DNA的復(fù)制(動畫)解讀

1、 北京奧運會會徽“中國印舞動的北京”怎樣將這枚會徽復(fù)制成怎樣將這枚會徽復(fù)制成兩個完全一樣的印章？兩個完全一樣的印章？何謂何謂 DNA復(fù)制？復(fù)制？ 所謂所謂DNA的復(fù)制的復(fù)制就是指就是指新新DNA的合的合成，是產(chǎn)生兩個跟親代成，是產(chǎn)生兩個跟親代DNA完全相同的完全相同的新新 DNA分子的過程分子的過程.那么那么DNA是如何復(fù)制？是如何復(fù)制？最早提出的最早提出的DNADNA復(fù)制模型有三種復(fù)制模型有三種: :一、對一、對DNADNA復(fù)制的推測復(fù)制的推測1.1.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；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；2.2.半保留復(fù)制：形成的分子一半

2、是新的，一半是舊的；半保留復(fù)制：形成的分子一半是新的，一半是舊的；3.3.彌散型復(fù)制彌散型復(fù)制：新復(fù)制的分子中新舊都有，但分配是隨機組合的：新復(fù)制的分子中新舊都有，但分配是隨機組合的復(fù)制一次復(fù)制一次復(fù)制一次復(fù)制一次復(fù)制一次復(fù)制一次怎樣把不一樣的怎樣把不一樣的DNADNA分開呢？分開呢？N N想一想想一想 ：用什么同位素去標(biāo)記用什么同位素去標(biāo)記DNADNA？14N/14NDNA15N/14NDNA15N/15NDNA輕鏈輕鏈中鏈中鏈重鏈重鏈實驗結(jié)論：實驗結(jié)論：DNADNA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)制的實驗證據(jù)半保留復(fù)制的實驗證據(jù)重帶重帶(

3、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)1515N/ 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DNA變化示意圖復(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)制一次變通：變通：親代母鏈與子代親代母鏈與子代DNADNA鏈數(shù)之比為：鏈數(shù)之比為： 含親代母鏈的含親代母鏈的DNADNA分子數(shù)與子代分子數(shù)與子代DNADNA分子數(shù)分子數(shù)之比為：之比為：規(guī)律規(guī)律1

4、1：親代親代DNADNA復(fù)制復(fù)制n n代后，代后，DNADNA分子分子數(shù)為，含親代母鏈的數(shù)為，含親代母鏈的DNADNA分子數(shù)分子數(shù)為，不含親代母鏈的為，不含親代母鏈的DNADNA分子數(shù)分子數(shù)為為1/2n2/ 2n2n2個個2n2【尋找規(guī)律尋找規(guī)律】規(guī)律規(guī)律2 2：親代親代DNADNA分子經(jīng)分子經(jīng) n n 次復(fù)制后，次復(fù)制后，所需某種游離的脫氧核苷酸數(shù)為：所需某種游離的脫氧核苷酸數(shù)為：R a (2 n1) 其中其中 a a 表示親代表示親代DNADNA含有的某種含有的某種堿基數(shù)，堿基數(shù)，n n 表示復(fù)制的次數(shù)。表示復(fù)制的次數(shù)。例如：一個例如：一個DNADNA分子片段，經(jīng)水分解消耗分子片段，經(jīng)水分

5、解消耗8888個水個水分子，得到多少個脫氧核苷酸？分子，得到多少個脫氧核苷酸？規(guī)律規(guī)律3 3：堿基總數(shù)失去堿基總數(shù)失去H H2 2O O數(shù)數(shù)2 2901.概念：概念：2.場所：場所：3.時期：時期：4.條件條件5.復(fù)制過程：復(fù)制過程：6.準(zhǔn)確復(fù)制原因準(zhǔn)確復(fù)制原因有絲分裂間期、減數(shù)分裂第一次分裂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

6、精確的模板細(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子鏈合成互補子鏈形成子代形成子代DNADNA堿基互補配對原則堿基互補配對原則DNADNA的復(fù)制的復(fù)制就是指以親代就是指以親代DNADNA為模板合成子代為模板合成子代DNADNA的過程的過程解旋酶催化（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)行堿基配對以母鏈為模板進(jìn)行堿基配對母鏈（舊鏈）母鏈（舊鏈）子鏈（新鏈）子鏈（新鏈）形成兩個子代形成兩個子代DNA:同時進(jìn)行同時進(jìn)行(邊解旋邊復(fù)制

