第三节DNA的复制

1、第三节 DNA的复制DNADNA结构特点是什么结构特点是什么? ?1.1.两条反向平行双链盘旋成螺旋结构两条反向平行双链盘旋成螺旋结构2.2.磷酸、脱氧核糖排列在外侧，构成基本骨磷酸、脱氧核糖排列在外侧，构成基本骨架，架， 碱基排列在内侧碱基排列在内侧3.3.碱基间以氢键相连，配对原则为碱基间以氢键相连，配对原则为 A=T GA=T G=C C思考：生物亲子代之间是通过遗传物质传递遗思考：生物亲子代之间是通过遗传物质传递遗传信息的，那么亲代的遗传物质如何传信息的，那么亲代的遗传物质如何“多出一多出一份份”来传递给子代？来传递给子代？DNADNA的复制就是指以亲代的复制就是指以亲代DNADNA为

2、模板合成子为模板合成子代代DNADNA的过程，即的过程，即1DNA2DNA1DNA2DNA。新产生的新产生的DNADNA分子是一个全新的分子是一个全新的DNADNA分子吗？分子吗？是否像洗相片似的，有一张底片就可以洗是否像洗相片似的，有一张底片就可以洗出许多相片来？出许多相片来？ 半半保留复制保留复制全全保留复制保留复制怎样把不一样的怎样把不一样的DNADNA分开呢？分开呢？CHONPCHONP想一想想一想 ：可以用什么同位素去标记可以用什么同位素去标记DNADNA？14N/14NDNA15N/14NDNA15N/15NDNA轻链轻链中链中链重链重链15N14N转移到含转移到含1414NHNH

3、4 4ClCl的培养液中的培养液中15N/15N DNA15N/14N DNA14N/14N DNA15N/14N DNA大肠杆菌在含大肠杆菌在含1515NHNH4 4ClCl的培养液中生长若干代的培养液中生长若干代15N14N变通：变通：亲代母链与子代亲代母链与子代DNADNA链数之比为：链数之比为： 含亲代母链的含亲代母链的DNADNA分子数与子代分子数与子代DNADNA分子数分子数之比为：之比为：规律规律1 1：亲代亲代DNADNA复制复制n n次后，次后，DNADNA分子数为分子数为，含亲代母链的，含亲代母链的DNADNA分子数为，分子数为，不含亲代母链的不含亲代母链的DNADNA分子

4、数为分子数为1/2n2/ 2n2n2个个2n2解释解释【寻找规律寻找规律】解旋酶催化（氢键断裂）解旋酶催化（氢键断裂）解旋：解旋：模板模板（在（在DNADNA聚合酶的催化下，利用聚合酶的催化下，利用游离的脱氧核苷酸进行）游离的脱氧核苷酸进行）复制复制: 以母链为模板进行碱基配对以母链为模板进行碱基配对母链（旧链）母链（旧链）子链（新链）子链（新链）子代子代DNA:同时进行同时进行(边解旋边复制）边解旋边复制）组成组成 由于新合成的每个由于新合成的每个DNADNA分子中，都保分子中，都保留了原来留了原来DNADNA分子中的一条链，因此，分子中的一条链，因此，这种复制方式被称做这种复制方式被称做半

5、保留复制半保留复制边解旋边复制边解旋边复制半保留复制半保留复制多起点多起点双方向双方向半保留复制半保留复制DNADNA分子复制时，分子复制时，DNADNA分子的双螺旋将解开，互分子的双螺旋将解开，互补的碱基之间的氢键断裂，解开的两条单链作补的碱基之间的氢键断裂，解开的两条单链作为复制的模板，游离的脱氧核苷酸依据碱基互为复制的模板，游离的脱氧核苷酸依据碱基互补配对原则，通过形成氢键，结合到作为模板补配对原则，通过形成氢键，结合到作为模板的单链上。的单链上。 由于新合成的每个由于新合成的每个DNADNA分子中，都保留了原分子中，都保留了原来来DNADNA分子中的一条链，因此，这种复制方式被分子中的

6、一条链，因此，这种复制方式被称做称做半保留复制。半保留复制。1 1.场所：场所：2 2.时期：时期：3.条件条件4 4.复制过程：复制过程：5 5.复制特点复制特点6 6.准确复制原因准确复制原因7 7.复制的生物学意义：复制的生物学意义：有丝分裂间期、减数分裂第一次分裂前的间期有丝分裂间期、减数分裂第一次分裂前的间期模板：模板： 原料：原料： 能量：能量： 酶：酶： DNADNA的两条母链的两条母链游离的四种脱氧核苷酸游离的四种脱氧核苷酸ATPATPDNADNA解旋酶、解旋酶、DNADNA聚合酶等聚合酶等 DNADNA双链提供精确的模板双链提供精确的模板（1 1）边解旋边复制）边解旋边复制

7、（2 2）半保留复制）半保留复制细胞核（主要）、线粒体、叶绿体细胞核（主要）、线粒体、叶绿体( (真核真核) )解旋解旋合成互补子链合成互补子链形成子代形成子代DNADNA碱基互补配对原则碱基互补配对原则拟核拟核( (原核原核) )将遗传信息从亲代传给了子代，保持将遗传信息从亲代传给了子代，保持了遗传信息的了遗传信息的连续性连续性规律规律2 2：亲代亲代DNADNA分子经分子经 n n 次复制后，次复制后，所需某种游离的脱氧核苷酸数为：所需某种游离的脱氧核苷酸数为：R a (2 n1) 其中其中 a a 表示亲代表示亲代DNADNA含有含有的某种碱基数，的某种碱基数，n n 表示复制的次数。表

