【公開(kāi)課課件】3.3-DNA的復(fù)制

1、DNA的復(fù)制一一.對(duì)對(duì)DNA分子復(fù)制的推測(cè)分子復(fù)制的推測(cè)沃森和克里克的推測(cè)沃森和克里克的推測(cè)(假說(shuō)假說(shuō))復(fù)制時(shí)復(fù)制時(shí),DNA的雙螺旋的雙螺旋解開(kāi)解開(kāi).互補(bǔ)的堿基間氫互補(bǔ)的堿基間氫鍵斷裂鍵斷裂分開(kāi)的兩條鏈作為模分開(kāi)的兩條鏈作為模板板,以堿基互補(bǔ)配對(duì)的以堿基互補(bǔ)配對(duì)的原則合成新的一條鏈原則合成新的一條鏈實(shí)驗(yàn)結(jié)論：實(shí)驗(yàn)結(jié)論：DNA的復(fù)制是以半保留的方式進(jìn)行的的復(fù)制是以半保留的方式進(jìn)行的二、二、DNADNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證據(jù)半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證據(jù)重帶重帶(下部下部)1515N N/ /15N中帶中帶(中間中間)1515N N/ /14N輕帶輕帶(上部上部)1414N/N/14N中帶中帶(中間中間)15

2、15N N/ /14N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(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 由由1515N N標(biāo)記細(xì)菌的標(biāo)記細(xì)菌的DNADNA，然后又將，然后又將1414N N來(lái)供給這種細(xì)菌，于來(lái)供給這種細(xì)菌，于是該細(xì)菌便用是該細(xì)菌便用1414N N來(lái)合成來(lái)合成DNADNA，假設(shè)細(xì)菌連續(xù)分裂三次產(chǎn)生，假設(shè)細(xì)菌連續(xù)分裂三次產(chǎn)生了八個(gè)新個(gè)體，它們了八個(gè)新個(gè)體，它們DNADNA中的含中的含1414N N的鏈與的鏈與1515N N的鏈的比例是的鏈的比例是 （ ） A、4：1 B、2：1 C、1：1 D、3：1 A A子

3、一代子一代子二代子二代親代親代子三代子三代1、概念：、概念： 以親代以親代DNA分子為模板合成子代分子為模板合成子代DNA分子分子的過(guò)程。的過(guò)程。二、二、DNADNA分子復(fù)制的過(guò)程及其特點(diǎn)分子復(fù)制的過(guò)程及其特點(diǎn) 狹義狹義: : 有絲分裂的間期和減有絲分裂的間期和減的間期的間期 ； 廣義廣義: : 細(xì)胞分裂細(xì)胞分裂（當(dāng)然包括當(dāng)然包括真核真核細(xì)胞的細(xì)胞的有絲分裂，無(wú)有絲分裂，無(wú)絲分裂和減數(shù)分裂絲分裂和減數(shù)分裂以及以及原核原核細(xì)胞的細(xì)胞的二分裂二分裂）時(shí)及時(shí)及DNA病毒增殖時(shí)病毒增殖時(shí)。2、時(shí)間：、時(shí)間：3.場(chǎng)所：場(chǎng)所： 主要在：細(xì)胞核，主要在：細(xì)胞核， 其次在：細(xì)胞質(zhì)的線粒體、葉綠體等其次在：細(xì)胞

4、質(zhì)的線粒體、葉綠體等部位。部位。復(fù)制過(guò)程復(fù)制過(guò)程: :4DNA復(fù)制的復(fù)制的過(guò)程及特點(diǎn)過(guò)程及特點(diǎn)1)1)、解旋、解旋: :利用細(xì)胞提供的能量（利用細(xì)胞提供的能量（ATPATP）解旋解旋( (解旋酶解旋酶) ) 2)2)、配對(duì)、配對(duì): :分別以每條單鏈為模板分別以每條單鏈為模板, ,以四以四種游離的脫氧核苷酸為原料種游離的脫氧核苷酸為原料, ,利用堿基利用堿基互補(bǔ)配對(duì)原則合成兩條新的子鏈（互補(bǔ)配對(duì)原則合成兩條新的子鏈（DNADNA聚合酶）聚合酶）3)3)、兩條子鏈分別與對(duì)應(yīng)的模板鏈繞、兩條子鏈分別與對(duì)應(yīng)的模板鏈繞成螺旋型，構(gòu)成兩個(gè)新的成螺旋型，構(gòu)成兩個(gè)新的DNADNA分子分子4)、特點(diǎn)（1）邊解旋

5、邊復(fù)制 （2）半保留復(fù)制5、方式、方式 半保留復(fù)制半保留復(fù)制即新即新DNA分子中都保留了分子中都保留了原來(lái)原來(lái)DNADNA分子的分子的條鏈。條鏈。 6、結(jié)果：、結(jié)果： DNA復(fù)制復(fù)制1次，可以產(chǎn)生兩個(gè)完全次，可以產(chǎn)生兩個(gè)完全一樣的一樣的DNA分子，如果連續(xù)復(fù)制分子，如果連續(xù)復(fù)制n次，則可以形成次，則可以形成 個(gè)子代個(gè)子代DNA分子。分子。 7、條件：、條件： 模板模板 原料原料 能量能量 酶：酶：（親代：（親代DNA分子的兩條鏈）；分子的兩條鏈）；：（：（4種游離的脫氧核苷酸）；種游離的脫氧核苷酸）；：（主要來(lái)自呼吸作用產(chǎn)生的：（主要來(lái)自呼吸作用產(chǎn)生的ATP）；）；（解旋酶和聚合酶）等。（解旋

6、酶和聚合酶）等。 8、DNA準(zhǔn)確復(fù)制的原因準(zhǔn)確復(fù)制的原因?DNADNA具有獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)，具有獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)， 能為復(fù)制提供精確的模板。能為復(fù)制提供精確的模板。堿基具有互補(bǔ)配對(duì)的能力，堿基具有互補(bǔ)配對(duì)的能力， 能夠使復(fù)制準(zhǔn)確無(wú)誤。能夠使復(fù)制準(zhǔn)確無(wú)誤。9、意義：、意義： 保持了遺傳信息的連續(xù)性：保持了遺傳信息的連續(xù)性： DNA分子的自我復(fù)制，這在遺傳學(xué)上具有分子的自我復(fù)制，這在遺傳學(xué)上具有重要的意義。重要的意義。DNA通過(guò)復(fù)制在生物的傳種通過(guò)復(fù)制在生物的傳種接代中傳遞遺傳信息，從而保證物種的相接代中傳遞遺傳信息，從而保證物種的相對(duì)穩(wěn)定性，使種族得以延續(xù)。對(duì)穩(wěn)定性，使種族得以延續(xù)。 三、與三、

7、與DNADNA復(fù)制相關(guān)的計(jì)算復(fù)制相關(guān)的計(jì)算) )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（）、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、三條帶中三條帶中DNADNA數(shù)數(shù)的比例是的比例是 。0:1:1能力提升以含有以含有31P標(biāo)志的大腸標(biāo)志的大腸桿菌放入桿菌放入32P的培養(yǎng)液的培養(yǎng)液中，培養(yǎng)中，培養(yǎng)2代。離心結(jié)代。離心結(jié)果如右：