DNA復(fù)制張京瑞

1、DNADNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)的雙螺旋結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)成成方方式式位置位置雙螺旋外側(cè)雙螺旋外側(cè)雙螺旋內(nèi)側(cè)雙螺旋內(nèi)側(cè)堿基對(duì)堿基對(duì)主鏈主鏈(骨架骨架)1 1）脫氧核糖與）脫氧核糖與磷酸交替連接；磷酸交替連接；2）兩條主鏈）兩條主鏈呈反向平行；呈反向平行；3）盤(pán)繞成規(guī)則）盤(pán)繞成規(guī)則的雙螺旋。的雙螺旋。2 2）堿基互補(bǔ)配對(duì)）堿基互補(bǔ)配對(duì)（A TA T，G CG C）1 1）主鏈上對(duì)應(yīng)）主鏈上對(duì)應(yīng)堿基以堿基以氫鍵氫鍵連連結(jié)成對(duì)；結(jié)成對(duì)；三、三、DNA分子的特性分子的特性兩條鏈間堿基互兩條鏈間堿基互補(bǔ)配對(duì)方式補(bǔ)配對(duì)方式_不變不變穩(wěn)定性穩(wěn)定性 三、三、DNA分子的特性分子的特性多樣性多樣性不同的生物，堿基對(duì)的數(shù)目不同的生

2、物，堿基對(duì)的數(shù)目_，堿基對(duì)的排列順序，堿基對(duì)的排列順序肯定肯定_?？赡懿煌赡懿煌煌煌囟ǖ奶囟ǖ腄NA分子具有特定的分子具有特定的_順序。順序。堿基排列堿基排列特異性特異性遺傳信息遺傳信息三、三、DNA分子的特性：分子的特性：多樣性：多樣性：DNA分子堿基對(duì)的排列順序千變?nèi)f化。分子堿基對(duì)的排列順序千變?nèi)f化。一個(gè)最短的DNA分子也有4000個(gè)堿基對(duì)，可能的排列方式就有_種。特異性：特定的特異性：特定的DNA分子具有特定的堿基排列順序。分子具有特定的堿基排列順序。不同的生物，堿基對(duì)的數(shù)目可能不同，堿基對(duì)的排列順序肯定不同。遺傳信息穩(wěn)定性：穩(wěn)定性： DNA中脫氧核糖和磷酸交替連接的方式不變中脫

3、氧核糖和磷酸交替連接的方式不變兩條鏈間堿基互補(bǔ)配對(duì)的方式不變兩條鏈間堿基互補(bǔ)配對(duì)的方式不變44000第三節(jié)第三節(jié)DNADNA的復(fù)制的復(fù)制 最早提出的最早提出的DNA復(fù)制模型有三種；復(fù)制模型有三種；一、對(duì)一、對(duì)DNADNA復(fù)制的推測(cè)復(fù)制的推測(cè)1、全保留復(fù)制：新復(fù)制出、全保留復(fù)制：新復(fù)制出 的分子直接形成，完全的分子直接形成，完全 沒(méi)有舊的部分；沒(méi)有舊的部分；2、半保留復(fù)制：形成的分子、半保留復(fù)制：形成的分子 一半是新的，一半是舊的；一半是新的，一半是舊的； 3、分散復(fù)制：新復(fù)制的分子、分散復(fù)制：新復(fù)制的分子 中新舊都有，但分配是隨中新舊都有，但分配是隨 機(jī)組合的；機(jī)組合的；復(fù)制一次復(fù)制一次復(fù)制一

4、次復(fù)制一次復(fù)制一次復(fù)制一次 半保留復(fù)制半保留復(fù)制（新合成的每個(gè)新合成的每個(gè)DNA分子，分子，都保留了原來(lái)都保留了原來(lái)DNA分子中的一條鏈分子中的一條鏈）3.3.方式方式：4.4.場(chǎng)所場(chǎng)所：細(xì)胞核（主要）、細(xì)胞核（主要）、線粒體、葉綠體線粒體、葉綠體1.1.概念概念：以親代以親代DNADNA為模板合成子代為模板合成子代DNADNA的過(guò)程。的過(guò)程。則則1DNA2DNA1DNA2DNA。 2.2.時(shí)期時(shí)期：有絲分裂有絲分裂間期間期和減數(shù)分裂和減數(shù)分裂間期間期一、一、DNADNA的復(fù)制的復(fù)制二、二、DNADNA復(fù)制的過(guò)程復(fù)制的過(guò)程: :解旋解旋（結(jié)果結(jié)果：氫鍵斷裂：氫鍵斷裂） 合成子鏈合成子鏈 新合成

