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1、第三节分子的复制第1页，本讲稿共24页生物的亲代与子代生物的亲代与子代之间保持遗传性状之间保持遗传性状的稳定性，这是为的稳定性，这是为什么什么?DNA分子是怎样进行分子是怎样进行复制的呢复制的呢?第2页，本讲稿共24页第3页，本讲稿共24页最早提出的最早提出的DNA复制模型有三种；复制模型有三种；一、对DNADNA复制的推测1 1、全保留复制、全保留复制：新复制出的分子直接形成，完全没有旧的部分；新复制出的分子直接形成，完全没有旧的部分；2 2、半保留复制、半保留复制：形成的分子一半是新的，一半是旧的；形成的分子一半是新的，一半是旧的；3 3、分散复制：、分散复制：新复制的分子中新旧都有，但分
2、配是随机组合的；新复制的分子中新旧都有，但分配是随机组合的；复制一次复制一次复制一次复制一次复制一次复制一次第4页，本讲稿共24页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。一、对一、对DNADNA复制的推测复制的推测(续续)复制一次复制一次1、这些观点各有不同，如何来证明那个观点是正确的？、这些观点各有不同，如何来证明那个观点是正确的？最好的办法是用实
3、验来证明。最好的办法是用实验来证明。第5页，本讲稿共24页实验结论：实验结论：DNADNA的复制是以半保留的方式进行的。的复制是以半保留的方式进行的。二、二、DNADNA半保留复制的实验证据半保留复制的实验证据重带重带(下部下部)1515N/N/15N中带中带(中间中间)1515N/N/14N轻带轻带(上部上部)1414N/N/14N中带中带(中间中间)1515N/N/14N第6页，本讲稿共24页因因DNADNA复制采用半保留的方式，复制采用半保留的方式，所以一个所以一个DNADNA分子经几代复制后的分子经几代复制后的所有所有DNADNA中，中，只有两个只有两个DNADNA分子含分子含有原有原
4、DNADNA链。链。但所有但所有DNADNA与原与原DNADNA所带的信息（脱氧核苷酸的排列序）所带的信息（脱氧核苷酸的排列序）完全相同。（变异除外）完全相同。（变异除外）一个一个DNA分子复制分子复制几代后的情况如何？几代后的情况如何？拓展延伸拓展延伸第7页，本讲稿共24页世代世代分子分子总数总数DNADNA分子在离心管中位分子在离心管中位置置不同不同DNADNA分子占全部分子占全部DNADNA分子之比分子之比1515N N分子分子杂种分子杂种分子1414N N分子分子0 01 12 23 3n n拓展延伸拓展延伸根据上面实验过程根据上面实验过程根据上面实验过程根据上面实验过程,完成下列表格
5、完成下列表格完成下列表格完成下列表格全在下部全在下部12482n全在中部全在中部中中+上上中中+上上2/2n中中+(1-2/2n)上上112/2n（1-2/2n）第8页，本讲稿共24页三、三、三、三、DNADNA复制的过程复制的过程复制的过程复制的过程1.DNA分子复制的概念是什么分子复制的概念是什么?2.DNA分子复制过程怎么进行?3.DNA分子复制过程需要哪些条件分子复制过程需要哪些条件?4.DNA分子复制过程有何特点?5.DNA分子复制有何生物学意义?思考如下问题：思考如下问题：第9页，本讲稿共24页1、DNA分子复制发生在什么时间分子复制发生在什么时间?有丝分裂间期有丝分裂间期减数第一
6、次分裂的间期减数第一次分裂的间期无丝分裂之前无丝分裂之前 第10页，本讲稿共24页2、什么是、什么是DNA分子的复制分子的复制？指以亲代指以亲代DNA为模板合成子代为模板合成子代DNA的过程。的过程。则则1DNA2DNA。第11页，本讲稿共24页3、什么叫解旋？什么叫解旋？解旋的目的是什么？解旋的目的是什么？在在ATPATP供能、解旋酶的作用下，供能、解旋酶的作用下，DNADNA两条多脱氧两条多脱氧核苷酸链配对的碱基从氢键处断裂，双螺旋的两条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。链解开的过程。目的：就是为复制提供准确的模板，解开的两目的：就是为复制提供准确的模板，解开的两条
