第3節(jié)DNA的復(fù)制教學(xué)課件

第3節(jié)DNA的復(fù)制什么叫DNA復(fù)制？DNA的復(fù)制就是指以親代DNA為模板合成子代DNA的過程，1DNA→2DNA

沃森和克里克在發(fā)表DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)的那篇著名短文的結(jié)尾處寫到：“在提出堿基特異性配對(duì)的看法后，我們立即又提出了遺傳物質(zhì)復(fù)制的一種可能機(jī)理?！?---半保留復(fù)制新產(chǎn)生的DNA分子是一個(gè)全新的DNA分子嗎？最早提出的DNA復(fù)制模型有三種1、全保留復(fù)制：新復(fù)制出的分子直接形成，完全沒有舊的部分復(fù)制一次親代DNA子代DNA一、對(duì)DNA復(fù)制的推測(cè)2、半保留復(fù)制：形成的分子一半是新的，一半是舊的復(fù)制一次親代DNA子代DNA

3、分散復(fù)制（彌散復(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)制一次作出假說演繹推理實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證得出結(jié)論（二）推測(cè)可能的復(fù)制方式（三）推理、探究幾種復(fù)制模式下得到子代DNA的可能情況，預(yù)測(cè)可能實(shí)驗(yàn)結(jié)果（四）實(shí)驗(yàn)（一）DNA的是如何復(fù)制的?提出問題半保留復(fù)制全保留復(fù)制假說——演繹法DNA復(fù)制方式的探究歷程：2023/5/12探究DNA分子復(fù)制方式關(guān)鍵：區(qū)別親子代DNA實(shí)驗(yàn)方法：同位素標(biāo)記法（15N—密度大，14N—密度?。┟芏忍荻入x心法（使不同重量DNA分子分開）實(shí)驗(yàn)材料:大腸桿菌(在NH4Cl培養(yǎng)液培養(yǎng)生長(zhǎng)）14DNA/14DNA15DNA/14DNA15DNA/15DNA輕鏈中鏈重鏈重DNA15N14N15N15N14N14N14N14N親代DNADNA復(fù)制一次DNA復(fù)制兩次半保留演繹推理15N14N15N14N15N14N中DNA1/2輕DNA1/2中DNA假如半保留復(fù)制是正確的，實(shí)驗(yàn)的預(yù)期又會(huì)是怎樣的？1/2輕DNA重DNA15N15N14N14N15N15N15N15N14N14N14N14N14N14N親代DNADNA復(fù)制一次DNA復(fù)制兩次全保留演繹推理1/2重DNA3/4輕DNA1/4重DNA假如全保留復(fù)制是正確的，實(shí)驗(yàn)的預(yù)期又會(huì)是怎樣的？二、DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證據(jù)實(shí)際實(shí)驗(yàn)結(jié)果是分析：1、離心處理后，為什么子一代DNA只有雜和鏈帶？2、子二代DNA出現(xiàn)了輕鏈帶和雜和鏈帶，說明了什么？DNA半保留復(fù)制重DNA15N14N15N15N14N14N14N14N親代DNADNA復(fù)制一次DNA復(fù)制兩次15N14N15N14N15N14N中DNA1/2輕DNA1/2中DNA有人認(rèn)為DNA復(fù)制就復(fù)印材料一樣，一張材料復(fù)印一次也可以得到兩張相同的材料。這種說法對(duì)不對(duì)，為什么？1DNA→2DNA單鏈（母）→（母十子）＋（母十子）→子DNA＋子DNA→2DNA

