生物DNA的復制新人教必修

1、思考：生物親子代之間是通過遺傳物思考：生物親子代之間是通過遺傳物質傳遞遺傳信息的，那么親代的遺傳質傳遞遺傳信息的，那么親代的遺傳物質如何物質如何“多出一份多出一份”來傳遞給子代？來傳遞給子代？ DNADNA的復制的復制就是指以親代就是指以親代DNADNA為模板合為模板合成子代成子代DNADNA的過程，即的過程，即1DNA2DNA1DNA2DNA。新產生的新產生的DNADNA分子是一個全新的分子是一個全新的DNADNA分子嗎？分子嗎？是否像洗相片似的，有一張底片就可以洗出是否像洗相片似的，有一張底片就可以洗出許多相片來？許多相片來？ 半半保留復制保留復制全保留復制全保留復制DNADNA是肉眼看不

2、到的如何才能分辨是肉眼看不到的如何才能分辨DNADNA？實驗的基本思路是什么？實驗的基本思路是什么？實驗是如何區(qū)分親子代的實驗是如何區(qū)分親子代的DNADNA分子的？分子的？用密度梯度離心后用密度梯度離心后重帶重帶、中帶中帶、輕帶輕帶表表示的示的DNADNA分子的雙鏈構成是怎樣的？分子的雙鏈構成是怎樣的？在整個實驗的親代、子一代、子二代細在整個實驗的親代、子一代、子二代細胞中提取的胞中提取的DNADNA離心的結果說明了什么？離心的結果說明了什么？【閱讀與思考閱讀與思考】P53怎樣把不一樣的怎樣把不一樣的DNADNA分開呢？分開呢？N N想一想想一想 ：可以用什么同位素去標記可以用什么同位素去標記

3、DNADNA？14N/14NDNA15N/14NDNA15N/15NDNA輕鏈輕鏈中鏈中鏈重鏈重鏈轉移到含轉移到含1414NHNH4 4ClCl的培養(yǎng)液中的培養(yǎng)液中15N/15N DNA15N/14N DNA14N/14N DNA15N/14N DNA大腸桿菌在含大腸桿菌在含15NH4Cl的的培養(yǎng)液中生長若干代培養(yǎng)液中生長若干代紅線代表紅線代表15N鏈鏈藍線代表藍線代表14N鏈鏈紅線代表紅線代表15N鏈鏈藍線代表藍線代表14N鏈鏈變通：變通：親代母鏈與子代親代母鏈與子代DNADNA鏈數(shù)之比為：鏈數(shù)之比為： 含親代母鏈的含親代母鏈的DNADNA分子數(shù)與子代分子數(shù)與子代DNADNA分子數(shù)分子數(shù)之比

4、為：之比為：規(guī)律規(guī)律1 1：親代親代DNADNA復制復制n n代后，代后，DNADNA分子分子數(shù)為，含親代母鏈的數(shù)為，含親代母鏈的DNADNA分子數(shù)分子數(shù)為，不含親代母鏈的為，不含親代母鏈的DNADNA分子數(shù)分子數(shù)為為1/2n2/ 2n2n2個個2n2解釋【尋找規(guī)律尋找規(guī)律】半保留復制半保留復制DNADNA分子復制時，分子復制時，DNADNA分子的雙螺旋將解開，分子的雙螺旋將解開，互補的堿基之間的氫鍵斷裂，解開的兩條單鏈互補的堿基之間的氫鍵斷裂，解開的兩條單鏈作為復制的模板，游離的脫氧核苷酸依據(jù)堿基作為復制的模板，游離的脫氧核苷酸依據(jù)堿基互補配對原則，通過形成氫鍵，結合到作為?；パa配對原則，通

5、過形成氫鍵，結合到作為模板的單鏈上。板的單鏈上。 由于新合成的每個由于新合成的每個DNADNA分子中，都保留了原分子中，都保留了原來來DNADNA分子中的一條鏈，因此，這種復制方式分子中的一條鏈，因此，這種復制方式被稱做被稱做半保留復制半保留復制。1、概念：、概念：2、場所：、場所：3、時期：、時期：4、條件、條件5、復制過程：、復制過程：6、復制特點、復制特點7、準確復制原因、準確復制原因8、復制的生物學意義：、復制的生物學意義：有絲分裂間期、減數(shù)分裂第一次分裂的間期有絲分裂間期、減數(shù)分裂第一次分裂的間期模板：模板： 原料：原料： 能量：能量： 酶：酶： DNADNA的兩條母鏈的兩條母鏈游離

