DNA的復(fù)制優(yōu)質(zhì)課

第3節(jié)DNA的復(fù)制ATGCATGC資料1980年6月17日，著名科學(xué)家、中國(guó)科學(xué)院副院長(zhǎng)彭加木，作為首位全面考察羅布泊的中國(guó)科學(xué)家，因獨(dú)身找水源而失蹤。為了尋找他，中國(guó)人民解放軍緊急動(dòng)員，空軍派出了飛機(jī)，陸軍派出了地面部隊(duì)搜索，但還是沒找到。由此產(chǎn)生了種種猜測(cè)，留下了種種謎團(tuán)。時(shí)隔26年的2006年4月中旬，新疆羅布泊發(fā)現(xiàn)一具干尸疑似彭加木的消息傳遍了全國(guó)。問題：如何確定干尸是否是彭加木呢？資料中科院北京基因組研究所北京華大方瑞司法物證鑒定中心主任鄧亞軍博士向記者透露了DNA鑒定的進(jìn)展：我們已經(jīng)完成對(duì)干尸的所有大體檢驗(yàn)和肱骨的各項(xiàng)指標(biāo)檢測(cè)，包括DNA檢測(cè)。所有檢測(cè)結(jié)果都無(wú)法排除他是彭加木的可能性。整個(gè)DNA鑒定工作只差關(guān)鍵一步。要判斷是不是彭加木，就差其直系親屬的一滴血了。問題：為什么只要取彭加木的直系親屬一滴血？①?gòu)拇竽c桿菌中提取出DNA聚合酶加入到具有四種豐富的脫氧核苷酸的人工合成體系中，經(jīng)保溫孵育后測(cè)定DNA含量，發(fā)現(xiàn)：并沒有DNA生長(zhǎng)；②當(dāng)加入少量DNA做引子，加入ATP，再經(jīng)保溫孵育后，測(cè)定DNA含量，發(fā)現(xiàn)：DNA含量增加了，且發(fā)現(xiàn)增加的DNA的（A+T）：（C+G）的比值與所加入的單鏈DNA的引子相同。1956年美國(guó)科學(xué)家康貝格首次在試管中人工合成了DNA。原料催化能量模板相同的DNADNA脫氧核苷酸ATPDNA聚合酶DNA的復(fù)制親代子代子代全保留復(fù)制半保留復(fù)制親代子代子代一、對(duì)DNA分子復(fù)制的推測(cè)：假說—演繹法運(yùn)用技術(shù)：怎樣把不一樣的DNA分開呢？放射性同位素標(biāo)記法（N、P）密度梯度離心材料：若在離心管內(nèi)放入三種結(jié)構(gòu)相同但N元素質(zhì)量不同的DNA：①兩條鏈都含有14N的DNA（14N/14N—DNA），②一條鏈14N，另一條鏈15N的DNA（14N/15N—DNA），③兩條鏈都含有15N的DNA（15N/15N—DNA）。在離心后，離心管內(nèi)出現(xiàn)三個(gè)存在位置，如圖所示。（輕：14N/14N—DNA）（中：14N/15N—DNA）（重：15N/15N—DNA）若全保留復(fù)制：若半保留復(fù)制：親代子代子代親代子代子代重輕中結(jié)論：DNA復(fù)制是以

方式進(jìn)行的。二、DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證據(jù)半保留復(fù)制1958年,科學(xué)家以大腸桿菌為實(shí)驗(yàn)材料。拓展：在含14NH4Cl的培養(yǎng)液中再分裂一次親代第一代第二代輕中DNA的復(fù)制是半保留復(fù)制分析子代DNA情況實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證提出假說演繹推理驗(yàn)證假說假說演繹法【小結(jié)】⑴G0、G1、G2三代DNA離心后的試管分別是圖中的：G0

、G1

、G2

。

ABD⑵G2代在①、②、③三條帶中DNA數(shù)的比例是

。⑶圖中①、②兩條帶中DNA分子所含的同位素磷分別是：

，

。⑷上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了DNA的復(fù)制方式是

。0:1:131P31P和32P半保留復(fù)制例：含有31P標(biāo)志的大腸桿菌放入32P的培養(yǎng)液中，培養(yǎng)2代。離心結(jié)果如圖：31/3131/3231/3231/3232/3232/3231/32三、DNA分子的復(fù)制過程1.DNA的復(fù)制發(fā)生在什么時(shí)間？2.

