DNA的復(fù)制(最全有動(dòng)畫(huà))

1、思考：生物親子代之間是通過(guò)遺傳物思考：生物親子代之間是通過(guò)遺傳物質(zhì)傳遞遺傳信息的，那么親代的遺傳質(zhì)傳遞遺傳信息的，那么親代的遺傳物質(zhì)如何物質(zhì)如何“多出一份多出一份”來(lái)傳遞給子代？來(lái)傳遞給子代？ 所謂所謂DNADNA的復(fù)制的復(fù)制就是指以就是指以親代親代DNADNA為為模板合成子代模板合成子代DNADNA的過(guò)程，的過(guò)程，1DNA2DNA1DNA2DNA新產(chǎn)生的新產(chǎn)生的DNADNA分子是一個(gè)全新的分子是一個(gè)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(lái)？許多相片來(lái)？最早提出的DNA復(fù)制模型有三種；1 1、全保留復(fù)制：、全保留復(fù)

2、制：新復(fù)制出的分子直接形成，新復(fù)制出的分子直接形成，完全沒(méi)有舊的部分；完全沒(méi)有舊的部分；復(fù)制一次復(fù)制一次親代親代DNA子代子代DNA一、對(duì)一、對(duì)DNADNA復(fù)制的推測(cè)復(fù)制的推測(cè)2 2、半保留復(fù)制：、半保留復(fù)制：形成的分子一半是新的，一形成的分子一半是新的，一半是舊的；半是舊的；復(fù)制一次復(fù)制一次 3 3、分散復(fù)制（彌散復(fù)制）：、分散復(fù)制（彌散復(fù)制）：新復(fù)制的分子中新復(fù)制的分子中新舊都有，但分配是隨機(jī)組合的；新舊都有，但分配是隨機(jī)組合的；復(fù)制一次復(fù)制一次驗(yàn)證“ 推論” ：驗(yàn)證“ 推論” ： DNADNA的復(fù)制過(guò)程的復(fù)制過(guò)程 解旋解旋合成子鏈（配對(duì)、聚合）合成子鏈（配對(duì)、聚合）形成子代形成子代DNA

3、DNA閱讀閱讀p54p54，思考：，思考： DNA DNA的復(fù)制過(guò)程如何？的復(fù)制過(guò)程如何？ 在解旋酶的作用下，雙鏈螺旋的在解旋酶的作用下，雙鏈螺旋的DNADNA打開(kāi)氫鍵，打開(kāi)氫鍵，解開(kāi)成為兩條單鏈，每條單鏈均作為模板合成解開(kāi)成為兩條單鏈，每條單鏈均作為模板合成新的新的DNADNA。DNADNA分子復(fù)制的過(guò)程分子復(fù)制的過(guò)程 以二條母鏈為模板，四種脫氧核苷酸為原料，以二條母鏈為模板，四種脫氧核苷酸為原料，按堿基互補(bǔ)配對(duì)原則合成為兩條新的子鏈。按堿基互補(bǔ)配對(duì)原則合成為兩條新的子鏈。一條母鏈和一條子鏈螺旋成為一個(gè)新的一條母鏈和一條子鏈螺旋成為一個(gè)新的DNADNA分子。分子。解旋：解旋： 合成：合成：復(fù)

4、旋：復(fù)旋：復(fù)制過(guò)程復(fù)制過(guò)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(jìn)行）游離的脫氧核苷酸進(jìn)行）以母鏈為模板進(jìn)行堿基配對(duì)以母鏈為模板進(jìn)行堿基配對(duì)母鏈（舊鏈）母鏈（舊鏈）子鏈（新鏈）子鏈（新鏈）形成兩個(gè)子代形成兩個(gè)子代DNA:同時(shí)進(jìn)行同時(shí)進(jìn)行(邊解旋邊復(fù)制）邊解旋邊復(fù)制）組成組成邊解旋復(fù)制邊解旋復(fù)制半保留復(fù)制半保留復(fù)制多起點(diǎn)復(fù)制多起點(diǎn)復(fù)制 討論：討論： 二條母鏈的堿基順序是否相同？二條母鏈的堿基順序是否相同？ 二條子鏈的堿基順序是否相同？二條子鏈的堿基順序是否相同？ 新合成的二個(gè)新合成的二個(gè)D