6、的脫氧核苷酸（游離的脫氧核苷酸（A A、G G、C C、T T） ATPATPDNADNA解旋酶、解旋酶、DNADNA聚合酶等聚合酶等 DNADNA雙鏈提供精確的模板雙鏈提供精確的模板（1 1）邊解旋邊復制）邊解旋邊復制（2 2）半保留復制）半保留復制細胞核（主要）、線粒體、葉綠體細胞核（主要）、線粒體、葉綠體解旋解旋合成互補子鏈合成互補子鏈形成子代形成子代DNADNA堿基互補配對原則堿基互補配對原則P P5454DNADNA的復制的復制就是指以親代就是指以親代DNADNA為模板合成子代為模板合成子代DNADNA的過程的過程規(guī)律規(guī)律2 2：親代親代DNADNA分子經(jīng)分子經(jīng) n n 次復制后，次

7、復制后，所需某種游離的脫氧核苷酸數(shù)為：所需某種游離的脫氧核苷酸數(shù)為：R a (2 n1) 其中其中 a a 表示親代表示親代DNADNA含有的某種含有的某種堿基數(shù)，堿基數(shù)，n n 表示復制的次數(shù)。表示復制的次數(shù)。例如：一個例如：一個DNADNA分子片段，經(jīng)水分解消耗分子片段，經(jīng)水分解消耗8888個水個水分子，得到多少個脫氧核苷酸？分子，得到多少個脫氧核苷酸？規(guī)律規(guī)律3 3：堿基總數(shù)失去堿基總數(shù)失去H H2 2O O數(shù)數(shù)2 290【智慧眼智慧眼尋找規(guī)律尋找規(guī)律】練習親親 代代第一代第一代第二代第二代第三代第三代15N15N類推第五代時在離心管中，上中下層的比例如何？類推第五代時在離心管中，上中下

8、層的比例如何？15N15N14N14N14N14N14N14N復制過程復制過程: :解旋酶催化（氫鍵斷裂）解旋酶催化（氫鍵斷裂）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，利用游離的脫氧核苷酸進行）游離的脫氧核苷酸進行）以母鏈為模板進行堿基配對以母鏈為模板進行堿基配對母鏈（舊鏈）母鏈（舊鏈）子鏈（新鏈）子鏈（新鏈）形成兩個子代形成兩個子代DNA:同時進行同時進行(邊解旋邊復制）邊解旋邊復制）組成組成邊解旋復制邊解旋復制半保留復制半保留復制多起點復制多起點復制 具有具有100個堿基對的個堿基對的1個個DNA分子片斷，分子片斷，內含內含40個胸腺嘧啶，如果連續(xù)復制兩

9、次，個胸腺嘧啶，如果連續(xù)復制兩次，則需要游離的胞嘧啶脫氧核苷酸的數(shù)目為則需要游離的胞嘧啶脫氧核苷酸的數(shù)目為 （ ）個。）個。180 某某DNA分子共含有含氮堿基分子共含有含氮堿基1400個，其中一個，其中一條鏈上條鏈上A+T/C+G= 2:5，問該，問該DNA分子連續(xù)復制分子連續(xù)復制2次，共需游離的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的數(shù)目是次，共需游離的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的數(shù)目是（ ）個。）個。600圖中一、二、三表示圖中一、二、三表示DNA復制的過程復制的過程一表示一表示_，這一過程中，這一過程中，DNA分子在分子在 的作用下，兩條扭成螺旋的的作用下，兩條扭成螺旋的長鏈開始長鏈開始_。二表示二表示 。每條。

