第3节_DNA的复制过程(公开课用)

同位素示踪法
科学家推测：
如果DNA是以 半保留的方式复制的， 那么离心后应该出现 三条DNA带：重带 (最靠近试管底部)、 杂交带(位置居中)、 轻带(试管上部)。
三、DNA分子复制的过程
看书思考： 1 定义 2 时间、场所 3 条件 4 过程 5 特点、原则 6 准确复制的原因与意义
1、DNA的复制的定义、时间、场所、条
在DNA聚合酶的作用
下通过碱C基互补
G
C
配结对合脱到已氧母核在所链苷上以复酸DA制边NA解T复旋制边特复点制之A一G 是T: C
GC
A
T
A
T
C
G
A
T
A
T
新C 合成G 的 另A 一条T 链
A
T
C
G
C
G
G
C
G
C
D单的N链。A是这复原种制A复DG所后N制产以A方保生DT进C式的留N行我每下A们半复个来称子的保制其代，留特为D而复点半N另制之A保一分留二条子A复G是单中制链:，。是都TC新有合一成条
复习思考：ＤＮＡ的结构
１.特殊的空间结构
双螺旋结构
２.基本组成单位 脱氧核苷酸
磷酸
脱氧
碱GACT基
核糖
种类： 4种
(A)腺嘌呤脱氧核苷酸 (G)鸟嘌呤脱氧核苷酸 (C)胞嘧啶脱氧核苷酸 (T)胸腺嘧啶脱氧核苷酸
连 接
A
T
T
A
G
C
C
G
在细胞分裂时期末期时，细胞会 一分为二，作为主要遗传物质的ＤＮ Ａ会平均地分配到子细胞中。
A.20个 B.30个 C.90个 D.120个
每个DNA分子中含C（= 20/20%-20*2。）/2 复制2次增加了 3 个DNA分子 共增加C碱基数为 3*30=。90
（3）、一个由15N标记的DNA分子， 放在没有标记的环境中培养，复
制5次后，标记的DNA分子占DNA分
子 总数的：
2个
25个
G
Gቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
G
C
C
在解旋酶的催化下 氢键已被打C 开
A
T
G
C
T
（2）、合成新链
以解开的每一条片段（母链） 为模板，遵循碱基互补配对原则， 与提供原料的４种核苷酸各自互 补配对，并在ＤＮＡ聚合酶的作 用下连接成一段子链。
A
T
C
G
T G
A
T
C
A
T
A
T
C
G
亲G代DNA的G 一条C 链作为A 模板
G
C T C
A
5、准确复制的原因、意义
①DNA分子独特的双螺旋结构 原因： 提供精确的模板
②通过 碱基互补配对 保证了复制准确无误。
意义： 将遗传信息从亲代传给子代， 保持了遗传信息的稳定性、 连续性
6、DNA复制过程中的等量关系 一个DNA复制n次后，得到（2n ） 个
子代DNA
（1）、一个DNA分子连续复制4次， 可得到几个子代DNA？其中有几个 DNA分子含有原来的DNA链？
A.分别由两条母链和两条子链形成 B.两条母链和两条子链随机结合而成 C.分别由一条子链及一条母链结合而成 D.一条子链与另一条子链的母链结合
2、下列关于DNA复制过程中，正确顺序是
①互补碱基对问氢键断裂
C
②互补碱基对之间形成氢键
③DNA分子在解旋酶作用下解旋
④以母链为模板进行碱基互补配对
⑤子链与母链盘旋成双螺旋结构
A．③①②④⑤ B．③④②⑤①
A
T
C
G
G
C
A
T
G
C
A
T
新C 合成G 的 另A 一条T 链
A
T
C
G
G
C
A
T
G
C
4、总结：
1、DNA复制的特点
①是一个 边解旋边复制 的过程
②由于新合成的DNA分子中，都保留了 原DNA的一条链，因此半叫保留复制
2、DNA复制遵循的原 碱基互则补配对原则
还未解旋
A
T
C
G
A
T
T
A
T
G
刚解旋 C
G
件
★定义：以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程
★时间：有丝分裂间期、减数第一次分裂前的间期
★场所：真核生物：细胞核（主要）、叶绿体、线粒体 原核生物：细胞质
模板： 亲代DNA分子的两条
★条件：
原料：
链 游离的4种脱氧核苷酸（A、G、C、T）
能量： ATP （呼吸作用提供）
酶： 解旋酶、DNA聚合酶等
由于新合成的每个DNA分子中，都保留了 原来DNA分子中的一条链，因此，这种复制 方式被称做半保留复制。
二、DNA半保留复制的实验证 据
要分析DNA的复制究竟是半保留复 制的还是全保留的，就需要区分亲代 与子代的DNA。
1958年,科学家,运用同位素示踪技 术，以大肠杆菌为实验材料,设计了一 个巧妙的实验。
大致分为三个过程： 解旋 合成子链 形成新的ＤＮＡ分子
（1）、解旋
ＤＮＡ双螺旋结构在ＤＮＡ解旋酶 的作用下解旋成２个单链片段。
双 螺 旋 结 构
２ 个 单 链 片 段
DNA分子利用细胞提供的能A量(ATTP)，在解旋酶的作用下， 把两条扭成螺旋的双链C 解开，G这个过程叫解旋。
A
T
T
A
T
G
A
C
16个
2个
带标记的链
只这样有的一一个个 带DN标A记分的子 D经子这N复代样A制中的分后有一子，几个
个DN带A标分记子的
没的经子个D复代带有DNA制中标N带分后有记A标子分，几的记子
DNA分子
新因合此成，的一链个带标记的DNA分子无论复制多少次 其子代DNA中仅存在两个被标记的DNA分子。
（2）、一个DNA分子中有碱基 A20个，占全部碱基的20%，若 DNA连续复制2次，需要碱答基案C：:C
A、1/10 C、1/16
B、1/5 D、1/25
答案：C
四、本节内容小结
DNA
概念：1DNA→2DNA 时间： 有丝分裂间期
减数分裂第一次分裂间期 过程：1.解旋 2.合成子链 3.
形成新的DNA
条件：模板、原料、能量和多种酶 意义：传递遗传信息
五、练习
1、一个DNA分子自我复制后形成两个 DNA分子，这两个新的DNA分子C （ ）
T
C
G
A
T
A
T
T G
C G
C AT
GC
G C
AT GC
（3）、形成新的ＤＮＡ分子
子链不断延伸并于对应 母链盘绕成双螺旋结构，形 成各含一条母链和一条子链 的２个ＤＮＡ分子。
A
T
A
T
C G 原亲代DNCA G
A
T
的一条链A T
A
T
A
T
C
G
C
G
形成两条子代DNA
G
C
G
C
A
T
A
T
G
C
G
C
A
T
C
G
A
T
在此之前，ＤＮＡ会经过复制，才 能保持细胞的亲代与子代之间保持了 遗传形状的稳定性。
一、科学家对DNA分子的推测
沃森和克里克发表了DNA双螺旋模型之后 不久，于同年又紧接着发表了DNA自我复制 的假说：DNA分子复制时，DNA分子的双螺 旋将解开，互补的碱基之间的氢键断裂，解 开的两条单链作为复制的模板，游离的脱氧 核苷酸依据碱基互补配对原则，通过形成氢 键，结合到作为模板的单链上。