與復(fù)印材料不同，因?yàn)镈NA分子的復(fù)制結(jié)果并沒有形成一個(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，并且原來(lái)的舊的DNA也不存在。1、科學(xué)家采用什么作為實(shí)驗(yàn)材料，有何優(yōu)點(diǎn)？2、如何讓親代DNA獲得15N標(biāo)記？3、如何讓子代DNA獲得14N標(biāo)記？大腸桿菌細(xì)胞（大腸桿菌20min繁殖一代）將大腸桿菌放入含15NH4CL培養(yǎng)若干代將上述親代大腸桿菌轉(zhuǎn)入含14NH4CL培養(yǎng)基中二、DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證據(jù)親代第一代第二代第三代無(wú)論DNA復(fù)制多少次，含有原來(lái)母鏈的DNA分子永遠(yuǎn)只有兩條復(fù)制代數(shù)123…

nDNA數(shù)28…15N/15N00…15N/14N2…214N/14N06…DNA鏈數(shù)48…15N鏈數(shù)22…14N鏈數(shù)26…規(guī)律總結(jié)42n00222162n+122142n+1-22n-2將一個(gè)15N/15N的DNA分子放于14N的原料中復(fù)制n代，完成下表并總結(jié)規(guī)律：

三、DNA復(fù)制的過程1.DNA分子復(fù)制的概念是什么?2..DNA分子復(fù)制過程需要哪些條件?3.DNA分子復(fù)制過程怎么進(jìn)行?解旋復(fù)螺旋形成子鏈DNA分子合成子鏈復(fù)制過程:三、DNA分子復(fù)制的過程1.場(chǎng)所：2.時(shí)間：3.條件:細(xì)胞核(主)、線粒體、葉綠體細(xì)胞分裂間期(有絲分裂、減數(shù)分裂)(1)模板：兩條解旋的親代DNA單鏈(2)原料：細(xì)胞內(nèi)游離的脫氧核苷酸(3)能量：ATP(4)酶：解旋酶、DNA聚合酶4.過程：解旋-合成子鏈-重新螺旋形成DNA分子三、DNA分子復(fù)制的過程5.特點(diǎn):(1)邊解旋邊復(fù)制

(2)半保留復(fù)制（3）多起點(diǎn)復(fù)制

保證復(fù)制快速進(jìn)行加快復(fù)制速度，減少DNA突變可能保證了復(fù)制的準(zhǔn)確進(jìn)行6.準(zhǔn)確復(fù)制的原因： （1）DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)，為復(fù)制提供了精確的模板； （2）堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，保證了復(fù)制能夠準(zhǔn)確地進(jìn)行。三、DNA分子復(fù)制的過程7.結(jié)果：一個(gè)DNA分子→兩個(gè)完全相同的DNA分子1→2→4→…→2n8.意義：將遺傳信息從親代傳給子代，從而保持遺傳信息的連續(xù)性和準(zhǔn)確性。變異多發(fā)，為生物進(jìn)化提供原始材料。總結(jié)提升四、基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段大腸桿菌擬核DNA長(zhǎng)度約為4.7x106個(gè)堿基對(duì)，含大約4.4x103個(gè)基因，每個(gè)基因的平均長(zhǎng)度約為1x103個(gè)堿基對(duì)。人類基因組計(jì)劃（HGP）測(cè)定24條染色體上DNA的堿基序列。這24個(gè)DNA分子大約含有31.6億個(gè)堿基對(duì)，構(gòu)成基因的堿基數(shù)占?jí)A基總數(shù)的比例不超過2%?；蚴荄NA片段，但是DNA片段不一定是基因?；駻基因B基因C含有3個(gè)基因的DNA片段的模式圖將發(fā)光水母的熒光蛋白基因轉(zhuǎn)入猴受精卵內(nèi)，獲得熒光猴。轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物

基因具有遺傳效應(yīng)（控制蛋白質(zhì)的合成，控制生物性狀）。具有多樣性和特異性?；蛲ǔＪ怯羞z傳效應(yīng)的DNA片段，是遺傳和變異的基本單位?；虻母拍?/p>

研究表明，DNA能夠儲(chǔ)存足夠量的遺傳信息;遺傳信息蘊(yùn)藏在4種堿基的排列順序之中;堿基排列順序的千變?nèi)f化，構(gòu)成了DNA的多樣性，而堿基特定的排列順序，又構(gòu)成了每個(gè)DNA分子的特異性;DNA的多樣性和特異性是生物體多樣性和特異性的物質(zhì)基礎(chǔ)。DNA上分布著許多個(gè)基因，基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段。

