遺傳信息的傳遞公開課

遺傳信息的傳遞

DNA的復(fù)制一、DNA復(fù)制的探索

1956年，美國(guó)生化學(xué)家康貝爾首次在試管中人工合成DNA。他做了很多嘗試：①將大腸桿菌中提取的DNA聚合酶加入到含有四種脫氧核苷酸的人工體系中，結(jié)果沒有DNA合成。②他又向試管中加入了少量病毒的單鏈DNA以及ATP后，再放在適宜的溫度和pH條件下，發(fā)現(xiàn)其DNA的含量增加。并且這些DNA與加入的DNA相同。資料1思考：①為什么要調(diào)節(jié)溫度和PH？②加入四種脫氧核苷酸起什么作用？③加入ATP的作用是什么？④為什么加入單鏈DNA之前沒有DNA的合成？最早提出的DNA復(fù)制模型有三種：資料21、全保留復(fù)制：新復(fù)制出的分子直接形成，完全沒有舊的部分；2、半保留復(fù)制：形成的分子一半是新的，一半是舊的；

3、彌散復(fù)制：新復(fù)制的分子中新舊都有，但分配是隨機(jī)組合的；復(fù)制一次復(fù)制一次復(fù)制一次作出假設(shè)：密度梯度離心法N15/N15—DNA重帶（圖C）N14/N14—DNA輕帶（圖A）N14/N15—DNA中帶（圖B）密度梯度離心法驗(yàn)證假設(shè)：DNA復(fù)制方式的實(shí)驗(yàn)證據(jù)DNA復(fù)制方式的實(shí)驗(yàn)證據(jù)得出結(jié)論：DNA復(fù)制方式是半保留復(fù)制DNA分子復(fù)制的過程復(fù)制時(shí),DNA的雙螺旋在解旋酶的作用下解開，互補(bǔ)的堿基間氫鍵斷裂（解旋）分開的兩條鏈作為模板,堿基互補(bǔ)配對(duì)原則分別合成新的一條鏈（合成）新形成的DNA重新形成雙螺旋（復(fù)旋）四、應(yīng)用與練習(xí)例：用含32Ｐ標(biāo)記的噬菌體去侵染含31P的細(xì)菌,假如噬菌體DNA復(fù)制1次：有幾個(gè)噬菌體的DNA?其中含32P的DNA有幾個(gè)?含31P的DNA幾個(gè)?不含32P的DNA有幾個(gè)?含32P的鏈有幾條?含31P的鏈幾條?復(fù)制2次呢?復(fù)制3次呢?復(fù)制n次呢？親代F1F2F3復(fù)制1次復(fù)制2次復(fù)制3次復(fù)制n次有幾個(gè)DNA

含32P的DNA有幾個(gè)

含31P的DNA幾個(gè)

不含32P的DNA有幾個(gè)

含32P的鏈有幾條

含31P的鏈幾條

22202242422682862142n22n2n-222n×2-2五、拓展思考：DNA復(fù)制如何保證信息傳遞的精確性？雖然DNA復(fù)制通過堿基互補(bǔ)配對(duì)在很大程度上保證了復(fù)制的準(zhǔn)確性，但是，DNA復(fù)制仍有約10-9的錯(cuò)誤率。這些錯(cuò)誤可能產(chǎn)生什么影響？DNA復(fù)制的規(guī)律1、DNA復(fù)制n代后的數(shù)目：2、DNA復(fù)制n代后脫氧核苷酸鏈的數(shù)目：3、DNA復(fù)制n代后含親代母鏈DNA的數(shù)目：4、DNA復(fù)制n代后不含親代母鏈DNA的數(shù)目：5、DNA復(fù)制n代后含有子鏈DNA的數(shù)目：6、DNA復(fù)制n代后不含母鏈的脫氧核苷酸鏈數(shù)：2n2n×222n-22n2n×2-22.將某生物體內(nèi)提取的一個(gè)DNA分子（稱為第一代，共有100個(gè)堿基對(duì)）和用3H標(biāo)記的四種脫氧核苷酸在實(shí)驗(yàn)室里進(jìn)行體外DNA分子的復(fù)制，請(qǐng)回答：⑴除上述幾種物質(zhì)外，還需要

和才能使合成順利進(jìn)行。⑵第二代的一個(gè)DNA分子中有

條含3H的鏈。⑶第５代的全部DNA分子中，含3H標(biāo)記的單鏈占單鏈總數(shù)的比為。⑷第一代的DNA分子中有30個(gè)堿基T，那么第n代的一個(gè)DNA分子中應(yīng)有

個(gè)堿基G。⑸在高等生物細(xì)胞中，這一過程主要發(fā)生在

。酶ATP115/1670細(xì)胞核3.某DNA分子有1000個(gè)堿基對(duì)，其中有600個(gè)腺嘌呤，連續(xù)復(fù)制二次，參與復(fù)制的游離的胞嘧啶脫氧核苷酸有（）A．600個(gè)B．1200個(gè)C．1800個(gè)