10、每條母鏈在一些母鏈在一些_ _的作用下，鏈上的的作用下，鏈上的堿基按照堿基按照_與周圍環(huán)與周圍環(huán)境中游離的境中游離的_來配對來配對.三表示三表示_。解旋解旋解旋酶解旋酶 以母鏈為模板進行堿基配對以母鏈為模板進行堿基配對解開解開DNA聚合酶聚合酶堿基互補配對原則堿基互補配對原則脫氧核苷酸脫氧核苷酸形成兩個新的形成兩個新的DNA分子分子練習練習以下的幻燈片是練習集，以下的幻燈片是練習集，請各位教師根據(jù)本班學生請各位教師根據(jù)本班學生實際情況挑選練習題。實際情況挑選練習題。練習練習下列關于下列關于DNA復制的說法，其中不正確的（復制的說法，其中不正確的（ ）A. DNA復制過程中需要酶的催化復制過程中

11、需要酶的催化B. DNA復制過程中需要的能量直接由糖類提供復制過程中需要的能量直接由糖類提供C. DNA 分子是邊解旋復制的分子是邊解旋復制的D. DNA 復制過程中兩條母鏈均可作模板復制過程中兩條母鏈均可作模板以以DNA的一條鏈的一條鏈“ATC”為模板，經(jīng)復為模板，經(jīng)復制后的子鏈是（制后的子鏈是（ ）A. “TAG” B. “UAG”C. “TAC” D. “TUG” 在氮源為14N的培養(yǎng)基上生長的大腸桿菌，其DNA分子均為14N-DNA（對照）；在氮源為15N的培養(yǎng)基上生長的大腸桿菌，其DNA分子均為15N-DNA（親代）。將親代大腸桿菌轉移到含14N的培養(yǎng)基上，再連續(xù)繁殖兩代（I和II）

12、，用離心的方法分離得到的結果如下表所示，請分析： 對照親代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）由實驗結果可以推出第一代（I）細菌DNA分子中一條鏈是 ，另一條鏈是 。（2）中鏈含有氮元素是 。（3）將第一代（I）轉移到含15N的培養(yǎng)基上繁殖一代，將所得到的細菌的DNA用同樣方法分離。那么得到的輕中重鏈情況是 。（4）上述實驗表明DNA分子復制的特點是 。 1515N N母鏈母鏈1414N N新鏈新鏈1515N N和和1414N N1/21/2中鏈中鏈1/21/2重鏈重鏈半保留復制半保留復制2DNA分子的半保留復制方式使分子的半保留復

13、制方式使 A分子結構具有相對穩(wěn)定性分子結構具有相對穩(wěn)定性B能精確進行自我復制，保證親代與子代之能精確進行自我復制，保證親代與子代之 間的間的 連續(xù)性連續(xù)性C能夠精確地指導蛋白質合成能夠精確地指導蛋白質合成D產生可遺傳變異的機會產生可遺傳變異的機會3一個雙鏈一個雙鏈DNA分子為第一代，經(jīng)過分子為第一代，經(jīng)過3次自我次自我復制，在第四代復制，在第四代DNA分子中，共有分子中，共有 條長鏈條長鏈有有 條第一代脫氧核苷酸的長鏈條第一代脫氧核苷酸的長鏈 A2 B4 C8 D16A D B 課堂練習課堂練習4下列關于下列關于DNA復制過程中，正確順復制過程中，正確順序是（序是（ ） 互補堿基對間氫鍵斷裂互

14、補堿基對間氫鍵斷裂 互補堿基互補堿基對之間形成氫鍵對之間形成氫鍵 DNA分子在解旋酶分子在解旋酶作用下解旋作用下解旋 以母鏈為模板進行堿基以母鏈為模板進行堿基互補配對互補配對 子鏈與母鏈盤旋成雙螺旋結子鏈與母鏈盤旋成雙螺旋結構構 A B C DC課堂練習課堂練習5、DNA的復制不可能發(fā)生在（的復制不可能發(fā)生在（ ） A、細胞核中、細胞核中 B、葉綠體中、葉綠體中 C、線粒體中、線粒體中 D、核糖體中、核糖體中 D6、一條染色體含有一個雙鏈、一條染色體含有一個雙鏈DNA分子，經(jīng)復制后，分子，經(jīng)復制后，一條染色單體含有一條染色單體含有 （ ）A、兩條雙鏈、兩條雙鏈DNA分子分子 B、一條雙鏈、一條

