生命科學(xué)第六章 第二節(jié)第學(xué)時

生命科學(xué)第六章第二節(jié)第學(xué)時第一頁，共十七頁，編輯于2023年，星期三提出問題：DNA是如何進(jìn)行自我復(fù)制的？第二頁，共十七頁，編輯于2023年，星期三科學(xué)研究的一般過程：

理論分析，提出假說

設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證假說

得出結(jié)論新的問題，修正結(jié)論第三頁，共十七頁，編輯于2023年，星期三理論分析，提出假說——只要知道DNA分子中一條鏈的序列，就可以根據(jù)堿基互補(bǔ)配對規(guī)則推知另一條鏈的序列：

例如：已知-T-T-C-G-A-C-G-T-C-C-A-T-G-

則另一條鏈-A-A-G-C-T-G-C-A-G-G-T-A-C-沃森和克里克不由自主地猜想：堿基互補(bǔ)配對規(guī)則會不會就是DNA復(fù)制的機(jī)理？第四頁，共十七頁，編輯于2023年，星期三沃森、克里克猜想的DNA復(fù)制機(jī)制：第五頁，共十七頁，編輯于2023年，星期三

第一步：解旋在解旋酶的作用下，利用能量（ATP），使DNA雙螺旋解開，氫鍵斷裂第二步：合成

step1：橫向連接——形成氫鍵（堿基互補(bǔ)配對規(guī)則）

step2：縱向連接——形成磷酸二酯鍵（DNA聚合酶）第三步：聚合新合成的子鏈與模板鏈盤繞成雙螺旋結(jié)構(gòu)沃森、克里克猜想的DNA復(fù)制機(jī)制——過程第六頁，共十七頁，編輯于2023年，星期三

模板：兩條母鏈原料：游離的脫氧核苷酸

（細(xì)胞核、線粒體、葉綠體中）

酶：解旋酶、DNA聚合酶

能量：ATP沃森、克里克猜想的DNA復(fù)制機(jī)制——條件第七頁，共十七頁，編輯于2023年，星期三沃森、克里克猜想的DNA復(fù)制機(jī)制——特點(diǎn)特點(diǎn)1：邊解旋邊復(fù)制特點(diǎn)2：半保留復(fù)制每個新DNA分子的兩條鏈中，一條是親代原有的，另一條則是新合成的第八頁，共十七頁，編輯于2023年，星期三有關(guān)DNA半保留復(fù)制的計(jì)算（一）：DNA分子復(fù)制n次后DNA分子數(shù)的計(jì)算ATGCCGAT連續(xù)第一次復(fù)制ATGCCGATATGCCGAT連續(xù)第二次復(fù)制ATGCCGATATGCCGATATGCCGATATGCCGAT連續(xù)第n次復(fù)制若一個有標(biāo)記的DNA分子，放在沒有標(biāo)記的環(huán)境中培養(yǎng)，復(fù)制n次后：

總DNA分子數(shù)為________有標(biāo)記的DNA分子數(shù)為________沒有標(biāo)記的DNA分子數(shù)為_______有標(biāo)記的DNA占DNA分子總數(shù)的_______沒有標(biāo)記的DNA占DNA分子總數(shù)的______2n22n-22/2n（2n-2）/2n第九頁，共十七頁，編輯于2023年，星期三有關(guān)DNA半保留復(fù)制的計(jì)算（二）：DNA分子復(fù)制n次后脫氧核苷酸鏈數(shù)的計(jì)算ATGCCGAT連續(xù)第一次復(fù)制ATGCCGATATGCCGAT連續(xù)第二次復(fù)制ATGCCGATATGCCGATATGCCGATATGCCGAT連續(xù)第n次復(fù)制若一個有標(biāo)記的DNA分子，放在沒有標(biāo)記的環(huán)境中培養(yǎng)，復(fù)制n次后：

總脫氧核苷酸鏈數(shù)為________有標(biāo)記的脫氧核苷酸鏈數(shù)為________沒有標(biāo)記的脫氧核苷酸鏈數(shù)為_______有標(biāo)記的鏈占脫氧核苷酸鏈總數(shù)的_______沒有標(biāo)記的鏈占脫氧核苷酸鏈總數(shù)的______2n+122n+1-22/2n+1（2n+1-2）/2n+1第十頁，共十七頁，編輯于2023年，星期三有關(guān)DNA半保留復(fù)制的計(jì)算（三）：DNA分子復(fù)制n次前后某種堿基（脫氧核苷酸）數(shù)的計(jì)算若某DNA分子堿基總數(shù)為m，含某種堿基x個，則該分子進(jìn)行n次復(fù)制，需要——含該種堿基的脫氧核苷酸分子數(shù)_______含與該種堿基互補(bǔ)的堿基的脫氧核苷酸分子數(shù)_______含某種與該種堿基不互補(bǔ)的堿基的脫氧核苷酸分子數(shù)_______含與該種堿基不互補(bǔ)的堿基的脫氧核苷酸分子總數(shù)_______（2n-1）x（2n-1）x（2n-1）（m/2-x

）2（2n-1）（m/2-x

）第十一頁，共十七頁，編輯于2023年，星期三【例題1】將被15N標(biāo)記的DNA分子放入含14N的脫氧核苷酸環(huán)境中，讓其復(fù)制2次，結(jié)果形成的DNA分子中，有標(biāo)記的DNA分子與無標(biāo)記的DNA分子的比例是______，有標(biāo)記的脫氧核苷酸鏈與無標(biāo)記的脫氧核苷酸鏈的比例是_______?！纠}2】具有100個堿基對的一個DNA分子片段，內(nèi)含40個胸腺嘧啶，如果該片段連續(xù)復(fù)制2次，則需游離的胞嘧啶脫氧核苷酸的數(shù)目為_______?！纠}3】某一個DNA分子的堿基總數(shù)中，腺嘌呤為200個，復(fù)制_______次后，消耗周圍環(huán)境中含有腺嘌呤的脫氧核苷酸3000個。1:11:31804Back第十二頁，共十七頁，編輯于2023年，星期三設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證假說——【經(jīng)典實(shí)驗(yàn)】梅塞爾森和斯塔爾的同位素標(biāo)記實(shí)驗(yàn)預(yù)測：第一代全中帶第二代：1/2輕帶，1/2中帶第三代：3/4輕帶，1/4中帶第四代：7/8輕帶，1/8中帶第十三頁，共十七頁，編輯于2023年，星期三實(shí)驗(yàn)結(jié)果：第十四頁，共十七頁，編輯于2023年，星期三拓展：15N有放射性嗎？胡說八道的教科書！原子結(jié)構(gòu)：元素的概念：具有相同核電荷數(shù)的一類原子的統(tǒng)稱同位素的概念：具有相同質(zhì)子數(shù)和不同中子數(shù)的同一種元素原子互為同位素第十五頁，共十七頁，編輯于2023年，星期三同位素穩(wěn)定同位素：原子核穩(wěn)定不穩(wěn)定同位素：原子核不穩(wěn)定不穩(wěn)定的原子核，在放射出粒子及能量后可變得較為穩(wěn)定，這個過程稱為衰變。這些放射出的粒子或能量，統(tǒng)稱輻射。（如α衰