DNA的复制 省赛获奖

13.3DNA的复制本节聚焦：对DNA分子复制的推测DNA分子半保留复制的实验证据DNA分子复制的过程【聚焦】DNA分子的结构—双螺旋结构AGCTTC GAAT磷酸二酯键5'3'3'5'1.DNA是由几条链构成的？DNA具有怎样的立体结构？2.DNA的基本骨架是由什么物质组成的，它们分别位于DNA的什么部位？3.DNA的碱基是如何配对和连接的？它们位于DNA的什么部位？沃森和克里克提出假说：DNA复制时一种半保留复制。（新形成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链）[争论]

亲代DNA分子亲代DNA分子半保留复制全保留复制一、对分子复制的推测二、DNA分子半保留复制的实验证据问题1：如果要在实验中直观地区别、“标识”母链或子链,可以采取什么办法？

同位素标记法问题2：用15N标记亲代DNA的两条链，放在含14N的培养基中培养，其质量如何（用重、中、轻表示）？【聚焦】DNA分子半保留复制的实验证据全保留复制亲代：15N/15N—DNA（全部）子一代:15N/15N—DNA（1/2）14N/14N—DNA（1/2）子二代:15N/15N—DNA（1/4）14N/14N—DNA（3/4）重带(下部)15N/15N重带(下部)15N/15N重带(下部)15N/15N14N/14N轻带（上部）14N/14N轻带（上部）【聚焦】DNA分子半保留复制的实验证据半保留复制亲代：15N/15N—DNA（全部）子一代:15N/14N—DNA（全部）子二代:15N/14N—DNA（1/2）14N/14N—DNA（1/2）重带(下部)15N/15N中带(中间)15N/14N轻带(上部)14N/14N中带(中间)15N/14N【聚焦】DNA分子半保留复制的实验证据实验材料：实验方法：过程与结果:大肠杆菌同位素示踪技术实验结论：密度梯度离心DNA为半保留复制重带中带中带、轻带三、ＤＮＡ分子复制的过程阅读Ｐ54

思考：１、DNA复制发生在什么时期？2、DNA复制的场所在哪里？4、DNA复制的特点？3、DNA复制的条件？５、DNA复制的结果？６、DNA复制的意义？【聚焦】DNA复制的过程★概念：以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程★时期：有丝分裂间期、减数第一次分裂前的间期★场所：【聚焦】DNA复制的过程①解旋：利用细胞提供的能量（ATP），在

的作用下，互补的碱基之间的氢键断裂，两条螺旋的双链解开解旋酶AAATTTGGGGCCCATCAGCTCGT游离的脱氧核苷酸与复制有关的酶注意，此处氢键将被打开！AAATTTGGGGCCCATCCAGTCGT在酶的催化下氢键已被打开DNA分子利用细胞提供的能量，在解旋酶的作用下，把两条扭成螺旋的双链解开，这个过程叫解旋。②合成子链：以解开的每一段母链为

，在___________等酶的作用下，以

为原料，遵循

原则，合成与母链互补的子链。模板4种游离的脱氧核苷酸碱基互补配对DNA聚合酶【聚焦】DNA复制的过程AAATTTGGGGCCCATCCAGTCGT亲代DNA的一条链作为模板AAATTTGGGGCCCATCCTAGTCG还未解旋刚解旋所以DNA复制特点之一是:边解旋边复制在DNA聚合酶的作用下,通过碱基互补配对脱氧核苷酸结合到母链上已在复制③形成子代DNA：每条子链与其对应的

盘旋成__________。形成1个DNA分子就形成了两个完全相同的DNA分子。新复制的两个子代DNA分子，通过细胞分裂分配到子细胞中去模板链双螺旋结构【聚焦】DNA复制的过程AAATTTGGGGCCCATCAAATTTGGGGCCCATC一条子代DNA链形成两条完全相同的子代DNA另一条子代DNA链：解旋酶催化解旋模板（在DNA聚合酶的催化下，利用游离的脱氧核苷酸进行）复制：以母链为模板进行碱基配对母链（旧链）子链（新链）：组成形成两个子代DNA同时进行复制过程①解旋②合成子链③形成子代DNA已知某DNA分子长度达30mm，DNA复制速度约4μm/min，但复制整个过程的完成时间仅需30min多，这主要是因为（）

A．边解旋边复制

B．以半保留方式复制

C．有许多复制起点即分段复制

D．DNA双链同时复制

C【聚焦】DNA复制的过程★特点：

①边解旋边复制②半保留复制（新合成的DNA分子中，都保留了原DNA的一条链）③多起点复制【聚焦】DNA复制的过程模板：亲代DNA分子的两条链★条件：原料：游离的4种脱氧核苷酸（A、G、C、T）

能量：

ATP酶：解旋酶、DNA聚合酶等思考：解旋酶作用于什么化学键？DNA聚合酶的作用是什么？解旋酶作用于氢键DNA聚合酶：作用于磷酸二酯键，将单个脱氧核苷酸连接成长链。【聚焦】DNA复制的过程★DNA分子精确复制的原因：

①DNA分子独特的双螺旋结构提供了精确的模板。②通过碱基互补配对原则保证了复制的准确进行。★意义：将遗传信息从亲代传给子代，保证了遗传信息的连续性。《DNA的复制》课堂小结1、概念：有丝分裂间期、减数第一次分裂前的间期模板：原料：能量：酶：DNA的两条母链游离的脱氧核苷酸ATP解旋酶、DNA聚合酶等①DNA双螺旋结构提供精确的模板（1）边解旋边复制（2）半保留复制主要在细胞核解旋→合成子链→形成子代DNA②碱基互补配对原则2、场所：3、时期：4、条件5、复制过程：6、复制特点7、准确复制原因8、复制的生物学意义：保持了遗传信息的连续性以亲代DNA为模板，合成子代DNA的过程。【聚焦】DNA复制的相关计算一个DNA分子复制n次，则（１）DNA分子数①子代DNA分子数：②含亲代母链的DNA分子数：③不含亲代母链的DNA分子数：2n个2个2n-2个（2）脱氧核苷酸链数①子代DNA分子中脱氧核苷酸链数：②亲代脱氧核苷酸链数：③新合成的脱氧核苷酸链数：

2条2n+1条2n+1-2条【聚焦】DNA复制的相关计算8.某DNA分子片断含有100个碱基对，其中A为60个，该片段连续复制三次所需C的数量为()

A.180个B.280个C.320个

D.360个

B变式：该片段第三次复制所需C的数量为：160个注意：亲代DNA分子的两条母链被保留下来，不需要消耗原料。【聚焦】DNA复制的相关计算（3）消耗的脱氧核苷酸数若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，①经过复制n次需要消耗该脱氧核苷酸为:②第n次复制所需要该脱氧核苷酸数为：m·(2n-1)m·2n-1注意：亲代DNA分子的两条母链被保留下来，不需要消耗原料。

【聚焦】DNA复制的相关计算亲代DNA分子被15N标记，放在含14N的培养液中复制n次：1.复制n次，DNA分子总数为

个，DNA单链总数为