遗传信息的传递
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3.螺旋：两条子链分别与对应的模 板链绕成螺旋型，构成两个新 的DNA分子
DNA复制的条件
1958年美国生化学家Kornberg在试管中用脱氧核苷 酸合成DNA。他将大肠杆菌中提取的DNA聚合酶加 入到含有四种丰富的脱氧核苷酸和适量Mg2+的人工 体系中，并没有发生DNA 的合成，当加入少量的 DNA作为模板和能源物质后，并经保温孵育后，测 定其中DNA的含量，发现其中的DNA的含量增加了。
解析：先求出亲代DNA中G=C=？每两条新链所必需的鸟嘌呤（G）数 等于亲代DNA胞嘧啶（C）数，再求出DNA复制n代后子链数；最后求 出DNA连续复制n代后需要鸟嘌呤数。
解： 因为A=ma%，A=T、G=C， A+T= 2ma%，
所以G=C=m（1/2﹣ a%），每形成两条新链所必需的鸟嘌呤数等 于亲代DNA胞嘧啶数= m （1/2﹣ a%）
课堂练习
1.在进行基因工程时，已经得到一个目的基因 -CTAG，G要GC人工
复制，使数量增多，需要的复制条件是（ ） -D
①CTAGGGC或GATCCCG模板链 ②碱基A、U、- C、G
③碱基A、T、C、G ④核糖 ⑤脱氧核糖 ⑥酶 GATCCCG
⑦ATP ⑧磷酸 ⑨蛋白质
-
A.①③④⑦⑧⑨
B.①②④⑥⑦⑧
保持了遗传信息的连续性
与复制有关的碱基计算
①一个DNA连续复制n次后，共有多少个DNA？多少条脱氧核苷酸链？ 母链多少条？子链多少条？
解析：所用知识为“半保留复制”和“碱基互补配对原则”，并图示
分析。 A T
TA
GC
CG
解：根据半保留复制和碱基互补配对原则
连续第一次复制
AT
AT
DNA分子数= 2n
由于含15N的DNA的密度比普通DNA (14N－ DNA)的密度大，在氯化铯密度梯度离心时， 两种密度不同的DNA区带分布在不同的位置。
❖重带 ❖中带 ❖轻带
利用与普通同位素的质量不 同进行质量分析
常用的同位素： 14C/12C、18O/16O、15N/14N、 32P/31P、35S/32S
DNA半保留复制的实验证据
C.①②⑤⑥⑦⑨
D.①③⑤⑥⑦⑧
2.下列有关DNA分子复制的叙述，正确的是（ B ） A.DNA分子在解旋酶的作用下水解成脱氧核苷酸 B.在复制过程中，解旋和复制是同时进行的 C.解旋后以一条母链为模板合成两条新的子链 D.两条新的子链通过氢键形成一个新的DNA分子
DNA复制n代后子链数=2n+1 ﹣2
DNA连续复制n代后需要
鸟嘌呤=[（2n+1 ﹣2 ）/2] m （1/2﹣ a%） = m （2n ﹣1）（1/2﹣ a%）
m （ 答： DNA连续复制n代后需要鸟嘌呤数是
2n ﹣1）
拓展两下 DNA复制与细胞分裂的关系
——复制好的两个DNA总是分别放在姐妹染色单体上
染色体复制
见步步高P91第8题 高三生物练习38第13题
DNA的复制课堂小结
★时间：有丝分裂分裂间期、减数第一次分裂前的间期
解旋
模板：亲代DNA提供 条件：原料：游离的脱氧核苷酸
能量: ATP
★过程： 合成子链
酶: 解旋酶、DNA聚合
原则：碱基互酶补配对原则
复旋
边解旋边复制 ★特点：
半保留复制
★意义：保持前后代遗传信息的连续性
为什么可以通过提取DNA样本确认身份？ 如何保证体细胞中DNA一致？
遗传物质的主要功能
• 贮存遗传信息
——脱氧核苷酸对排列顺序
• 传递遗传信息
——DNA的复制
• 表达遗传信息
三、遗传信息的传递
DNA复制的可能方式
最早提出的DNA复制模型有三种:
1、全保留复制：新复制出的分子直接形成，完全没有旧的部分；
（1）将大肠杆菌用含15N培养基培养
（2）转入14N培养基培养两代 （3）提取DNA，进行密度梯度超速离心和分析（测密度）
亲代
子一代
子二代
子三代
15N15N
重密度
15N14N
14N14N
中密度
中密度1： 中密度1： 轻密度1 轻密度3
根据上面实验过程,完成下列表格
复 制 次
DAN 个数
数
01
12
24
TA
TA
GC
GC
脱氧核苷酸链数= 2n+1
CG
CG
连续第二次复制
母链数= 2
AT
AT
AT
AT
Hale Waihona Puke Baidu
子链数= 2n+1 ﹣2
TA
TA
TA
TA
GC
GC
GC
G C 答：一个DNA连续复制n次后，共有2n个
CG