7、单链叫母链。条单链叫母链。第12页，本讲稿共24页 什么叫什么叫“子链子链”?复制复制一次能形成几条链？一次能形成几条链？以母链为以母链为以母链为以母链为模板模板模板模板，以周围环境中游离的，以周围环境中游离的，以周围环境中游离的，以周围环境中游离的4 4 4 4种脱氧核苷酸为种脱氧核苷酸为种脱氧核苷酸为种脱氧核苷酸为原料原料原料原料，按照按照按照按照碱基互补配对原则碱基互补配对原则碱基互补配对原则碱基互补配对原则，在有关，在有关，在有关，在有关酶的作用酶的作用酶的作用酶的作用下，各自合成与下，各自合成与下，各自合成与下，各自合成与母链互补的一段子链，复制一次形成子链一条。母链互补的一段子链，
8、复制一次形成子链一条。母链互补的一段子链，复制一次形成子链一条。母链互补的一段子链，复制一次形成子链一条。第13页，本讲稿共24页4 4、有人认为、有人认为DNADNA复制就像洗相片一样，复制就像洗相片一样，有一张底片就可以洗出许多相片来。有一张底片就可以洗出许多相片来。这种说法对不对，为什么？这种说法对不对，为什么？1DNA2DNA单链（母）单链（母）（母（母+子）（母子）（母+子）子）2DNA 与洗相片不同，因为与洗相片不同，因为DNADNA分子的复制结果并没分子的复制结果并没有形成一个完整的新的有形成一个完整的新的DNADNA分子，而是形成了一半分子，而是形成了一半新、一半旧的两个新、一
9、半旧的两个DNADNA分子。分子。第14页，本讲稿共24页5、DNA分子复制时分子复制时需要什么条件？需要什么条件？模板：亲代模板：亲代DNADNA的两条母链；的两条母链；原料：原料：4 4种脱氧核苷酸：种脱氧核苷酸：能量：能量：ATP;ATP;酶酶 ：DNADNA解旋酶，解旋酶，DNADNA聚合酶等。聚合酶等。第15页，本讲稿共24页6.DNA分子复制的特点分子复制的特点:边解旋边复制边解旋边复制半保留复制半保留复制第16页，本讲稿共24页7.DNA准确复制的原因准确复制的原因?DNADNADNADNA具有独特的双螺旋结构，能为复制提供模板具有独特的双螺旋结构，能为复制提供模板具有独特的双螺
10、旋结构，能为复制提供模板具有独特的双螺旋结构，能为复制提供模板碱基具有互补配对的能力，能够使复制准确无误。碱基具有互补配对的能力，能够使复制准确无误。碱基具有互补配对的能力，能够使复制准确无误。碱基具有互补配对的能力，能够使复制准确无误。第17页，本讲稿共24页8、DNA分子复制的实质分子复制的实质(意义意义)？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，从而保证了物种的给了子代，从而保证了物种的相对稳定性相对稳定性相对稳定性相对稳定性，保持了，保持了遗传信息的连续性遗传信息的连续性，使得种族得以延续。，使得种族得以延续。第18页，本讲稿共24页根据半保留复制
11、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？多少条脱氧核苷酸链？母链多少？多少条脱氧核苷酸链？母链多少条？子链多少条？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：所用知识为解析：所用知识为“半保留复制半保留复制”和和“碱基互补配对原则碱基互补配对原则”，并图示分析。，并图示分析。ATGCCGATATGCCGATATGCCGATATGCCGATATGCCGATATGCCGATATGCCGAT连续第