15、雙鏈DNA分子分子 C、一條單鏈、一條單鏈DNA分子分子 D、四條雙鏈、四條雙鏈DNA分子分子B課堂練習課堂練習 1、一個DNA分子中，有腺嘌呤1500個，腺嘌呤與鳥嘌呤之比為3：1，則這個DNA分子中脫氧核糖的分子數(shù)目為_個。 2、甲DNA分子的一條鏈上A+C/G+T=0.8，乙DNA分子的一條鏈上 A+T/G+C = 1.25,那么甲、乙DNA分子中互補鏈上相應的堿基比例分別是_和_。課堂訓練：課堂訓練：40001.251.253、某DNA分子中，鳥嘌呤與胞嘧啶之和為46%，該DNA一條鏈（a鏈）中腺嘌呤占28%，a鏈的互補鏈（b鏈）中腺嘌呤占該鏈全部堿基的百分比是_。4、某DNA分子中含

16、有 30%的腺嘌呤，該DNA分子一條鏈上鳥嘌呤最多可占此鏈堿基總數(shù)的_。 26%40%7、含有32P或31P的磷酸，兩者化學性質幾乎相同，都可參與DNA的組成，但32P比31P質量大?，F(xiàn)將某哺乳動物的體細胞放在含有31P磷酸的培養(yǎng)基中，連續(xù)培養(yǎng)數(shù)代后得到G0代細胞。然后將G0代細胞移到含有32P的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，經(jīng)過第1、2次細胞分裂后，分別得到G1、G2代細胞。再從G0、G1、G2代細胞中提取出DNA，經(jīng)密度剃度離心后得到的結果如圖所示，由于DNA分子的質量不同，因此在離心管內的分布不同。若、分別代表輕型、中型、重型DNA分子的位置，請回答：、G0、G1、G2三三代代DNADNA離心后的試離心

17、后的試管分別是圖中的：管分別是圖中的：G0 、G1 、G2 。 ABD、G2代在、三條帶中代在、三條帶中DNADNA數(shù)數(shù)的比例是的比例是 。、圖中、兩條帶中、圖中、兩條帶中DNADNA分子所含的同分子所含的同位素磷分別是：位素磷分別是： ， 。、上述實驗結果證明了、上述實驗結果證明了DNADNA的復制方式的復制方式是是 。0:1:131P31P 和和32P半保留復制半保留復制3、將、將32P 標記的標記的DNA分子放在分子放在 31P的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，的培養(yǎng)基上培養(yǎng)， 經(jīng)經(jīng)過過3次復制，在所形成的子代次復制，在所形成的子代 DNA中，含中，含32P 的的DNA占占總數(shù)是總數(shù)是 A1/16 Bl8

18、 C14 D124 4、某生物的雙鏈某生物的雙鏈DNADNA分子共有含氮堿基分子共有含氮堿基7777對，其中一條鏈對，其中一條鏈上（上（A+TA+T）：（）：（C+ GC+ G）2.52.5，問該，問該DNADNA分子連續(xù)復制兩次分子連續(xù)復制兩次共需游離的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的數(shù)目是共需游離的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的數(shù)目是A A154154個個 B B165165個個 C C110110個個 D D220220個個小結小結: :設一條設一條DNADNA分子中有胸腺嘧啶分子中有胸腺嘧啶mm個，則該個，則該DNADNA復制復制n n次后，形成子代次后，形成子代DNADNA分子需游離的胸分子需游離的胸腺嘧

19、啶為腺嘧啶為T T 。(2n-1)m7 7用用1515N N標記的一個標記的一個DNADNA分子分子, ,放在含有放在含有1414N N 的培養(yǎng)基的培養(yǎng)基中復制三次，則含有中復制三次，則含有1515N N的的DNADNA分子占全部分子占全部DNADNA分子的分子的比例和占全部比例和占全部DNADNA單鏈的比例依次是單鏈的比例依次是A 1A 12 2，1 14 B 14 B 14 4，1 18 8C 1C 14 4，1 116 D 116 D 18 8，1 18 88 8某某DNADNA分子有分子有20002000個脫氧核苷酸，已知它的一條個脫氧核苷酸，已知它的一條單鏈上堿基單鏈上堿基A A：G