CG
CG
C G DNA，2n+1条脱氧核苷酸链，母链2条，
连续第n次复制 子链2n+1 ﹣2条
②一个DNA的碱基A（T、G、C）占碱基总数的a%，碱基总数为m， 连续复制n次后，共需要G（C、A、T）多少个？
复制一次
2、半保留复制：形成的分子一半是新的，一半是旧的；
复制一次
3、分散复制：新复制的分子中新旧都有，但分配是随机组合的 复制一次
探究DNA的复制方式
①用什么方法来区分亲子代DNA？ ②用什么方法把这些带有不同标记的DNA分 开？
•氯化铯(CsCl)密度梯度离心法
CsCl溶液密度分布从高到低形成密度梯 度，不同密度的DNA分子就停留在与其相当 的CsCl密度处，在紫外光下可以看到DNA分 子形成的区带；
DNA复制的特点
半保留复制 边解旋边复制 （半不连续复制）
DNA复制的意义
DNA复制是一项十分艰巨 的任务，以人类细胞为例，必 须在8h左右的时间里完成大约 30亿碱基对的精准复制，而出 错率不多于2个碱基。
DNA只有通过复 制，才能把亲代 的遗传信息准确 传递给子代，从 而使前后代保持 遗传信息的连续 性。
38
n
2n
细胞中DAN分子离心后 在试管中的位置
15N/15N
15N/14N
14N/14N
重带
1
中带
0
中带：轻带=1:1
0
中带：轻带=1:3
0
中带：轻带=1:（2n-1-1） 0
0
0
2
0
2
2
2
6
2
2n-2
DNA的复制过程
1.解旋:利用细胞提供的能量边解旋、 边复制
2.配对:分别以两条母链为模板,以四 种游离的脱氧核苷酸为原料,在 多种酶的作用下，根据碱基互 补配对原则合成两条新的子链
DNA复制过程中，平均109个碱基对中只有一 个会发生错误。是什么保证了复制的准确性？
（1）双螺旋结构为复制提供了精确的模板
（2）碱基互补配对保证了复制的准确性
时间 场所 条件
原则 特点 结果 意义
DNA复制
有丝分裂的间期 减数第一次分裂前的间期 主要在细胞核 模板、酶、原料、能量等基本条件 碱基互补配对原则 半保留复制 子链与母链结合，构成两个新的DNA分子
DNA复制的条件
1958年美国生化学家Kornberg在试管中用脱氧核苷 酸合成DNA。他将大肠杆菌中提取的DNA聚合酶加 入到含有四种丰富的脱氧核苷酸和适量Mg2+的人工 体系中，并没有发生DNA 的合成，当加入少量的 DNA作为模板和能源物质后，并经保温孵育后，测 定其中DNA的含量，发现其中的DNA的含量增加了。
解析：先求出亲代DNA中G=C=？每两条新链所必需的鸟嘌呤（G）数 等于亲代DNA胞嘧啶（C）数，再求出DNA复制n代后子链数；最后求 出DNA连续复制n代后需要鸟嘌呤数。
解： 因为A=ma%，A=T、G=C， A+T= 2ma%，
所以G=C=m（1/2﹣ a%），每形成两条新链所必需的鸟嘌呤数等 于亲代DNA胞嘧啶数= m （1/2﹣ a%）
课堂练习
1.在进行基因工程时，已经得到一个目的基因 -CTAG，G要GC人工
复制，使数量增多，需要的复制条件是（ ） -D
①CTAGGGC或GATCCCG模板链 ②碱基A、U、- C、G
③碱基A、T、C、G ④核糖 ⑤脱氧核糖 ⑥酶 GATCCCG
⑦ATP ⑧磷酸 ⑨蛋白质
-
A.①③④⑦⑧⑨
B.①②④⑥⑦⑧
保持了遗传信息的连续性
与复制有关的碱基计算
①一个DNA连续复制n次后，共有多少个DNA？多少条脱氧核苷酸链？ 母链多少条？子链多少条？
解析：所用知识为“半保留复制”和“碱基互补配对原则”，并图示
分析。 A T
TA
GC
CG
解：根据半保留复制和碱基互补配对原则
连续第一次复制
AT
AT
DNA分子数= 2n
由于含15N的DNA的密度比普通DNA (14N－ DNA)的密度大，在氯化铯密度梯度离心时， 两种密度不同的DNA区带分布在不同的位置。
❖重带 ❖中带 ❖轻带
利用与普通同位素的质量不 同进行质量分析
常用的同位素： 14C/12C、18O/16O、15N/14N、 32P/31P、35S/32S
DNA半保留复制的实验证据
C.①②⑤⑥⑦⑨
D.①③⑤⑥⑦⑧
2.下列有关DNA分子复制的叙述，正确的是（ B ） A.DNA分子在解旋酶的作用下水解成脱氧核苷酸 B.在复制过程中，解旋和复制是同时进行的 C.解旋后以一条母链为模板合成两条新的子链 D.两条新的子链通过氢键形成一个新的DNA分子
DNA复制n代后子链数=2n+1 ﹣2