DNA的復(fù)制先解旋再?gòu)?fù)制還是邊解旋邊復(fù)制？3.

DNA的復(fù)制需要哪些基本條件？4.

DNA的復(fù)制為什么能準(zhǔn)確地進(jìn)行？5.

DNA的復(fù)制有什么意義？閱讀P54思考：三、DNA分子的復(fù)制過程1.時(shí)間：2.特點(diǎn)：3.基本條件：模板：原料：能量：酶：4.DNA復(fù)制能準(zhǔn)確進(jìn)行的原因：DNA獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)提供了精確的模板堿基互補(bǔ)配對(duì)原則5.意義：將遺傳信息傳給后代，保持了遺傳性狀的穩(wěn)定性。有絲分裂和減數(shù)第一次分裂間期邊解旋邊復(fù)制DNA的兩條鏈游離的4種脫氧核苷酸ATP解旋酶、DNA聚合酶等①解旋：

DNA分子利用細(xì)胞提供的能量，在解旋酶的作用下把兩條螺旋的雙鏈解開。DNA復(fù)制的過程②合成：

以解開的每一段母鏈為模板，在DNA聚合酶等酶的作用下，利用細(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，各自合成與母鏈互補(bǔ)的一段子鏈。DNA復(fù)制的過程③復(fù)旋：

每條新鏈與其對(duì)應(yīng)的模板鏈盤繞成雙螺旋結(jié)構(gòu)。DNA復(fù)制的過程練一練1.一個(gè)DNA分子自我復(fù)制后形成兩個(gè)DNA分子，這兩個(gè)新的DNA分子（）A.分別由兩條母鏈和兩條子鏈形成B.兩條母鏈和兩條子鏈隨機(jī)結(jié)合而成C.分別由一條子鏈及一條母鏈結(jié)合而成D.一條子鏈與另一條子鏈的母鏈結(jié)合C練一練2．下列關(guān)于DNA復(fù)制過程中，正確順序是（）①互補(bǔ)堿基對(duì)間氫鍵斷裂②互補(bǔ)堿基對(duì)之間形成氫鍵③DNA分子在解旋酶作用下解旋④以母鏈為模板進(jìn)行堿基互補(bǔ)配對(duì)⑤子鏈與母鏈盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)A．③①②④⑤B．③④②⑤①C．③①④②⑤D．①③②④⑤C3.

DNA分子解旋時(shí)，下列哪一組堿基被解開（）A.鳥嘌呤和腺嘌呤B.胸腺嘧啶和胞嘧啶C.腺嘌呤和胸腺嘧啶D.腺嘌呤和胞嘧啶C練一練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〢.－T－A－G－B.－U－A－G－C.－T－A－C－D.－T－U－G－A5.下列關(guān)于DNA復(fù)制的說法，其中不正確的是（）A.DNA復(fù)制過程中需要酶的催化B.DNA復(fù)制過程中需要的能量直接由糖類提供C.DNA分子是邊解旋復(fù)制的D.DNA復(fù)制過程中兩條母鏈均要作模板B練一練練一練6.假設(shè)用15N標(biāo)記親代DNA分子，14N作為原料，經(jīng)過3次復(fù)制后，形成的子代DNA分子共有

條，其中含有15N標(biāo)記的DNA分子有

個(gè)，不含15N標(biāo)記的DNA分子有

個(gè)。7.假設(shè)用15N標(biāo)記親代DNA分子，14N作為原料，經(jīng)過3次復(fù)制后，形成的子代DNA分子共有

條脫氧核苷酸鏈，其中含有15N標(biāo)記的脫氧核苷酸鏈有

條，不含15N標(biāo)記的脫氧核苷酸鏈有

條。82616214親代DNA分子經(jīng)n次復(fù)制后，則（1）DNA分子數(shù)①子代DNA分子數(shù)：②含親代母鏈的DNA分子數(shù)：③不含親代母鏈的DNA分子數(shù)：2n個(gè)2個(gè)2n-2個(gè)【小結(jié)】（2）脫氧核苷酸鏈數(shù)①子代DNA分子中脫氧核苷酸鏈數(shù)：②親代脫氧核苷酸鏈數(shù)：③新合成的脫氧核苷酸鏈數(shù)：2n+1條2條2n+1-2條練一練8.1個(gè)DNA分子片段，內(nèi)