高中生物必修2第三章第三節(jié)DNA的復(fù)制

1、第四節(jié)第四節(jié) DNA的復(fù)制的復(fù)制白沙中學(xué)白沙中學(xué) 徐其超徐其超一一.對對DNA分子復(fù)制的推測分子復(fù)制的推測沃森和克里克的推測沃森和克里克的推測(假說假說)復(fù)制時復(fù)制時,DNA的雙螺旋的雙螺旋解開解開.互補(bǔ)的堿基間氫鍵斷互補(bǔ)的堿基間氫鍵斷裂裂分開的兩條鏈作為模分開的兩條鏈作為模板板,以堿基互補(bǔ)配對的以堿基互補(bǔ)配對的原則合成新的一條鏈原則合成新的一條鏈思考：怎樣證明思考：怎樣證明DNA是半保留復(fù)制是半保留復(fù)制?半保留復(fù)制半保留復(fù)制猜想：猜想：DNA的復(fù)制方式的復(fù)制方式復(fù)制一次復(fù)制一次全保留復(fù)制全保留復(fù)制分散復(fù)制分散復(fù)制（彌散復(fù)制）：（彌散復(fù)制）：復(fù)制復(fù)制一次一次復(fù)制復(fù)制一次一次二二.DNA半保留復(fù)

2、制的實(shí)驗(yàn)證據(jù)半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證據(jù)N15/N15DNA重鏈重鏈DNAN14/N14DNA輕鏈輕鏈DNA第一代第一代第二代第二代第三代第三代第四代第四代無論無論DNA復(fù)制多少次，含有原來復(fù)制多少次，含有原來母鏈的母鏈的DNA分子分子永遠(yuǎn)只有永遠(yuǎn)只有兩兩條條2、半保留復(fù)制過程的平面示意圖復(fù)制三次復(fù)制三次復(fù)制二次復(fù)制二次復(fù)制一次復(fù)制一次思考：（思考：（1）.一個一個DNA連續(xù)復(fù)制連續(xù)復(fù)制一一次，共有多少個次，共有多少個DNA？多少條脫？多少條脫氧核苷酸鏈？母鏈多少條？子鏈多氧核苷酸鏈？母鏈多少條？子鏈多少條？少條？3.DNA復(fù)制后形成的脫氧核苷酸鏈復(fù)制后形成的脫氧核苷酸鏈 DNA分子分子2個；脫氧核苷

3、酸鏈個；脫氧核苷酸鏈4條；條；母鏈母鏈2條；子鏈條；子鏈2條。條。（2）.一個一個DNA連續(xù)復(fù)制連續(xù)復(fù)制n次后，次后，共有多少個共有多少個DNA？多少條脫氧核？多少條脫氧核苷酸鏈？母鏈多少條？子鏈多少苷酸鏈？母鏈多少條？子鏈多少條？條？DNA分子數(shù)分子數(shù)= 2n脫氧核苷酸鏈數(shù)脫氧核苷酸鏈數(shù)=2n+1母鏈數(shù)母鏈數(shù)=2子鏈數(shù)子鏈數(shù)= 2n+1 2 4.DNA4.DNA復(fù)制過程中的需要的游離脫氧核苷酸的數(shù)目復(fù)制過程中的需要的游離脫氧核苷酸的數(shù)目思考：若一條思考：若一條DNADNA分子中有胸腺嘧啶為分子中有胸腺嘧啶為M M個，個，（1 1）復(fù)制一次的時候，需要游離的胸腺嘧啶多少個？）復(fù)制一次的時候，需

4、要游離的胸腺嘧啶多少個？T=MT=M（2 2n n1 1） （4 4）則該）則該DNADNA復(fù)制復(fù)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啶為腺嘧啶為多少多少個？第個？第N N次，需要的游離胸腺嘧啶呢？次，需要的游離胸腺嘧啶呢？（2 2）復(fù)制兩次的時候，需要游離的胸腺嘧啶多少個？）復(fù)制兩次的時候，需要游離的胸腺嘧啶多少個？M個個3M個個（3 3）復(fù)制三次的時候，需要游離的胸腺嘧啶多少個？）復(fù)制三次的時候，需要游離的胸腺嘧啶多少個？7M個個 M2n-1T=三三.DNA分子的復(fù)制過程分子的復(fù)制過程復(fù)制的條件復(fù)制的條件1956年年(美美)康貝爾康貝爾4種脫氧核

5、種脫氧核苷酸、苷酸、Mg2+DNA聚聚合酶合酶DNA分分子片段子片段ATPDNA人工人工合成系統(tǒng)合成系統(tǒng)復(fù)制時需要復(fù)制時需要模板模板DNA酶酶解旋酶和解旋酶和DNA聚合酶等聚合酶等能量能量ATP原料原料4種游離種游離的脫氧核苷酸的脫氧核苷酸1 1、概念：、概念：以親代以親代DNA分子為模板合成子分子為模板合成子代代DNA分子分子的過程。的過程。2 2、時間：、時間：有絲分裂的間期和減有絲分裂的間期和減分裂前的分裂前的間期間期 3.3.場所：場所：主要在：細(xì)胞核其次在：細(xì)胞質(zhì)的線粒體、葉綠體等部位。4 4、過程：、過程：邊解旋邊復(fù)制邊解旋邊復(fù)制什么叫解旋？解旋的目什么叫解旋？解旋的目的是什么？的

