，培的培养液中，培养养2代。离心代。离心结结果如右：果如右：能力提升、图图中中 两条两条带带中中DNADNA分子所含的同位素磷分子所含的同位素磷分分别别是：是：，。、上述、上述实验结实验结果果证证明了明了DNADNA的复制方式是的复制方式是 。31P31P 和和32P半保留复制半保留复制二、二、DNADNA的复制过程的复制过程 解旋解旋合成子链（配对、聚合）合成子链（配
9、对、聚合）形成子代形成子代DNADNA阅读阅读P54P54，思考：，思考：DNADNA的复制过程包括哪几个的复制过程包括哪几个主要环节？主要环节？在在解旋酶解旋酶的作用下，双链螺旋的的作用下，双链螺旋的DNADNA打打开开氢键氢键，解开成为两条单链，每条单链，解开成为两条单链，每条单链均作为模板合成新的均作为模板合成新的DNADNA。DNADNA分子复制的过程分子复制的过程 以二条母链为以二条母链为模板模板，四种脱氧核苷酸四种脱氧核苷酸为为原料，按碱基互补配对原则在原料，按碱基互补配对原则在DNADNA聚合酶聚合酶等作用下合成为两条新的子链。等作用下合成为两条新的子链。一条母链和一条子链一条母
10、链和一条子链盘绕成双螺旋结构，盘绕成双螺旋结构，形成新的形成新的DNADNA分子。分子。解旋：解旋：合成：合成：复旋：复旋：【讨论讨论】二条母链的碱基顺序是否相同？二条母链的碱基顺序是否相同？二条子链的碱基顺序是否相同？二条子链的碱基顺序是否相同？新合成的二个新合成的二个DNADNA碱基顺序是否相同？碱基顺序是否相同？不同，互补不同，互补相同相同不同，互补不同，互补阅读教材阅读教材5454页，回答下列问题页，回答下列问题1.1.概念：概念：以亲代以亲代DNADNA分子为模板合成子代分子为模板合成子代DNADNA的过程。的过程。2.2.时间：时间：有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期。有丝分裂
11、的间期和减数第一次分裂前的间期。3.3.过程：过程：5.5.特点：特点：6.6.意义：意义：模板：模板：原料：原料：能量：能量：酶：酶：DNADNA独特的双螺旋结独特的双螺旋结构和碱基互补配对原构和碱基互补配对原则是准确复制的保证则是准确复制的保证亲代亲代DNADNA两条链均为模板两条链均为模板四种游离脱氧核苷酸四种游离脱氧核苷酸解旋酶、解旋酶、DNADNA聚合酶等聚合酶等4.4.复制的基本条件：复制的基本条件：边解旋边复制边解旋边复制半保留复制半保留复制 边解旋边复制边解旋边复制真核是多起点双向复制（原核单起点单向复制）真核是多起点双向复制（原核单起点单向复制）ATPATP通过复制，使遗传信
12、息从通过复制，使遗传信息从亲代亲代传给了传给了子代子代，从而保持了遗传信息的从而保持了遗传信息的连续性连续性。解旋解旋合成子链合成子链复旋复旋DNADNA分子是在什么时间进行复制的？分子是在什么时间进行复制的？在减数第一次分裂前的间期进行在减数第一次分裂前的间期进行复制复制有丝分裂在间期进行复制有丝分裂在间期进行复制新复制两个子代新复制两个子代DNADNA分子是在什么时间分离的？分子是在什么时间分离的？在减数第二次分裂的后期在减数第二次分裂的后期有丝分裂在后期有丝分裂在后期综上，第二次有丝分裂产生的子细胞含有的被标记综上，第二次有丝分裂产生的子细胞含有的被标记的染色体数：大于等于的染色体数：大
13、于等于0，小于等于，小于等于N（N是细胞染是细胞染色体的条数）色体的条数）D 如果将含有如果将含有1 1对同源染色体的精原细胞的对同源染色体的精原细胞的2 2个个DNADNA分子都分子都用用1515N N标记，并只供给精原细胞含标记，并只供给精原细胞含1414N N的原料，该细胞进行的原料，该细胞进行1 1次次有丝分裂后再减数分裂有丝分裂后再减数分裂1 1次，产生的次，产生的8 8个精细胞中个精细胞中(无交叉互无交叉互换现象换现象)，含，含1515N N、1414N N标记的标记的DNADNA分子的精子所占的比例依次是分子的精子所占的比例依次是()A A50%50%100%100%B B25%