DNA连续复制n代后需要
鸟嘌呤=[（2n+1 ﹣2 ）/2] m （1/2﹣ a%） = m （2n ﹣1）（1/2﹣ a%）
m （ 答： DNA连续复制n代后需要鸟嘌呤数是
2n ﹣1）
拓展两下 DNA复制与细胞分裂的关系
——复制好的两个DNA总是分别放在姐妹染色单体上
染色体复制
见步步高P91第8题 高三生物练习38第13题
DNA的复制课堂小结
★时间：有丝分裂分裂间期、减数第一次分裂前的间期
解旋
模板：亲代DNA提供 条件：原料：游离的脱氧核苷酸
能量: ATP
★过程： 合成子链
酶: 解旋酶、DNA聚合
原则：碱基互酶补配对原则
复旋
边解旋边复制 ★特点：
半保留复制
★意义：保持前后代遗传信息的连续性
为什么可以通过提取DNA样本确认身份？ 如何保证体细胞中DNA一致？
遗传物质的主要功能
• 贮存遗传信息
——脱氧核苷酸对排列顺序
• 传递遗传信息
——DNA的复制
• 表达遗传信息
三、遗传信息的传递
DNA复制的可能方式
最早提出的DNA复制模型有三种:
1、全保留复制：新复制出的分子直接形成，完全没有旧的部分；
（1）将大肠杆菌用含15N培养基培养
（2）转入14N培养基培养两代 （3）提取DNA，进行密度梯度超速离心和分析（测密度）
亲代
子一代
子二代
子三代
15N15N
重密度
15N14N
14N14N
中密度
中密度1： 中密度1： 轻密度1 轻密度3
根据上面实验过程,完成下列表格
复 制 次
DAN 个数
数
01
12
24
TA
TA
GC
GC
脱氧核苷酸链数= 2n+1
CG
CG
连续第二次复制
母链数= 2
AT
AT
AT
AT
Hale Waihona Puke Baidu
子链数= 2n+1 ﹣2
TA
TA
TA
TA
GC
GC
GC
G C 答：一个DNA连续复制n次后，共有2n个
CG
CG
CG
C G DNA，2n+1条脱氧核苷酸链，母链2条，
连续第n次复制 子链2n+1 ﹣2条
②一个DNA的碱基A（T、G、C）占碱基总数的a%，碱基总数为m， 连续复制n次后，共需要G（C、A、T）多少个？
复制一次
2、半保留复制：形成的分子一半是新的，一半是旧的；
复制一次
3、分散复制：新复制的分子中新旧都有，但分配是随机组合的 复制一次
探究DNA的复制方式
①用什么方法来区分亲子代DNA？ ②用什么方法把这些带有不同标记的DNA分 开？
•氯化铯(CsCl)密度梯度离心法
CsCl溶液密度分布从高到低形成密度梯 度，不同密度的DNA分子就停留在与其相当 的CsCl密度处，在紫外光下可以看到DNA分 子形成的区带；
DNA复制的特点
半保留复制 边解旋边复制 （半不连续复制）
DNA复制的意义
DNA复制是一项十分艰巨 的任务，以人类细胞为例，必 须在8h左右的时间里完成大约 30亿碱基对的精准复制，而出 错率不多于2个碱基。
DNA只有通过复 制，才能把亲代 的遗传信息准确 传递给子代，从 而使前后代保持 遗传信息的连续 性。
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2n
细胞中DAN分子离心后 在试管中的位置
15N/15N
15N/14N
14N/14N
重带
1
中带
0
中带：轻带=1:1
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中带：轻带=1:3
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中带：轻带=1:（2n-1-1） 0
0
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0
2
2
2
6
2
2n-2
DNA的复制过程
1.解旋:利用细胞提供的能量边解旋、 边复制
2.配对:分别以两条母链为模板,以四 种游离的脱氧核苷酸为原料,在 多种酶的作用下，根据碱基互 补配对原则合成两条新的子链
DNA复制过程中，平均109个碱基对中只有一 个会发生错误。是什么保证了复制的准确性？
（1）双螺旋结构为复制提供了精确的模板
（2）碱基互补配对保证了复制的准确性
时间 场所 条件
原则 特点 结果 意义
DNA复制
有丝分裂的间期 减数第一次分裂前的间期 主要在细胞核 模板、酶、原料、能量等基本条件 碱基互补配对原则 半保留复制 子链与母链结合，构成两个新的DNA分子