7、）邊解旋邊復(fù)制）組成組成復(fù)制過程復(fù)制過程: :邊解旋復(fù)制邊解旋復(fù)制半保留復(fù)制半保留復(fù)制多起點復(fù)制多起點復(fù)制DNADNA復(fù)制的特點：復(fù)制的特點：8.DNA8.DNA分子的復(fù)制實質(zhì)分子的復(fù)制實質(zhì)( (意義意義) )？ DNA DNA通過復(fù)制，使遺傳信息從親代傳通過復(fù)制，使遺傳信息從親代傳給了子代，從而保證了物種的相對穩(wěn)定性，給了子代，從而保證了物種的相對穩(wěn)定性，保持了遺傳信息的連續(xù)性，使得種族得以保持了遺傳信息的連續(xù)性，使得種族得以延續(xù)。延續(xù)。課堂練習(xí)課堂練習(xí) 1 1. .1 1個個DNADNA分子經(jīng)過分子經(jīng)過4 4次復(fù)制，形成次復(fù)制，形成1616個個DNADNA分子，其中含有最初分子，其中含有最

8、初DNADNA分子長鏈的分子長鏈的DNADNA分子有分子有（ ） A. 2A. 2個個 B. 8B. 8個個 C. 16C. 16個個 D. 32D. 32個個 2 2. .DNADNA分子的復(fù)制發(fā)生在細(xì)胞有絲分裂的（分子的復(fù)制發(fā)生在細(xì)胞有絲分裂的（ ） A A. .分裂前期分裂前期 B. B. 分裂中期分裂中期 C. C. 分裂后期分裂后期 D. D. 分裂間期分裂間期 3 3. .下列關(guān)于下列關(guān)于DNADNA復(fù)制的說法，其中不正確的是（復(fù)制的說法，其中不正確的是（ ） A. DNAA. DNA復(fù)制過程中需要酶的催化復(fù)制過程中需要酶的催化 B. DNAB. DNA復(fù)制過程中需要的能量直接由糖

9、類提供復(fù)制過程中需要的能量直接由糖類提供 C. DNA C. DNA 分子是邊解旋復(fù)制的分子是邊解旋復(fù)制的 D. DNA D. DNA 復(fù)制過程中兩條母鏈均可作模板復(fù)制過程中兩條母鏈均可作模板 4 4. .以以DNADNA的一條鏈的一條鏈“A AT TC C”為模板，經(jīng)復(fù)制后為模板，經(jīng)復(fù)制后的子鏈?zhǔn)牵ǖ淖渔準(zhǔn)牵?） A. “A. “T TA AG G” ” B. “B. “U UA AG G” C. “C. “T TA AC C” ” D. “D. “T TU UG G” 5. 5.由由1515N N標(biāo)記細(xì)菌的標(biāo)記細(xì)菌的DNADNA，然后又，然后又將將1414N N來供給這種細(xì)菌，于是該細(xì)菌便

10、來供給這種細(xì)菌，于是該細(xì)菌便用用1414N N來合成來合成DNADNA，假設(shè)細(xì)菌連續(xù)分裂，假設(shè)細(xì)菌連續(xù)分裂三次產(chǎn)生了八個新個體，它們中含三次產(chǎn)生了八個新個體，它們中含1414N N鏈鏈的的DNA與與1 51 5N N鏈的鏈的DNA比例是比例是（ ） A A、4 4：1 B1 B、2 2：1 1 C C、1 1：1 D1 D、3 3：1 1 A A6.6.在氮源為在氮源為1414N N的培養(yǎng)基上生長的大腸桿菌，其的培養(yǎng)基上生長的大腸桿菌，其DNADNA分子均為分子均為1414N-DNAN-DNA（對照）；在氮源為（對照）；在氮源為1515N N的培養(yǎng)基上生長的大腸桿菌，的培養(yǎng)基上生長的大腸桿菌，