有些病毒的遺傳物質(zhì)是RNA,如人類免疫缺陷病毒(艾滋病病毒)、流感病毒等?；蚓褪怯羞z傳效應(yīng)的RNA片段。一個(gè)染色體上有一個(gè)或兩個(gè)DNA分子染色體DNA基因脫氧核苷酸染色體是DNA的主要載體基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段基因中的脫氧核苷酸排列順序代表著遺傳信息DNA是主要的遺傳物質(zhì)每個(gè)DNA分子上有許多基因每個(gè)基因由成千上萬(wàn)的脫氧核苷酸組成1、下列關(guān)于DNA復(fù)制過程的正確順序是：①以解旋后的母鏈為模板進(jìn)行堿基互補(bǔ)配對(duì)②子鏈與母鏈盤旋成雙螺旋③DNA分子在解旋酶的作用下解旋A、①②③B、③②①C、③①②D、②①③2、用15N標(biāo)記的一個(gè)DNA分子放在含有14N的培養(yǎng)基中復(fù)制三次，則含有15N的DNA分子占全部DNA分子的比例是_____，占全部DNA單鏈的比例是______。3.具有100個(gè)堿基對(duì)的一個(gè)DNA分子區(qū)段，內(nèi)含40個(gè)胸腺嘧啶，如果連續(xù)復(fù)制兩次，需要游離的胞嘧啶脫氧核苷酸為A.60B.80C.120D.1804、用15N標(biāo)記的一個(gè)DNA分子放在14N培養(yǎng)基中復(fù)制10次，則含15N的DNA分子占全部的DNA分子比例是（）

A、1/210B、1/102C、1/50D、1/295、一個(gè)DNA分子中有100個(gè)堿基對(duì)，其中有30個(gè)鳥嘌呤，如果連續(xù)復(fù)制兩次，則需要游離的腺嘌呤脫氧核苷酸的數(shù)目是（）6、某DNA分子含腺嘌呤100個(gè)，占?jí)A基總數(shù)的20％，則其復(fù)制2次，需多少游離胞嘧啶脫氧核苷酸參與新的DNA分子中()A.150個(gè)B.450個(gè)C.400個(gè)D．500個(gè)7、1個(gè)DNA分子經(jīng)過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)8、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9、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－”10、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可作模板11、由15N標(biāo)記細(xì)菌的DNA，然后又將14N來(lái)供給這種細(xì)菌，于是該細(xì)菌便用14N來(lái)合成DNA，假設(shè)細(xì)菌連續(xù)分裂三次產(chǎn)生了8個(gè)新個(gè)體，它們中的含14N鏈的DNA與含15N鏈的DNA之比是（）

A、4：1B、2：1C、1：1D、3：112、在氮源為14N的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)的大腸桿菌，其DNA分子均為14N-DNA（對(duì)照）；在氮源為15N的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)的大腸桿菌，其DNA分子均為15N-DNA（親代）。將親代大腸桿菌轉(zhuǎn)移到含14N的培養(yǎng)基上，再連續(xù)繁殖兩代（I和II），用離心的方法分離得到的結(jié)果如下表所示，請(qǐng)分析：

對(duì)照親代III輕鏈14N-DNA全輕鏈

1/2輕鏈中鏈

全中鏈1/2中鏈重鏈15N-DNA

全重鏈

（1）由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以推出第一代（I）細(xì)菌DNA分子中一條鏈?zhǔn)?/p>

，另一條鏈?zhǔn)?/p>

。（2）中鏈含有氮元素是

。（3）將第一代（I）轉(zhuǎn)移到含15N的培養(yǎng)基上繁殖一代，將所得到的細(xì)菌的DNA用同樣方法分離。那么得到的輕中重鏈情況是

（4）上述實(shí)驗(yàn)表明DNA分子復(fù)制的特點(diǎn)是

13、下列關(guān)于DNA復(fù)制過程的正確順序是 （）

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子鏈與母鏈盤旋成雙螺旋狀結(jié)構(gòu)

A.①③④②⑤B.①④②⑤③C.①③⑤④②D.③①④②⑤14、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