5、的子鏈與模板鏈重新螺旋化新合成的子鏈與模板鏈重新螺旋化 1.1.復(fù)制過(guò)程復(fù)制過(guò)程：3、什么叫解旋？解旋的目的是什么叫解旋？解旋的目的是什么？什么？ 在在ATPATP供能、解旋酶的作用下，供能、解旋酶的作用下，DNADNA兩條多脫氧兩條多脫氧核苷酸鏈配對(duì)的堿基從氫鍵處斷裂，雙螺旋的兩條核苷酸鏈配對(duì)的堿基從氫鍵處斷裂，雙螺旋的兩條鏈解開(kāi)的過(guò)程。鏈解開(kāi)的過(guò)程。 目的：就是為復(fù)制提供準(zhǔn)確的模板，解開(kāi)的兩目的：就是為復(fù)制提供準(zhǔn)確的模板，解開(kāi)的兩條單鏈叫母鏈。條單鏈叫母鏈。 什么叫什么叫“子鏈子鏈”?復(fù)制復(fù)制一次能形成幾條鏈？一次能形成幾條鏈？ 以母鏈模板，以周?chē)h(huán)境中游的以母鏈模板，以周?chē)h(huán)境中游的4

6、4種脫氧核苷酸為原料，種脫氧核苷酸為原料，按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，在有關(guān)酶的作用下，各自合成與按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，在有關(guān)酶的作用下，各自合成與母鏈互補(bǔ)的一段子鏈，復(fù)制一次形成子鏈兩條。母鏈互補(bǔ)的一段子鏈，復(fù)制一次形成子鏈兩條。4、有人認(rèn)為、有人認(rèn)為DNA復(fù)制就像洗相片一樣，復(fù)制就像洗相片一樣，有一張底片就可以洗出許多相片來(lái)。有一張底片就可以洗出許多相片來(lái)。這種說(shuō)法對(duì)不對(duì)，為什么？這種說(shuō)法對(duì)不對(duì)，為什么？ 與洗相片不同，因?yàn)榕c洗相片不同，因?yàn)镈NADNA分子的復(fù)制結(jié)果并沒(méi)分子的復(fù)制結(jié)果并沒(méi)有形成一個(gè)完整的新的有形成一個(gè)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、一半舊的兩個(gè)

7、新、一半舊的兩個(gè)DNADNA分子。分子。5、DNA分子復(fù)制時(shí)分子復(fù)制時(shí)需何條件？需何條件？ 模板：親代模板：親代DNADNA的兩條母鏈；的兩條母鏈； 原料：原料：4 4種脫氧核苷酸：種脫氧核苷酸： 能量：能量：ATP;ATP; 酶酶 ：DNADNA解旋酶，解旋酶，DNADNA聚合酶等。聚合酶等。3 3、原則、原則：堿基互補(bǔ)配對(duì)原則堿基互補(bǔ)配對(duì)原則4 4、特點(diǎn)、特點(diǎn)：邊解旋邊復(fù)制邊解旋邊復(fù)制 、 半保留復(fù)制半保留復(fù)制DNADNA分子在復(fù)制完成后，新合成的那條子分子在復(fù)制完成后，新合成的那條子鏈的脫氧核苷酸的序列應(yīng)與鏈的脫氧核苷酸的序列應(yīng)與 A A模板母鏈相同模板母鏈相同 B B非模板母鏈相同非模

