第三節(jié) DNA的復(fù)制

DNA的復(fù)制思考：生物親子代之間是通過(guò)遺傳物質(zhì)傳遞遺傳信息的，那么親代的遺傳物質(zhì)如何“多出一份”來(lái)傳遞給子代？新產(chǎn)生的DNA分子是一個(gè)全新的DNA分子嗎？是否像洗相片似的，有一張底片就可以洗出許多相片來(lái)？最早提出的DNA復(fù)制模型有三種；一、對(duì)DNA復(fù)制的推測(cè)1、全保留復(fù)制：新復(fù)制出

的分子直接形成，完全

沒(méi)有舊的部分；2、半保留復(fù)制：形成的分子

一半是新的，一半是舊的；

3、分散復(fù)制：新復(fù)制的分子

中新舊都有，但分配是隨

機(jī)組合的；復(fù)制一次復(fù)制一次復(fù)制一次沃森和克里克推測(cè)是半保留復(fù)制模型2、如果要你來(lái)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，你認(rèn)為最基本的思路是什么？把復(fù)制的單鏈和原來(lái)的鏈做上標(biāo)記，然后觀察它在新DNA中出現(xiàn)的情況，即同位素示蹤法。復(fù)制一次1、這些觀點(diǎn)各有不同，如何來(lái)證明那個(gè)觀點(diǎn)是正確的？只能用實(shí)驗(yàn)來(lái)證明，才能被稱為科學(xué)理論。二、DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證據(jù)

1958年,科學(xué)家以大腸桿菌為實(shí)驗(yàn)材料。運(yùn)用技術(shù)：怎樣把不一樣的DNA分開(kāi)呢？NＰ想一想：可以用什么同位素去標(biāo)記DNA？密度梯度離心技術(shù)14N/14N—DNA15N/14N—DNA15N/15N—DNA輕鏈中鏈重鏈同位素示蹤技術(shù)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：DNA的復(fù)制是以半保留的方式進(jìn)行的DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)過(guò)程重帶(下部)15N/15N中帶(中間)15N/14N輕帶(上部)14N/14N中帶(中間)15N/14N

一個(gè)DNA分子復(fù)制幾代后的情況如何？因DNA復(fù)制采用半保留的方式，所以一個(gè)DNA分子經(jīng)幾代復(fù)制后的所有DNA中，只有兩個(gè)DNA分子含有原DNA鏈。但所有DNA與原DNA所帶的信息（脫氧核苷酸的排列序）完全相同。（變異除外）拓展延伸

三、DNA復(fù)制的過(guò)程1．DNA分子復(fù)制的概念是什么?2.DNA分子復(fù)制過(guò)程怎么進(jìn)行?

3.DNA分子復(fù)制過(guò)程需要哪些條件?4.DNA分子復(fù)制過(guò)程有何特點(diǎn)?5.DNA分子復(fù)制有何生物學(xué)意義?思考如下問(wèn)題：1、DNA分子復(fù)制發(fā)生在什么時(shí)間?有絲分裂間期減數(shù)第一次分裂的間期無(wú)絲分裂之前

2、什么是DNA分子的復(fù)制？指以親代DNA為模板合成子代DNA的過(guò)程。則1DNA→2DNA。由1DNA→2DNA

3、什么叫解旋？解旋的目的是什么？

在ATP供能、解旋酶的作用下，DNA兩條脫氧核苷酸鏈配對(duì)的堿基從氫鍵處斷裂，雙螺旋的兩條鏈解開(kāi)的過(guò)程。

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。①什么叫“子鏈”?復(fù)制一次能形成幾條鏈？以解開(kāi)的每一段母鏈模板，以細(xì)胞中游離的4種脫氧核苷酸為原料，按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，在聚合酶的作用下，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。

隨著解旋過(guò)程的進(jìn)行，新合成的子鏈也不斷延伸，同時(shí)，每條子鏈與其對(duì)應(yīng)的母鏈盤(pán)繞成雙螺旋結(jié)構(gòu)，從而形成一條新的DNA分子，這樣，一個(gè)DNA分子就形成了兩個(gè)完全相同的DNA分子。子、母鏈結(jié)合盤(pán)繞形成新DNA分子：4、有人認(rèn)為DNA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)。這種說(shuō)法對(duì)不對(duì)，為什么？1DNA→2DNA單鏈（母）→2母＋2子→（母十子）＋（母十子）→2DNA