14、25%50%50%C C25%25%100%100%D D50%50%50%50%A A聚焦三：聚焦三：DNADNA复制中的变异复制中的变异碱基互补配对差错导致基因突变碱基互补配对差错导致基因突变虽然虽然DNA通过碱基互补配对保通过碱基互补配对保证复制的精确性，但仍有证复制的精确性，但仍有错配错配率率10-9，人类基因组约，人类基因组约31.6亿亿个碱基对复制时可出现个碱基对复制时可出现6个碱基个碱基改变；产生的影响很大，也可改变；产生的影响很大，也可能没有（密码子的简并性）能没有（密码子的简并性）课后练习课后练习基础题基础题1.腺嘌呤脱氧核苷酸，鸟嘌呤脱氧核苷腺嘌呤脱氧核苷酸，鸟嘌呤脱氧核苷
15、酸，胞嘧啶脱氧核苷酸和胸腺嘧啶脱氧酸，胞嘧啶脱氧核苷酸和胸腺嘧啶脱氧核苷酸。核苷酸。2.模板、原料、能量、酶，双螺旋，碱模板、原料、能量、酶，双螺旋，碱基互补配对。基互补配对。3.D。4.B。拓展题拓展题可能有可能有6个碱基会发生错误。产生的影个碱基会发生错误。产生的影响可能很大，也可能没有影响。响可能很大，也可能没有影响。亲代亲代DNA分子分子复制复制1次次复制复制2次次复制复制3次次482=21=22=23【分析分析】15N14N DNA复制复制n次产生次产生2n个分子，个分子，2n+1条单链，条单链，含有原来母链的含有原来母链的DNA分子只有分子只有2个（单链）个（单链）聚焦四：聚焦四：
16、DNADNA复制中的有关计算复制中的有关计算第一类问题：放射性元素标记亲代第一类问题：放射性元素标记亲代DNADNA，求复制后子代求复制后子代DNADNA带有标记的比例：带有标记的比例：（1 1）标记一个）标记一个DNADNA分子，复制分子，复制n n次后，含有次后，含有标记的子代标记的子代DNADNA分子分子占总数的占总数的 ，不，不含标记的分子占总数的含标记的分子占总数的 ；（2 2）标记一个）标记一个DNADNA分子，复制分子，复制n n次后，含有次后，含有标记的标记的DNADNA单链单链占总链数的占总链数的 ，不含标记的单链占总链数的不含标记的单链占总链数的 。2/2n(2n-2)/2
17、n 2/2n+1（2n+1-2）/2n+1 相关计算问题相关计算问题第二类问题：求复制所需碱基数量：第二类问题：求复制所需碱基数量：（1 1）已知）已知DNADNA中某碱基数量为中某碱基数量为m m，求复制，求复制 n n次共次共需要该碱基数量：需要该碱基数量：（2 2）已知）已知DNADNA中某碱基数量为中某碱基数量为m m，求复制，求复制 第第n n次次所需要该碱基的数量；所需要该碱基的数量；m(2n1)m2n1 1.1.用用3232P P标记某一个噬菌体的标记某一个噬菌体的DNADNA分子分子,然后去侵然后去侵染不被标记的大肠杆菌染不被标记的大肠杆菌,释放出释放出6464个子代噬菌个子代
18、噬菌体体,问问:该噬菌体该噬菌体DNADNA复制的次数以及子代噬菌复制的次数以及子代噬菌体中被标记的噬菌体占总数的比例体中被标记的噬菌体占总数的比例 A.6 A.6次次,1/64 B.6,1/64 B.6次次,1/32 ,1/32 C.8 C.8次次,1/64 D.8,1/64 D.8次次,1/32,1/32B练习练习2.2.一双链一双链DNADNA分子中，分子中，G GA A140140，G GC C240240，在以该，在以该DNADNA分子为模板的复制过程中共用去分子为模板的复制过程中共用去140140个胸腺嘧啶脱氧核苷酸，则该个胸腺嘧啶脱氧核苷酸，则该DNADNA分子连续分子连续复制了
19、几次？（复制了几次？（）A.1A.1次次 B.2B.2次次 C.3C.3次次 D.4D.4次次C 练练习习 已已知知某某DNADNA分分子子中中含含腺腺嘌嘌呤呤(A)200(A)200个个，占占全全部部DNADNA碱碱基基总总数数的的20%20%，该该DNADNA连连续续复复制制4 4次次，环环境境中中消消耗耗游游离离的的胞胞嘧嘧啶啶脱脱氧氧核核糖糖核核苷苷酸酸的的数数目为目为 ()()A.1600 A.1600个个 B.3200B.3200个个 C.4500C.4500个个 D.4800D.4800个个 【解析解析】(1)(1)求出该求出该DNADNA分子中共含有多少个脱氧核糖核苷酸：分子中共含有多少个脱氧核糖核苷酸：200/20%=1000(200/20%=1000(个个)(2)(2)求出该求出该DNADNA分子中含有多少个胞嘧啶脱氧核糖核分子中含有多少个胞嘧啶脱氧核糖核 苷酸：苷酸：1000-(2002)1000-(2002)/2=300(/2=300(个个)(3)(3)求出复制求出复制4 4次需多少个胞嘧啶脱氧核苷酸：次需多少个胞嘧啶脱氧核苷酸：（241）300=4500(个个)C结束结束