5、NADNA堿基順序是否相同？堿基順序是否相同？DNADNA分子復(fù)制的過(guò)程分子復(fù)制的過(guò)程 互補(bǔ)互補(bǔ)互補(bǔ)互補(bǔ)相同相同在減數(shù)第一次分裂前的間期進(jìn)行在減數(shù)第一次分裂前的間期進(jìn)行復(fù)制復(fù)制有絲分裂在間期進(jìn)行復(fù)制有絲分裂在間期進(jìn)行復(fù)制新復(fù)制兩個(gè)子代新復(fù)制兩個(gè)子代DNADNA分子是在什么時(shí)間分離的？分子是在什么時(shí)間分離的？在減數(shù)第二次分裂的后期在減數(shù)第二次分裂的后期有絲分裂在后期有絲分裂在后期1、概念：、概念：2、場(chǎng)所：、場(chǎng)所：3、時(shí)期：、時(shí)期：4、條件、條件5、復(fù)制過(guò)程：、復(fù)制過(guò)程：6、復(fù)制特點(diǎn)、復(fù)制特點(diǎn)7、準(zhǔn)確復(fù)制原因、準(zhǔn)確復(fù)制原因8、復(fù)制的生物學(xué)意義：、復(fù)制的生物學(xué)意義：有絲分裂間期、減數(shù)分裂第一次分裂

6、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(fù)制）邊解旋邊復(fù)制（2 2）半保留復(fù)制）半保留復(fù)制細(xì)胞核（主要）、線粒體、葉綠體細(xì)胞核（主要）、線粒體、葉綠體解旋解旋合成互補(bǔ)子鏈合成互補(bǔ)子鏈形成子代形成子代DNADNA堿基互補(bǔ)配對(duì)原則堿基互補(bǔ)配對(duì)原則DNADNA的復(fù)制的復(fù)制就是指以親代就是指以親代DNADNA為模

7、板合成子代為模板合成子代DNADNA的過(guò)程的過(guò)程保持了遺傳信息的連續(xù)性保持了遺傳信息的連續(xù)性DNADNA復(fù)制中的變異復(fù)制中的變異堿基互補(bǔ)配對(duì)差錯(cuò)導(dǎo)致基因突變堿基互補(bǔ)配對(duì)差錯(cuò)導(dǎo)致基因突變DNADNA復(fù)制中的有關(guān)計(jì)算復(fù)制中的有關(guān)計(jì)算親代親代DNA分子分子復(fù)制復(fù)制1次次復(fù)制復(fù)制2次次復(fù)制復(fù)制3次次482=21=22=23【分析分析】15N14N無(wú)論無(wú)論DNA復(fù)制多少次，含有原來(lái)母鏈的復(fù)制多少次，含有原來(lái)母鏈的DNA分子分子永遠(yuǎn)只有兩條永遠(yuǎn)只有兩條思維拓展思維拓展) )復(fù)制復(fù)制n n次后次后DNADNA個(gè)數(shù)個(gè)數(shù): :2n（n=復(fù)制次數(shù)）復(fù)制次數(shù)）2 2）含母鏈的）含母鏈的DNADNA數(shù)量及比例數(shù)量及比

8、例22)DNA)DNA個(gè)數(shù)個(gè)數(shù): :2n（n=復(fù)制次數(shù)）復(fù)制次數(shù)）2 2）含母鏈的）含母鏈的DNADNA數(shù)量及比例數(shù)量及比例22 22n23 3）含母鏈的脫氧核苷酸鏈數(shù)）含母鏈的脫氧核苷酸鏈數(shù)占總鏈數(shù)比占總鏈數(shù)比4 4）復(fù)制）復(fù)制n n次次消耗原料的量：消耗原料的量： a（）5 5）復(fù)制）復(fù)制第第n n次次消耗原料的量：消耗原料的量：a思維拓展思維拓展3 34 4圖中一、二、三表示圖中一、二、三表示DNA復(fù)制的過(guò)程復(fù)制的過(guò)程一表示一表示_，這一過(guò)程中，這一過(guò)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(zhǎng)鏈開(kāi)始長(zhǎng)鏈開(kāi)始_。二表示二表示 。每條。每條母鏈在一些母鏈在一

9、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?chē)h(huán)與周?chē)h(huán)境中游離的境中游離的_來(lái)配對(duì)來(lái)配對(duì).三表示三表示_。解旋解旋解旋酶解旋酶 以母鏈為模板進(jìn)行堿基配對(duì)以母鏈為模板進(jìn)行堿基配對(duì)解開(kāi)解開(kāi)DNA聚合酶聚合酶堿基互補(bǔ)配對(duì)原則堿基互補(bǔ)配對(duì)原則脫氧核苷酸脫氧核苷酸形成兩個(gè)新的形成兩個(gè)新的DNA分子分子練習(xí)練習(xí)例例1 1、在、在DNADNA分子中，由于組成脫氧核苷酸的堿基有分子中，由于組成脫氧核苷酸的堿基有4 4種種 （A A、G G、C C、T T），因此，構(gòu)成），因此，構(gòu)成DNADNA分子的脫氧核苷分子的脫氧核苷 酸也有酸也有4 4種，它們的名稱(chēng)是：種，它們的名稱(chēng)是： 、 、 、