與洗相片不同，因?yàn)镈NA分子的復(fù)制結(jié)果并沒(méi)有形成一個(gè)完整的新的DNA分子，而是形成了一半新、一半舊的兩個(gè)DNA分子。5、DNA分子復(fù)制時(shí)需何條件？①模板：親代DNA的兩條母鏈；②原料：4種脫氧核苷酸：③能量：ATP;④酶：DNA解旋酶，DNA聚合酶等。6.DNA分子復(fù)制的特點(diǎn):邊解旋邊復(fù)制

半保留復(fù)制

7.DNA準(zhǔn)確復(fù)制的原因?？①DNA具有獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)，能為復(fù)制提供精確的模板。②堿基具有互補(bǔ)配對(duì)的能力，能夠使復(fù)制準(zhǔn)確無(wú)誤。問(wèn)題八DNA分子的復(fù)制實(shí)質(zhì)(意義)？

DNA通過(guò)復(fù)制，使遺傳信息從親代傳給了子代，從而保持了遺傳信息的連續(xù)性。？DNA復(fù)制的計(jì)算1.計(jì)算產(chǎn)生子代DNA數(shù)2---4---8-----2nn為復(fù)制的次數(shù)2.子代DNA分子中含有原來(lái)最初親代DNA鏈的DNA分子數(shù),以及它占總DNA分子數(shù)的比例.2個(gè)1/2n-13.最初親代的鏈占全部子代DNA總鏈數(shù)的比例12n課堂練習(xí)

1、1個(gè)DNA分子經(jīng)過(guò)4次復(fù)制，形成16個(gè)DNA分子，其中含有最初DNA分子長(zhǎng)鏈的DNA分子有（）

A.2個(gè)B.8個(gè)C.16個(gè)D.32個(gè)

2、DNA分子的復(fù)制發(fā)生在細(xì)胞有絲分裂的（）

A、分裂前期B.分裂中期

C.分裂后期D.分裂間期

3、下列關(guān)于DNA復(fù)制的說(shuō)法，其中不正確的是（）

A.DNA復(fù)制過(guò)程中需要酶的催化

B.DNA復(fù)制過(guò)程中需要的能量直接由糖類(lèi)提供

C.DNA分子是邊解旋復(fù)制的

D.DNA復(fù)制過(guò)程中兩條母鏈均可作模板

4、以DNA的一條鏈“－A－T－C－”為模板，經(jīng)復(fù)制后的子鏈?zhǔn)牵ǎ?/p>

A.“－T－A－G－”B.“－U－A－G－”

C.“－T－A－C－”D.“－T－U－G－”課堂小結(jié)DNA復(fù)制時(shí)間場(chǎng)所條件原則特點(diǎn)

結(jié)果意義有絲分裂的間期減數(shù)第一次分裂前的間期主要在細(xì)胞核（線粒體、葉綠體）模板、酶、原料、能量等基本條件堿基互補(bǔ)配對(duì)原則半保留復(fù)制、邊解旋邊復(fù)制子鏈與母鏈結(jié)合，構(gòu)成兩個(gè)新的DNA分子保持了遺傳信息的連續(xù)性3.復(fù)制的條件2.復(fù)制的過(guò)程4.復(fù)制的特點(diǎn)DNA分子的復(fù)制

