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第3节


学 习 目 标

一、了解对DNA复制的推测 二、理解DNA半保留复制的实验证据 三、概述DNA复制的过程 1. 复制的概念 3.复制的条件 5. 复制的意义 2.复制的过程 4.复制的特点

一、对DNA分子复制的推测 1、保留型复制:新复制 出的分子直接形成, 完全 没有旧的部分。 2、半保留型复制:以双链DNA 的每一条链作为模板进行复制, 因此形成的分子一半新, 一半 旧。(沃森和克里克) 3、分散型复制:复制的两个分 子同时含有的和新的部分,但 其分配是随机组合的。

复制一次

复制一次

复制一次

DNA分子到底是以什么方式进行 复制的?我们如何判断DNA的复 制是半保留的还是全保留的?

首先必须区分亲代和子代的DNA
1958年,科学家运用同位素标记法进行实验, 证实了DNA以半保留的方式复制。

二、DNA半保留复制的实验证据(P53)
自学思考以下问题,然后与小组同学交流 1、大肠杆菌首先放在什么培养基中培养的? 2、然后转移到什么培养基中培养的? 3、如果是半保留复制的,离心后应该出现 几条带? 4、三条带离心后在试管中的分布如何? 5、实验结论是什么?

重带

中带

轻带
中带

亲代DNA
重带 (下部)
15N/ 15N-DNA

第一代 DNA
中带 (中间)

第二代DNA
轻带 (上部) 中带 (中间)
14N/ 14N-DNA 15N/ 14N-DNA

15N/ 14N-DNA

三、DNA分子复制的过程(P54) DNA的复制就是指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程 1、概念:
细胞核(主要)线粒体、叶绿体(原核生物的拟核和质粒。) 2、场所:
有丝分裂间期、减数分裂第一次分裂间期、无丝分裂之前 3、时期: 模板:DNA的两条母链 游离的脱氧核苷酸(A、G、C、T) 原料: 4、条件 能量: ATP 酶: DNA解旋酶、DNA聚合酶等 5、复制过程:解旋→合成互补子链→形成子代DNA

6、复制特点(1)边解旋边复制

(2)半保留复制 7、准确复制原因 ①DNA双链提供精确的模板 ②碱基互补配对原则 使遗传信息从亲代传给子代, 8、复制的生物学意义: 保证了遗传信息的连续性。

四、DNA复制有关计算规律总结
规律1:亲代DNA分子经 n 次复制后, 所合成的DNA分子中,DNA分子数, 含亲代母链的DNA分子数,不含亲代母 链的DNA分子数依次为:2n 2 2n-2
变通:亲代母链与子代DNA链数之比为:

2/(2n×2-2) 即1/(2n-1)
含亲代母链的DNA分子数与子代DNA分子数 之比为: 2/ 2n

规律2:碱基数为a的亲代DNA分子 经 n 次复制后,所需游离的脱氧核 苷酸数R =a (2n-1)

评价反馈练习
1.一个DNA分子自我复制后形成两个DNA分 子,这两个新的DNA分子( C )

A.分别由两条母链和两条子链形成
B.两条母链和两条子链随机结合而成

C.分别由一条子链及一条母链结合而成
D.一条子链与另一条子链的母链结合

2.一个双链DNA分子为第一代,经过3次自我 复制,在第四代DNA分子中,共有[ D ]条脱氧 核苷酸长链,有[ A ]条第一代脱氧核苷酸的长 链 A.2 B.4 C.8 D.16
3、经15N标记的一个DNA分子,放入14N的培 养基中培养,经过4次复制后,子代中含15N的 DNA占( B ) A 1/16 B 1/8 C 1/4 D 1/2

4.下列关于DNA复制过程中,正确顺 序是 C ①互补碱基对间氢键断裂 ②互补碱基 对之间形成氢键 ③DNA分子在解旋酶 作用下解旋 ④以母链为模板进行碱基 互补配对 ⑤子链与母链盘旋成双螺旋结 构 A.③①②④⑤ C.③①④②⑤ B.③④②⑤① D.①③④②⑤

5、某双链DNA分子共含有碱基1400个,其中一 条链上(A+T)/(C+G)=2:5,问该DNA分子连 续复制两次共需游离的胸腺嘧啶的数目( C )。 A.300个 B.400个 C.600个 D.1200个

[解析]根据题中一条链上(A+T)/(C+G)=2:5,可求出 胸腺嘧啶在双链DNA分子中的数目,即由 (A+T)/(G+C)=2:5,可知 (A+T)/(A+T+G+C)=2/7, 而A+T+G+C=1400,则可知A+T=400, 在双链中有A=T,所以T=200。 根据上述结论将200代入公式为:200×(22-1)=600个。

6.图中一、二、三表示DNA复制的过程

解旋 ①一表示______,这一过程中,DNA
解旋酶 分子在______的作用下,两条扭成螺旋的

解开 长链开始______。
以母链为模板进行碱基配对 ②二表示________________________ 。每条 DNA聚合酶 母链在一些______ ______的作用下,链上的 碱基互补配对原则 碱基按照______________________与周围环 脱氧核苷酸 境中游离的__________________来配对.

形成两个新的DNA分子 ③三表示____________________________。

8.以含有31P标志的大肠杆 菌放入32P的培养液中,培 养2代。离心结果如右: ⑴、G0、G1、G2三代DNA离心后的试管分别是 图中的:G0 A 、G1 B 、G2 D 。

⑵、G2代在①、②、③三条带中DNA数 的比例是 0:1:1 。 ⑶、图中 ① 、 ②两条带中DNA分子所含的
31 同位素磷分别是: P

, 。 ⑷、上述实验结果证明了DNA的复制方式 是 半保留复制 。

31P 和32P

知 一、对DNA复制的推测 识 二、DNA半保留复制的实验证据 三、DNA复制的过程 小 1. 复制的概念 2.复制的过程 结 3.复制的条件 4.复制的特点
5. 复制的意义

DNA分子的复制

复制过程
解旋: 解旋酶催化 模板 同时进行

复制: 以母链为模板进行碱基配对 (在DNA聚合酶的催化下, 利用游离的脱氧核苷酸进行碱基配 对) 复制后的DNA: 组成 母链(旧链) 子链(新链)


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