8、板母鏈相同 C C兩條模板母鏈相同兩條模板母鏈相同 D D兩條模板母鏈都不相同兩條模板母鏈都不相同 B7 7、意義：、意義：5 5、準(zhǔn)確復(fù)制、準(zhǔn)確復(fù)制的原因：的原因： DNA分子分子獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)，獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)，為復(fù)制為復(fù)制提供了提供了精確的模板精確的模板堿基互補(bǔ)配對(duì)原則堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，保證了復(fù)制，保證了復(fù)制能夠能夠準(zhǔn)確地準(zhǔn)確地進(jìn)行進(jìn)行6 6、結(jié)果：、結(jié)果：一個(gè)一個(gè)DNA分子形成兩個(gè)相同的分子形成兩個(gè)相同的DNA分子分子遺傳信息從親代傳給子代，保證遺傳信息的連續(xù)性遺傳信息從親代傳給子代，保證遺傳信息的連續(xù)性1、DNA的復(fù)制是在細(xì)胞的的復(fù)制是在細(xì)胞的 分裂和分裂和 第一次分裂前的第一次分

9、裂前的 期期進(jìn)行的。復(fù)制是指以進(jìn)行的。復(fù)制是指以 為模板來(lái)合成為模板來(lái)合成 的過(guò)程。的過(guò)程。復(fù)制特點(diǎn)是復(fù)制特點(diǎn)是 復(fù)制過(guò)程必需以復(fù)制過(guò)程必需以 為模為模板、板、 為原料、為原料、 提供能量、提供能量、 的催化等條的催化等條件，件， 為為DNA的復(fù)制提供精確的模板、并的復(fù)制提供精確的模板、并有有 能力保證復(fù)制能夠準(zhǔn)確無(wú)誤地完成。一個(gè)親代能力保證復(fù)制能夠準(zhǔn)確無(wú)誤地完成。一個(gè)親代DNA分子通過(guò)復(fù)制形成了兩個(gè)分子通過(guò)復(fù)制形成了兩個(gè) ，新形成的，新形成的DNA分子都是既含一條分子都是既含一條 鏈、又含一條鏈、又含一條 鏈，因此，稱鏈，因此，稱DNA的復(fù)制為的復(fù)制為“ ”。有絲有絲減數(shù)減數(shù)間間親代親代DN

10、A分子分子子代子代DNA分子分子邊解旋邊復(fù)制邊解旋邊復(fù)制親代親代DNA分子一條鏈分子一條鏈脫氧核苷酸脫氧核苷酸ATP酶酶DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)分子雙螺旋結(jié)構(gòu)堿基互補(bǔ)配對(duì)堿基互補(bǔ)配對(duì)結(jié)構(gòu)完全相同的子代結(jié)構(gòu)完全相同的子代DNA分子分子母母子子半保留復(fù)制半保留復(fù)制、G0、G1、G2三代三代DNADNA離心后的試管分別是離心后的試管分別是圖中的：圖中的：G0 、G1 、G2 。 ABD(2)(2)、圖中、圖中 、 兩條帶中兩條帶中DNADNA分子所含的分子所含的同位素磷分別是：同位素磷分別是： ， 。 、上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了、上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了DNADNA的復(fù)制方式的復(fù)制方式是是 。31P31P 和和32

11、P半保留復(fù)制半保留復(fù)制3.3.以含有以含有31P標(biāo)志的大腸桿標(biāo)志的大腸桿菌放入菌放入32P的培養(yǎng)液中，培的培養(yǎng)液中，培養(yǎng)養(yǎng)2代。離心結(jié)果如右：代。離心結(jié)果如右：1 1、若復(fù)制三次后，產(chǎn)生多少個(gè)子代、若復(fù)制三次后，產(chǎn)生多少個(gè)子代DNADNA？含母鏈的？含母鏈的DNADNA為多少？為多少？ 2 2、復(fù)制、復(fù)制n n次后，產(chǎn)生多少個(gè)子代次后，產(chǎn)生多少個(gè)子代DNADNA？含母鏈的含母鏈的DNADNA為多少？為多少？2 22 2三、三、DNADNA復(fù)制有關(guān)的計(jì)算復(fù)制有關(guān)的計(jì)算: :82n1 1、若一個(gè)、若一個(gè)DNADNA分子連續(xù)復(fù)制分子連續(xù)復(fù)制n n次次, , 則子代的則子代的DNADNA分子數(shù)為：分子

