2023學(xué)年完整公開(kāi)課版DNA的復(fù)制

第3節(jié)DNA的復(fù)制一、對(duì)DNA分子復(fù)制的推測(cè)：

沃森和克里克發(fā)表了DNA雙螺旋模型之后不久，于同年又緊接著發(fā)表了DNA自我復(fù)制的假說(shuō)：DNA分子復(fù)制時(shí)，DNA分子的雙螺旋將解開(kāi)，互補(bǔ)的堿基之間的氫鍵斷裂，解開(kāi)的兩條單鏈作為復(fù)制的模板，游離的脫氧核苷酸依據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，通過(guò)形成氫鍵，結(jié)合到作為模板的單鏈上。由于新合成的每個(gè)DNA分子中，都保留了原來(lái)DNA分子中的一條鏈，因此，這種復(fù)制方式被稱做半保留復(fù)制。二、DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證據(jù)要分析DNA的復(fù)制究竟是半保留復(fù)制的還是全保留的，就需要區(qū)分親代與子代的DNA。

1958年,科學(xué)家,運(yùn)用同位素示蹤技術(shù)，以大腸桿菌為實(shí)驗(yàn)材料,設(shè)計(jì)了一個(gè)巧妙的實(shí)驗(yàn)。科學(xué)家推測(cè)：如果DNA是以半保留的方式復(fù)制的，那么離心后應(yīng)該出現(xiàn)三條DNA帶：重帶(最靠近試管底部)、雜交帶(位置居中)、輕帶(試管上部)。1958年Meselson-Stahl的實(shí)驗(yàn)1.概念：2.時(shí)間：三、DNA分子復(fù)制的過(guò)程是指以親代DNA為模板合成子代DNA的過(guò)程。細(xì)胞有絲分裂的間期和減數(shù)第一次分裂的間期3.場(chǎng)所：細(xì)胞核(主要)、線粒體、葉綠體4.DNA分子復(fù)制的過(guò)程：解旋酶催化解旋：模板（在DNA聚合酶的催化下，利用游離的脫氧核苷酸進(jìn)行堿基配對(duì)）復(fù)制:以母鏈為模板進(jìn)行堿基配對(duì)母鏈（舊鏈）子鏈（新鏈）復(fù)制后的DNA:同時(shí)進(jìn)行組成復(fù)制過(guò)程解旋：

堿基配對(duì)：

(復(fù)制)螺旋化:

DNA利用能量,在解旋酶的作用下，把兩條螺旋的雙鏈解開(kāi)。以解開(kāi)的每一段母鏈為模板，在DNA聚合酶等酶的作用下,利用細(xì)胞中游離的4種脫氧核苷酸為原料,按堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，各自合成與母鏈互補(bǔ)的一段子鏈。隨著模板鏈的解旋,新合成的子鏈不斷延伸。同時(shí)，每條新鏈與對(duì)應(yīng)的模板鏈盤(pán)繞成雙螺旋結(jié)構(gòu)。一個(gè)DNA形成兩個(gè)完全相同的子代DNA分子。

模板：6.條件：（親代DNA分子的）兩條母鏈。細(xì)胞中游離的4種脫氧核苷酸。ATP。DNA解旋酶，DNA聚合酶等。能量：酶：原料：5.

特點(diǎn)：半保留復(fù)制7.DNA復(fù)制的結(jié)果：1個(gè)DNA分子→兩個(gè)完全相同的DNA分子4.DNA分子復(fù)制的過(guò)程：邊解旋、邊復(fù)制

DNA分子通過(guò)復(fù)制，將遺傳信息從親代傳給了子代，從而使生物前后代保持了遺傳信息的連續(xù)性。8.DNA復(fù)制的意義：

DNA分子獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)，為復(fù)制提供了精確的模板；通過(guò)堿基互補(bǔ)配對(duì)，保證了復(fù)制能夠準(zhǔn)確地進(jìn)行。9.DNA準(zhǔn)確復(fù)制的原因：15N14N15N14N四、DNA復(fù)制有關(guān)計(jì)算規(guī)律總結(jié)規(guī)律1：親代DNA分子經(jīng)n次復(fù)制后，所合成的DNA分子中，DNA分子數(shù)，含親代母鏈的DNA分子數(shù)，不含親代母鏈的DNA分子數(shù)依次為：2n變通：親代母鏈與子代DNA鏈數(shù)之比為：含親代母鏈的DNA分子數(shù)與子代DNA分子數(shù)之比為：2/（2n×2－2）2/2n即1/（2n-1）

22n-2規(guī)律2：若親代DNA分子中苷脫氧核苷酸數(shù)為a，經(jīng)n次復(fù)制后，所需游離的脫氧核苷酸數(shù)為：

R

=a(2n-1)變通：復(fù)制第n次所需的某脫氧核苷酸數(shù)？

R=a·2n-1

例1、由15N標(biāo)記細(xì)菌的DNA，然后又將14N來(lái)供給這種細(xì)菌，于是該細(xì)菌便用14N來(lái)合成DNA，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DNA中的含14N的鏈與15N的鏈的比例（

）A、4：1

B、2：1

C、1：1

D、3：1

A例2、某一個(gè)DNA分子的堿基總數(shù)中，腺嘌呤為200個(gè)，復(fù)制n次后，消耗周圍環(huán)境中含腺嘌呤的脫氧核苷酸3000個(gè)，該DNA分子已經(jīng)復(fù)制了幾次（是第幾代）（）A．三次（第四代）B．四次（第五代）C．五次（第六代）D．六次（第七代）B1.圖中一、二、三表示DNA復(fù)制的過(guò)程①一表示______，這一過(guò)程中，DNA分子在______的作用下，兩條扭成螺旋的長(zhǎng)鏈開(kāi)始______。②二表示________________________。每條母鏈在一些__________的作用下，鏈上的堿基按照________________