1.復(fù)制的概念5.復(fù)制的意義知識(shí)小結(jié)一、對(duì)DNA復(fù)制的推測(cè)三、DNA復(fù)制的過(guò)程二、DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證據(jù)根據(jù)半保留復(fù)制和堿基互補(bǔ)配對(duì)原則與復(fù)制有關(guān)的堿基計(jì)算解析一個(gè)DNA連續(xù)復(fù)制n次后，共有多少個(gè)DNA？多少條脫氧核苷酸鏈？母鏈多少條？子鏈多少條？DNA分子數(shù)=2n脫氧核苷酸鏈數(shù)=2n+1母鏈數(shù)=子鏈數(shù)=22n+1﹣2解析：所用知識(shí)為“半保留復(fù)制”和“堿基互補(bǔ)配對(duì)原則”，并圖示分析。ATGCCGATATGCCGATATGCCGATATGCCGATATGCCGATATGCCGATATGCCGAT連續(xù)第一次復(fù)制連續(xù)第二次復(fù)制連續(xù)第n次復(fù)制解：答：一個(gè)DNA連續(xù)復(fù)制n次后，共有2n個(gè)DNA，2n+1條脫氧核苷酸鏈，母鏈2條，子鏈2n+1﹣2條結(jié)構(gòu)復(fù)制簡(jiǎn)答1簡(jiǎn)答2簡(jiǎn)答3簡(jiǎn)答4計(jì)算1計(jì)算21．下列關(guān)于DNA復(fù)制過(guò)程的正確順序是 （）①互補(bǔ)堿基對(duì)之間氫鍵斷裂//②互補(bǔ)堿基對(duì)之間形成氫鍵//③DNA分子在解旋酶的作用下解旋//④以解旋后的母鏈為模板進(jìn)行堿基互補(bǔ)配對(duì)//⑤子鏈與母鏈盤(pán)

旋成雙螺旋狀結(jié)構(gòu)。A.①③④②⑤B.①④②⑤③C.①③⑤④②D.③①④②⑤D2．將15N

標(biāo)記的DNA分子放在14N的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，經(jīng)過(guò)3次復(fù)制，在所形成的子代DNA中，含15N的DNA占總數(shù)是（

）

A．1/16

B．l／8

C．1／4

D．1／2C3．DNA分子的雙鏈在復(fù)制時(shí)解旋，這時(shí)下述哪一對(duì)堿基從氫鍵連接處分開(kāi)（）A．G與C

B．A與C

C．G與A

D．G與TA4．DNA復(fù)制的基本條件是（）A．模板，原料，能量和酶

B．模板，溫度，能量和酶C．模板，原料，溫度和酶

D．模板，原料，溫度和能量A5．DNA分子復(fù)制能準(zhǔn)確無(wú)誤地進(jìn)行原因是（）A．堿基之間由氫鍵相連B．DNA分子獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)C．DNA的半保留復(fù)制D．DNA的邊解旋邊復(fù)制特點(diǎn)B6.一個(gè)噬菌體侵染細(xì)菌后，形成了200個(gè)子代噬菌體，子代DNA中含最初DNA鏈的DNA占

。

A.1%B.2%C.25%D.50%A7.某生物中嘌呤占58%，嘧啶占42%，此生物可能是——

A.噬菌體B.小麥C.TMVD.任何生物C8.某雙鏈DNA分子帶有15N同位素標(biāo)記，在試管中以該DNA為模板進(jìn)行復(fù)制實(shí)驗(yàn)，連續(xù)復(fù)制4代之后，試管中帶有15N同位素標(biāo)記的DNA占總量的

。

A.12.5%B.25%C.50%D.100%A6、DNA的復(fù)制是在細(xì)胞的

分裂和

第一次分裂前的

期進(jìn)行的。復(fù)制是指以

為模板來(lái)合成

的過(guò)程。復(fù)制特點(diǎn)是

。復(fù)制過(guò)程必需以

為模板、

為原料、

提供能量、

的催化等條件，

為DNA的復(fù)制提供精確的模板、并有

原則保證復(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)

，新形成的DNA分子都是既含一條

鏈、又含一條

鏈，因此，稱DNA的復(fù)制為“”。有絲減數(shù)間親代DNA分子子代DNA分子邊解旋邊復(fù)制親代DNA分子一條鏈脫氧核苷酸ATP酶DNA分子獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)堿基互補(bǔ)配對(duì)結(jié)構(gòu)完全相同的子代DNA分子母子半保留復(fù)制結(jié)構(gòu)復(fù)制簡(jiǎn)答1簡(jiǎn)答2簡(jiǎn)答3簡(jiǎn)答4計(jì)算1計(jì)算2⑴、G0、G1、G2三代DNA離心后的試