8、示复制的次数。例如：一个例如：一个DNADNA分子片段，经水分解消耗分子片段，经水分解消耗8888个个水分子，得到多少个脱氧核苷酸？水分子，得到多少个脱氧核苷酸？规律规律3 3： 核苷酸总数失去核苷酸总数失去H H2 2O O数数2 290【智慧眼智慧眼寻找规律寻找规律】练习练习练练 习习1.1.下列关于下列关于DNADNA复制的说法，其中不正确的（复制的说法，其中不正确的（ ）A. DNAA. DNA复制过程中需要酶的催化复制过程中需要酶的催化B. DNAB. DNA复制过程中需要的能量直接由糖类提供复制过程中需要的能量直接由糖类提供C. DNA C. DNA 分子是边解旋边复制的分子是边解

9、旋边复制的D. DNA D. DNA 复制过程中两条母链均可作模板复制过程中两条母链均可作模板2.2.以以DNADNA的一条链的一条链“A AT TC C”为模板，经复制为模板，经复制后的子链是（后的子链是（ ）A. “A. “T TA AG G” ” B. “B. “U UA AG G”C. “C. “T TA AC C” ” D. “D. “T TU UG G”B A 3.DNA3.DNA分子的半保留复制方式使分子的半保留复制方式使 A A分子结构具有相对稳定性分子结构具有相对稳定性B B能精确进行自我复制，保证亲代与子代之能精确进行自我复制，保证亲代与子代之 间的连续性间的连续性C C能

10、够精确地指导蛋白质合成能够精确地指导蛋白质合成D D产生可遗传变异的机会产生可遗传变异的机会4.4.一个双链一个双链DNADNA分子为第一代，经过分子为第一代，经过3 3次自我复次自我复制，在第四代制，在第四代DNADNA分子中，共有分子中，共有 条长链？条长链？有有 条第一代脱氧核苷酸的长链条第一代脱氧核苷酸的长链 A A2 B2 B4 C4 C8 D8 D1616A D B 5.5.下列关于下列关于DNADNA复制过程中，正确顺序是（复制过程中，正确顺序是（ ）互补碱基对间氢键断裂互补碱基对间氢键断裂 互补碱基对之间形互补碱基对之间形成氢键成氢键 DNADNA分子在解旋酶作用下解旋分子在解

11、旋酶作用下解旋 以以母链为模板进行碱基互补配对母链为模板进行碱基互补配对 子链与母链盘子链与母链盘旋成双螺旋结构旋成双螺旋结构 A A B B C C D DC6.6.一条染色体含有一个双链一条染色体含有一个双链DNADNA分子，经复制后，分子，经复制后，一条染色单体含有（一条染色单体含有（ ）A A、两条双链、两条双链DNADNA分子分子 B B、一条双链、一条双链DNADNA分子分子 C C、一条单链、一条单链DNADNA分子分子 D D、四条双链、四条双链DNADNA分子分子B7.7.一个一个DNADNA分子中，有腺嘌呤分子中，有腺嘌呤15001500个，腺嘌呤与鸟个，腺嘌呤与鸟嘌呤之比

12、为嘌呤之比为3 3：1 1，则这个，则这个DNADNA分子中脱氧核糖分子中脱氧核糖的分子数目为的分子数目为_个。若该个。若该DNADNA复制复制3 3次，需次，需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸多少个？游离的胞嘧啶脱氧核苷酸多少个？400035008.8.甲甲DNADNA分子的一条链上分子的一条链上A+C/G+T=0.8A+C/G+T=0.8，乙，乙DNADNA分子分子的一条链上的一条链上 A+T/G+C = 1.25,A+T/G+C = 1.25,那么甲、乙那么甲、乙DNADNA分分子中互补链上相应的碱基比例分别是子中互补链上相应的碱基比例分别是_和和_。1.251.259.9.某某DNADNA分子中

13、，鸟嘌呤与胞嘧啶之和为分子中，鸟嘌呤与胞嘧啶之和为46%46%，该，该DNADNA一条链（一条链（a a链）中腺嘌呤占链）中腺嘌呤占28%28%，a a链的互补链的互补链（链（b b链）中腺嘌呤占该链全部碱基的百分比是链）中腺嘌呤占该链全部碱基的百分比是_。10.10.某某DNADNA分子中含有分子中含有 30%30%的腺嘌呤，该的腺嘌呤，该DNADNA分子一分子一条 链 上 鸟 嘌 呤 最 多 可 占 此 链 碱 基 总 数 的条 链 上 鸟 嘌 呤 最 多 可 占 此 链 碱 基 总 数 的_。 26%40%亲亲 代代第一代第一代第二代第二代第三代第三代15N15N具有具有100100个碱基对的个碱基对的1 1个个DNADNA分子片断，内含分子片断，内含4040个胸腺嘧啶，如果连续复制两次，则需个胸腺嘧