11、其其DNADNA分子均為分子均為1515N-DNAN-DNA（親代）。將親代大腸桿菌轉(zhuǎn)移到含（親代）。將親代大腸桿菌轉(zhuǎn)移到含1414N N的培養(yǎng)基上，再連續(xù)繁殖兩代（的培養(yǎng)基上，再連續(xù)繁殖兩代（I I和和IIII），用離心的方法），用離心的方法分離得到的結(jié)果如下表所示，請分析：分離得到的結(jié)果如下表所示，請分析：對照對照親代親代I IIIII輕鏈輕鏈1414N-DNAN-DNA全輕鏈全輕鏈1/21/2輕鏈輕鏈中鏈中鏈全中鏈全中鏈1/21/2中鏈中鏈重鏈重鏈1515N-DNAN-DNA全重鏈全重鏈（1 1）由實驗結(jié)果可以推出第一代（）由實驗結(jié)果可以推出第一代（I I）細(xì)菌）細(xì)菌DNADNA分子中一

12、條鏈分子中一條鏈?zhǔn)鞘?，另一條鏈?zhǔn)?，另一條鏈?zhǔn)?。（2 2）中鏈含有氮元素是）中鏈含有氮元素是 。（3 3）將第一代（）將第一代（I I）轉(zhuǎn)移到含）轉(zhuǎn)移到含1515N N的培養(yǎng)基上繁殖一代，將所得到的細(xì)的培養(yǎng)基上繁殖一代，將所得到的細(xì)菌的菌的DNADNA用同樣方法分離。那么得到的輕中重鏈情況是用同樣方法分離。那么得到的輕中重鏈情況是 （4 4）上述實驗表明）上述實驗表明DNADNA分子復(fù)制的特點是分子復(fù)制的特點是 1515N N母鏈母鏈1414N N新鏈新鏈1515N N和和1414N N1/21/2中鏈，中鏈，1/21/2重鏈重鏈半保留復(fù)制半保留復(fù)制 7 7下列關(guān)于下列關(guān)于DNADNA復(fù)制過

13、程的正確順序是復(fù)制過程的正確順序是（ ） 互補堿基對之間氫鍵斷裂互補堿基對之間氫鍵斷裂 互補堿互補堿基對之間形成氫鍵基對之間形成氫鍵 DNADNA分子分子在解旋酶的作在解旋酶的作用下用下解旋解旋 以解旋后的母鏈為模板進(jìn)行堿以解旋后的母鏈為模板進(jìn)行堿基互補配對基互補配對 子鏈與母鏈盤旋成雙螺旋狀子鏈與母鏈盤旋成雙螺旋狀結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) A.A. B. B. C. C. D. D.D D 8 8DNADNA分子的雙鏈在復(fù)制時解旋，這時下述分子的雙鏈在復(fù)制時解旋，這時下述哪一對堿基從氫鍵連接處分開（哪一對堿基從氫鍵連接處分開（ ） A AG G與與C CB BA A與與C C C CG G與與A A D D

14、G G與與T TA A 9 9DNADNA復(fù)制的基本條件是（復(fù)制的基本條件是（ ） A A模板，原料，能量和酶模板，原料，能量和酶 B B模板，溫度，能量和酶模板，溫度，能量和酶 C C模板，原料，溫度和酶模板，原料，溫度和酶 D D模板，原料，溫度和能量模板，原料，溫度和能量 A A10.DNA10.DNA的復(fù)制是在細(xì)胞的的復(fù)制是在細(xì)胞的 分裂和分裂和 第一次分第一次分裂前的裂前的 期進(jìn)行的。復(fù)制是指以期進(jìn)行的。復(fù)制是指以 為模板來為模板來合成合成 的過程。復(fù)制特點是的過程。復(fù)制特點是 復(fù)制過復(fù)制過程必需以程必需以 為模板、為模板、 為原料、為原料、 提供提供能量、能量、 的催化等條件，的催化等條件， 為為DNADNA的的復(fù)制提供精確的模板、并有復(fù)制提供精確的模板、并有 能力保證復(fù)制能能力保證復(fù)制能夠準(zhǔn)確無誤地完成。一個親代夠準(zhǔn)確無誤地完成。一個親代DNADNA分子通過復(fù)制形成了分子通過復(fù)制形成了兩個兩個 ，新形成的，新形成的DNADNA