6、是什么？ 在在ATPATP供能、解旋酶的作用供能、解旋酶的作用下，下，DNADNA兩條多脫氧核苷酸鏈配兩條多脫氧核苷酸鏈配對的堿基從氫鍵處斷裂，雙螺對的堿基從氫鍵處斷裂，雙螺旋的兩條鏈解開的過程旋的兩條鏈解開的過程。 目的：就是為復(fù)制提供準(zhǔn)確目的：就是為復(fù)制提供準(zhǔn)確的模板，解開的兩條單鏈叫母鏈。的模板，解開的兩條單鏈叫母鏈。邊解旋邊復(fù)制邊解旋邊復(fù)制a.解旋提供準(zhǔn)確模板解旋提供準(zhǔn)確模板 b.合成互補(bǔ)子鏈合成互補(bǔ)子鏈 c.子母鏈結(jié)合子母鏈結(jié)合雙螺旋雙螺旋形成新形成新DNA分分子子 5 5、方式、方式半保留復(fù)制半保留復(fù)制 即新即新DNA分子中都保留了原來分子中都保留了原來DNADNA分分子的子的條鏈

7、。條鏈。 6.DNA分子準(zhǔn)確的保證分子準(zhǔn)確的保證雙螺旋結(jié)構(gòu)雙螺旋結(jié)構(gòu)為復(fù)制提供了精確的為復(fù)制提供了精確的模板模板；堿基互補(bǔ)配對堿基互補(bǔ)配對原則保證了準(zhǔn)確的原則保證了準(zhǔn)確的進(jìn)行進(jìn)行7、結(jié)果：、結(jié)果：DNA復(fù)制復(fù)制1次，可以產(chǎn)生兩個完次，可以產(chǎn)生兩個完全一樣的全一樣的DNA分子，如果連續(xù)復(fù)分子，如果連續(xù)復(fù)制制n次，則可以形成次，則可以形成 個子代個子代DNA分子。分子。 1、用、用15N標(biāo)記的一個標(biāo)記的一個DNA分子放在分子放在14N培養(yǎng)基中培養(yǎng)基中復(fù)制復(fù)制10次，則含次，則含15N的的DNA分子占全部的分子占全部的DNA分子比例是（分子比例是（ ） A、1/210 B、 1/102 C、1/50

8、 D、1/ 29D 結(jié)論結(jié)論：復(fù)制復(fù)制n次，產(chǎn)生子代次，產(chǎn)生子代DNA分子中分子中含親本含親本DNA鏈鏈的子代的子代DNA占總數(shù)的占總數(shù)的( )22n練習(xí)練習(xí)解題步驟：解題步驟：（1 1）求堿基總數(shù)）求堿基總數(shù):100:1002020500500（2 2）求一個）求一個DNADNA分子胞嘧啶個數(shù)：因?yàn)榉肿影奏€數(shù)：因?yàn)锳+CA+C堿基總數(shù)的堿基總數(shù)的50，則則C占總數(shù)的占總數(shù)的30，所以，所以C30500500150150（個）（個）（3 3）復(fù)制復(fù)制2 2次產(chǎn)生次產(chǎn)生2 22 2即即4 4個個DNADNA分子分子，但原，但原DNADNA分子已有分子已有150150個胞嘧啶脫氧核苷酸，故需加

9、入胞個胞嘧啶脫氧核苷酸，故需加入胞嘧啶脫氧核苷酸為嘧啶脫氧核苷酸為150 150 3 3450450個個2 2、某、某DNADNA分子含腺嘌呤分子含腺嘌呤100100個，占堿基總數(shù)的個，占堿基總數(shù)的2020，則，則其復(fù)制其復(fù)制2 2次，需多少游離胞嘧啶脫氧核苷酸參與新的次，需多少游離胞嘧啶脫氧核苷酸參與新的DNADNA分子中分子中( )( ) A.150 A.150個個 B. 450B. 450個個 C.400C.400個個 D D500500個個3、一個、一個DNA分子中有分子中有100個堿基對，其中有個堿基對，其中有30個鳥嘌呤，如果連續(xù)復(fù)制兩次，則需要游個鳥嘌呤，如果連續(xù)復(fù)制兩次，則需要游離的腺嘌呤脫氧核苷酸的數(shù)目是（離的腺嘌呤脫氧核苷酸的數(shù)目是（ ）DNA分子堿基總數(shù)分子堿基總數(shù)1002200個個G+A=C+TG+A=100個個A=70個個T=A=70個個復(fù)制復(fù)制3次，游離的次，游離的3T=210個個2104、一個被放射性元素32P標(biāo)記的雙鏈DNA噬菌體侵染細(xì)菌，若此細(xì)菌破裂后