12、數(shù)為：2 2n n2 2、設(shè)、設(shè)a a為親代為親代DNADNA分子中分子中某種某種堿基數(shù)量，一堿基數(shù)量，一個(gè)個(gè)DNADNA分子復(fù)制分子復(fù)制n n次，需要游離的次，需要游離的該種該種脫氧核脫氧核苷酸數(shù)為：苷酸數(shù)為：a a（2 2n n1 1）含親代鏈的含親代鏈的DNADNA占全部子代占全部子代DNADNA的比例：的比例：2/22/2n n含親代的鏈占全部子代含親代的鏈占全部子代DNADNA總鏈數(shù)的比例：總鏈數(shù)的比例：1/21/2n n 經(jīng)經(jīng)1515N N標(biāo)記的一個(gè)標(biāo)記的一個(gè)DNADNA分子，放入分子，放入1414N N的培養(yǎng)的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，經(jīng)過(guò)基中培養(yǎng)，經(jīng)過(guò)4 4次復(fù)制后，子代中含次復(fù)制后，子代

13、中含1515N N的的DNADNA分子占（分子占（ ） A 1/16 B 1/8 A 1/16 B 1/8 C 1/4 D 1/2 C 1/4 D 1/2B 一個(gè)一個(gè)DNADNA中有中有10001000個(gè)堿基對(duì)，其中腺嘌個(gè)堿基對(duì)，其中腺嘌呤占?jí)A基總數(shù)的呤占?jí)A基總數(shù)的20%20%，如果連續(xù)復(fù)制，如果連續(xù)復(fù)制2 2次，次，參加到復(fù)制過(guò)程中的游離脫氧核苷酸中的參加到復(fù)制過(guò)程中的游離脫氧核苷酸中的C C堿基總數(shù)是：堿基總數(shù)是： （ ） A A600 B600 B1200 1200 C C1800 D1800 D24002400C C= (2 2n n-1)-1)* *M M 其中其中n n代表復(fù)制的次

14、數(shù)，代表復(fù)制的次數(shù)，m m代表一個(gè)代表一個(gè)DNADNA中胞嘧啶的數(shù)目中胞嘧啶的數(shù)目A= A= 20%,20%,那么那么C= 30%,C= 30%,則則C C的數(shù)目為的數(shù)目為20002000* * 30%=600 30%=600個(gè)個(gè), ,再帶上面公式即可再帶上面公式即可下列關(guān)于下列關(guān)于DNADNA復(fù)制的說(shuō)法，其中不正確復(fù)制的說(shuō)法，其中不正確的（的（ ）A. DNAA. DNA復(fù)制過(guò)程中需要酶的催化復(fù)制過(guò)程中需要酶的催化B. DNAB. DNA復(fù)制過(guò)程中需要的能量直接復(fù)制過(guò)程中需要的能量直接由糖類(lèi)提供由糖類(lèi)提供C. DNAC. DNA分子是邊解旋復(fù)制的分子是邊解旋復(fù)制的D. DNAD. DNA復(fù)制

15、過(guò)程中兩條母鏈均可作復(fù)制過(guò)程中兩條母鏈均可作模板模板B 下面關(guān)于下面關(guān)于DNADNA復(fù)制過(guò)程的描述，錯(cuò)誤的是復(fù)制過(guò)程的描述，錯(cuò)誤的是（ ）A A 復(fù)制需要能量復(fù)制需要能量 B B 邊解旋邊復(fù)制邊解旋邊復(fù)制C C 復(fù)制需要氨基酸和酶復(fù)制需要氨基酸和酶 D D 復(fù)制遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則復(fù)制遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則 C鞏固練習(xí)鞏固練習(xí) DNA DNA的復(fù)制不可能發(fā)生在（的復(fù)制不可能發(fā)生在（ ） A A、細(xì)胞核中、細(xì)胞核中 B B、葉綠體中、葉綠體中 C C、線粒體中、線粒體中 D D、核糖體中、核糖體中 D 某某DNADNA分子有分子有20002000個(gè)脫氧核苷酸，已知它的個(gè)脫氧核苷酸，已知它的一條單鏈上堿基一條單鏈上堿基A A：G G：T T：C C1 1：2 2：3 3：4 4，若該分子復(fù)制一次，則需腺嘌呤脫氧核苷酸若該分子復(fù)制一次，則需腺嘌