20、 G：T T：C C1 1：2 2：3 3：4 4，若該分子復，若該分子復制一次，則需腺嘌呤脫氧核苷酸的數(shù)量是（制一次，則需腺嘌呤脫氧核苷酸的數(shù)量是（ ）A A200 B200 B300 C300 C400 D400 D8008001、某些藥物可以抑制腫瘤細胞、某些藥物可以抑制腫瘤細胞DNA的復制，從的復制，從而達到控制癌癥的目的。這些藥物作用的細胞正而達到控制癌癥的目的。這些藥物作用的細胞正處于細胞周期的（處于細胞周期的（ ）A 間期間期 B 前期前期 C 中期中期 D 不能確定不能確定2、下列關于、下列關于DNA復制過程的正確順序是（復制過程的正確順序是（ ） 互補堿基對間氫鍵斷裂互補堿基

21、對間氫鍵斷裂 互補堿基對之間形成互補堿基對之間形成氫鍵氫鍵DNA分子在解旋酶作用下解旋分子在解旋酶作用下解旋 以母鏈為以母鏈為模板進行堿基互補配對模板進行堿基互補配對 子鏈與母鏈盤旋成雙螺子鏈與母鏈盤旋成雙螺旋結構旋結構A B C DAC幻燈片3、DNA分子解旋時，下列哪一組堿基被解開（分子解旋時，下列哪一組堿基被解開（ ）A 鳥嘌呤和腺嘌呤鳥嘌呤和腺嘌呤 B 胸腺嘧啶和胞嘧啶胸腺嘧啶和胞嘧啶C 腺嘌呤和胸腺嘧啶腺嘌呤和胸腺嘧啶 D 腺嘌呤和胞嘧啶腺嘌呤和胞嘧啶C4、下面關于、下面關于DNA復制過程的描述，錯誤的是（復制過程的描述，錯誤的是（ ）A 復制需要能量復制需要能量 B邊解旋邊復制邊解

22、旋邊復制C 復制需要氨基酸和酶復制需要氨基酸和酶 D 復制遵循堿基互補配對原則復制遵循堿基互補配對原則 C5、若對一個、若對一個DNA分子進行標記分子進行標記, 經(jīng)過經(jīng)過4次復制后，次復制后，含有標記含有標記DNA分子數(shù)占分子數(shù)占DNA總數(shù)的（總數(shù)的（ ）A 1/6 B 1/8 C 1/4 D 1/2 B幻燈片幻燈片半保留復制半保留復制DNADNA分子復制時，分子復制時，DNADNA分子的雙螺旋將解開，分子的雙螺旋將解開，互補的堿基之間的氫鍵斷裂，解開的兩條單鏈互補的堿基之間的氫鍵斷裂，解開的兩條單鏈作為復制的模板，游離的脫氧核苷酸依據(jù)堿基作為復制的模板，游離的脫氧核苷酸依據(jù)堿基互補配對原則，

23、通過形成氫鍵，結合到作為?；パa配對原則，通過形成氫鍵，結合到作為模板的單鏈上。板的單鏈上。 由于新合成的每個由于新合成的每個DNADNA分子中，都保留了原分子中，都保留了原來來DNADNA分子中的一條鏈，因此，這種復制方式分子中的一條鏈，因此，這種復制方式被稱做被稱做半保留復制半保留復制。1、概念：、概念：2、場所：、場所：3、時期：、時期：4、條件、條件5、復制過程：、復制過程：6、復制特點、復制特點7、準確復制原因、準確復制原因8、復制的生物學意義：、復制的生物學意義：有絲分裂間期、減數(shù)分裂第一次分裂的間期有絲分裂間期、減數(shù)分裂第一次分裂的間期模板：模板： 原料：原料： 能量：能量： 酶：

24、酶： DNADNA的兩條母鏈的兩條母鏈游離的脫氧核苷酸（游離的脫氧核苷酸（A A、G G、C C、T T） ATPATPDNADNA解旋酶、解旋酶、DNADNA聚合酶等聚合酶等 DNADNA雙鏈提供精確的模板雙鏈提供精確的模板（1 1）邊解旋邊復制）邊解旋邊復制（2 2）半保留復制）半保留復制細胞核（主要）、線粒體、葉綠體細胞核（主要）、線粒體、葉綠體解旋解旋合成互補子鏈合成互補子鏈形成子代形成子代DNADNA堿基互補配對原則堿基互補配對原則P P5454DNADNA的復制的復制就是指以親代就是指以親代DNADNA為模板合成子代為模板合成子代DNADNA的過程的過程 具有具有100個堿基對的個堿