12、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：答：答：一个一个DNA连续复制连续复制n次后，共有次后，共有2n个个DNA，2n+1条脱氧核苷酸链，母链条脱氧核苷酸链，母链2条，子链条，子链2n+1 2条条第19页，本讲稿共24页 DNADNA的复制是在细胞的的复制是在细胞的的复制是在细胞的的复制是在细胞的 分裂和分裂和分裂和分裂和 第一次分裂前的第一次分裂前的第一次分裂前的第一次分裂前的 期期期期进行的。复制是指以进行的。复制是指以进行的。复制是指以进行的。复制是指以 为模板来合成为模板来合成为模板来合成为模板来合成 的过程。的过程。的过程。的过程。复制特
13、点是复制特点是复制特点是复制特点是 复制过程必需以复制过程必需以复制过程必需以复制过程必需以 为模为模为模为模板、板、板、板、为原料、为原料、为原料、为原料、提供能量、提供能量、提供能量、提供能量、的催化等条的催化等条的催化等条的催化等条件，件，件，件，为为为为DNADNA的复制提供精确的模板、并的复制提供精确的模板、并的复制提供精确的模板、并的复制提供精确的模板、并有有有有 能力保证复制能够准确无误地完成。一个亲代能力保证复制能够准确无误地完成。一个亲代能力保证复制能够准确无误地完成。一个亲代能力保证复制能够准确无误地完成。一个亲代DNADNA分子通过复制形成了两个分子通过复制形成了两个分子
14、通过复制形成了两个分子通过复制形成了两个 ，新形成的，新形成的，新形成的，新形成的DNADNA分子都是既含一条分子都是既含一条分子都是既含一条分子都是既含一条 链、又含一条链、又含一条链、又含一条链、又含一条 链，因此，称链，因此，称链，因此，称链，因此，称DNADNA的复制为的复制为的复制为的复制为“”“”。有丝有丝有丝有丝减数减数减数减数间间间间亲代亲代亲代亲代DNADNA分子分子分子分子子代子代子代子代DNADNA分子分子分子分子边解旋边复制边解旋边复制边解旋边复制边解旋边复制亲代亲代亲代亲代DNADNA分子的一条链分子的一条链分子的一条链分子的一条链脱氧核苷酸脱氧核苷酸脱氧核苷酸脱氧核
15、苷酸ATPATP酶酶酶酶DNADNA分子双螺旋结构分子双螺旋结构分子双螺旋结构分子双螺旋结构碱基互补配对碱基互补配对碱基互补配对碱基互补配对结构完全相同的子代结构完全相同的子代结构完全相同的子代结构完全相同的子代DNADNA分子分子分子分子母母母母子子子子半保留复制半保留复制半保留复制半保留复制填空练习：第20页，本讲稿共24页3.复制的条件复制的条件2.复制的过程复制的过程4.复制的特点复制的特点DNADNA分子的复制分子的复制 1.复制的概念复制的概念5.复制的意义复制的意义本本节节小小结结一、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、二、DNAD
16、NA半保留复制的实验证据半保留复制的实验证据第21页，本讲稿共24页1下列关于下列关于DNA复制过程的正确顺序是复制过程的正确顺序是（）互补碱基对之间氢键断裂互补碱基对之间氢键断裂/互补碱基对之间形成互补碱基对之间形成氢键氢键/DNA分子分子在解旋酶的作用下在解旋酶的作用下解旋解旋/以解旋以解旋后的母链为模板进行碱基互补配对后的母链为模板进行碱基互补配对/子链与母链盘子链与母链盘旋成双旋成双螺旋状结构。螺旋状结构。A.B.C.D.D第22页，本讲稿共24页3DNA分子的双链在复制时解旋，这时下述哪一对碱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（基从氢键连接处分开（）AG与与CBA与与CCG与与ADG与与TA2DNA复制的基本条件是（复制的基本条件是（）A模板，原料，能量和酶模板，原料，能量和酶B模板，温度，能量和酶模板，温度，能量和酶C模板，原料，温度和酶模板，原料，温度和酶D模板，原料，温度和能量模板，原料，温度和能量A第23页，本讲稿共24页4DNA分子复制能准确无误地进行原因是（分子复制能准确无误地进行原因是（）A碱基之间由氢键相连碱基之间由氢键相连BDNA分子独特的双螺旋结构分子独特的双螺旋结构CDNA的半保留复制的半保留复制DDNA的边解旋边复制特点的边解旋边复制特点B第24页，本讲稿共24页