10、。 腺嘌呤脫氧核苷酸腺嘌呤脫氧核苷酸鳥(niǎo)嘌呤脫氧核苷酸鳥(niǎo)嘌呤脫氧核苷酸 胞嘧啶脫氧核苷酸胞嘧啶脫氧核苷酸胸腺嘧啶脫氧核苷酸胸腺嘧啶脫氧核苷酸例例2 2、從、從DNADNA分子的復(fù)制過(guò)程可以看出，分子的復(fù)制過(guò)程可以看出，DNADNA分子復(fù)制分子復(fù)制 需要需要 、 、 、和、和_等條件。等條件。DNADNA分子的分子的 結(jié)構(gòu)能夠?yàn)閺?fù)制結(jié)構(gòu)能夠?yàn)閺?fù)制提供精確的模板，通過(guò)提供精確的模板，通過(guò) 保保證了復(fù)制能夠正確地進(jìn)行。證了復(fù)制能夠正確地進(jìn)行。模板模板原料原料能量能量酶酶雙螺旋雙螺旋堿基互補(bǔ)配對(duì)堿基互補(bǔ)配對(duì)3 3、將單個(gè)的脫氧核苷酸連接成、將單個(gè)的脫氧核苷酸連接成DNADNA分子的主要的酶是分子的主要的

11、酶是（ ） A A、DNADNA連接酶連接酶 B B、DNADNA酶酶 C C、DNADNA解旋酶解旋酶 D D、DNADNA聚合酶聚合酶4 4、1 1條染色單體含有條染色單體含有1 1個(gè)雙鏈的個(gè)雙鏈的DNADNA分子，那么，四分體分子，那么，四分體時(shí)期中的時(shí)期中的1 1條染色體含有（條染色體含有（ ） A A、4 4個(gè)雙鏈的個(gè)雙鏈的DNADNA分子分子 B B、2 2個(gè)雙鏈的個(gè)雙鏈的DNADNA分子分子 C C、2 2個(gè)單鏈的個(gè)單鏈的DNADNA分子分子 D D、1 1個(gè)雙鏈的個(gè)雙鏈的DNADNA分子分子DB以DNA的一條鏈“ATC”為模板，經(jīng)復(fù)制后的子鏈?zhǔn)牵?）A. “TAG” B. “U

12、AG”C. “TAC” D. “TUG”A一個(gè)一個(gè)DNA分子經(jīng)過(guò)分子經(jīng)過(guò)3次復(fù)制后，保留次復(fù)制后，保留 有原來(lái)母鏈的子代有原來(lái)母鏈的子代DNA分子占全部子代分子占全部子代 DNA分子的比例為（分子的比例為（ ）; 原來(lái)的母鏈原來(lái)的母鏈占全部脫氧核苷酸鏈的比例為占全部脫氧核苷酸鏈的比例為( )。 A.1/2 B.1/4 C.1/8 D.1/16BC2/23=1/42/（232）=1/8已知某已知某DNADNA分子中含腺嘌呤分子中含腺嘌呤(A)200(A)200個(gè)，占全部個(gè)，占全部DNADNA堿基總數(shù)的堿基總數(shù)的20%20%，該，該DNADNA連續(xù)復(fù)制連續(xù)復(fù)制4 4次，環(huán)境次，環(huán)境中消耗游離的胞嘧

13、啶脫氧核糖核苷酸（中消耗游離的胞嘧啶脫氧核糖核苷酸（C C）的數(shù)）的數(shù)目為目為( )( ) A.1600 A.1600個(gè)個(gè) B.3200B.3200個(gè)個(gè) C.4500C.4500個(gè)個(gè) D.4800D.4800個(gè)個(gè) 【解析解析】(1)(1)求出該求出該DNADNA分子中共含有多少個(gè)脫氧核糖核苷酸：分子中共含有多少個(gè)脫氧核糖核苷酸： 200/20%=1000(200/20%=1000(個(gè)個(gè)) )(2)(2)求出該求出該DNADNA分子中含有多少個(gè)胞嘧啶脫氧核糖核分子中含有多少個(gè)胞嘧啶脫氧核糖核 苷酸：苷酸：1000-(2001000-(2002)2)/2=300(/2=300(個(gè)個(gè)) )(3)(3)求出復(fù)制求出復(fù)制4 4次需多少個(gè)胞嘧啶脫氧核苷酸：次需多少個(gè)胞嘧啶脫氧核苷酸： （241）300=4500(個(gè)個(gè)) C、G0、G1、G2三代三代DNADNA離心后的試管分別是離心后的試管分別是圖中的：圖中的：G0 、G1 、G2 。 ABD、G2代在代在、三條