第三章 第三节 DNA的复制

四、DNA分子复制的相关计算
1、已知某一条全部N原子被15N标记的DNA分子（0代）， 转移到含14N的培养基上培养n代
复 ＤＮＡ分子数 脱氧核苷酸链数 制 14 次 分 只含 15 15 14 只含 N 链总 含 Ｎ 含 N的 含 数 子 Ｎ的分 14 15 的分子 Ｎ Ｎ 数 的链 链
数
子
ｎ
2n
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 2、半保留复制：形成的分子 一半是新的，一半是旧的 3、弥散复制：新复制的分子 中新旧都有，但分配是随 机组合的； 亲代DNA
复制一次
子代DNA
复制一次
复制一次
沃森和克里克提出了遗传物质的复制假说：半保留复制
二、DNA半保留复制的实验证据
复习：DNA的双螺旋结构
一分子磷酸
基本单位——脱氧核苷酸
一分子碱基：A、G、C、T
一分子脱氧碳糖
DNA 分子 的结 构
外侧的基本骨架是： 由脱氧核糖和磷酸交替连接构成 主要特点
双螺旋 结构
A=T G=C
内侧是由碱基通过 氢键 连接成的 碱基对 。
碱基互补配对原则及应用
第3节 DNA的复制
一、对DNA分子复制的推测
N N__DNA N N__ DNA
14
14
三、DNA分子复制的过程
1. 概念： 以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。
时间: 有丝分裂间期(体细胞)
减Ⅰ分裂间期(生殖细胞)
真核生物：细胞核（主要）、叶绿体、线粒体 场所：原核生物：细胞质 病毒：寄主细胞
过程：
DNA分子片断
DNA的复制过程
1). 解旋 （DNA解旋酶）
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【例1】将一个DNA分子进行标记，在普通培养基上，让 其连续复制3次，在最后得到的DNA分子中，被标记的DNA 的脱氧核苷酸链占DNA总的脱氧核苷酸链的比例（ C ） A、 1/32 B、 1/ 16 C、 1/8 D、 1/4
【例2】某DNA分子中，若A占32.8%，当其复制两次后， 其中C应该占到多少？( A )
2). 合成子链
（DNA聚合酶）
3). 重新螺旋
母链
子 子链 链 母链
三、DNA分子复制的过程
1. 概念： 以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。
时间: 有丝分裂间期(体细胞)
减Ⅰ分裂间期(生殖细胞)
真核生物：细胞核（主要）、叶绿体、线粒体 场所：原核生物：细胞质 病毒：寄主细胞
过程：①解旋
C ） 3、下列关于DNA复制过程中，正确顺序是（ ①互补碱基对间氢键断裂 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 C．③①④②⑤ D．①③④②⑤
4 、由15N标记细菌的 DNA ，然后又将 14N 来供给这种细 菌，于是该细菌便用14N来合成DNA，假设细菌连续分 裂三次产生了八个新个体，它们DNA中的含14N的链与 15N的链的比例是（ ） A A 、7 ：1 B 、2 ：1 C 、1 ：1 D 、3 ：1
5. 意义
•使遗传信息从亲代传递给子代，保持遗传信息的 连续性，使本物种保持相对稳定和延续。
•由于复制差错而出现基因突变，从而为进化提供 原始选择材料。
课堂练习
DNA的复制是在细胞的 有丝 分裂和 减数 第一次分裂 前的 间 期进行的。复制是指以 亲代DNA分子为模板来 合成子代DNA分子 的过程。复制特点是 边解旋边复制 和 半保留复制 。复制过程必需以 亲代DNA分子一条链 为 模板、 脱氧核苷酸 为原料、 ATP 提供能量、 酶 的 催化等条件， DNA分子双螺旋结构 为DNA的复制提供 碱基互补配对 精确的模板、并有 能力保证复制能够准确 无误地完成。一个亲代DNA分子通过复制形成了两 个 结构完全相同的子代DNA分子 ，新形成的DNA分子 都是既含一条子 链、又含一条母 链，因此，称 半保留复制 DNA的复制为“ ”。
２
２
2n
2n+1
２
2n+1-2
0
2n-2
2、跟据碱基互补配对及亲子代DNA完全 相同规律来计算
若某种DNA分子含某种碱基m个，则该DNA 分子进行n次复制，需要游离的: 含该碱基的脱氧核苷酸分子数 n-1）·m （ 2 =____________ 个。 其中，第n次复制，需要游离的： 含该碱基的脱氧核苷酸分子数 n-1 ·m 2 =____________个。
A.17.2%
B.32.8%
C.50%
D.65.6%
【例3】某DNA分子共有a个碱基，其中含C有m个,则该 DNA复制3次，需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸（
C ）个
A. 7(a-m)
C. 7a/2 -7m
B. 8(a-m)
D. 8(2a-m)
课堂练习
1、下列关于DNA复制的说法，其中不正确的是（ B A. DNA复制过程中需要酶的催化 B. DNA复制过程中需要的能量直接由糖类提供 C. DNA 分子是边解旋复制的 D. DNA 复制过程中两条母链均可作模板 2、以DNA的一条链“－A－T－C－”为模板，经复制后 的子链是（ A ） A. “－T－A－G－” B. “－U－A－G－” C. “－T－A－C－” D. “－T－U－G－” ）
② 合成子链 ③形成子代DNA
结果: 1个DNA分子形成2个相同的DNA分子
2、特点: 边解旋边复制、半保留复制 3、条件: 模板： DNA解旋后的两条链(母链)
原料： 四种脱氧核苷酸 能量： ATP 酶： 解旋酶、 DNA聚合酶、 DNA连接酶
4、准确复制的原因：
① DNA独特的双螺旋结构，能为复制提供精确模板； ② 碱基互补配对的能力，能使复制准确无误。
实验材料：大肠杆菌
设计思路：区分亲代与子代DNA 实验方法： 同位素示踪法、密度梯度离心法
二、DNA半保留复制的实验证据
15N//15N
重带(下部)
15N//14N
中带(中间)
14N//14N 15N
轻带(上部) 中带(中间)
//14N
半保留复制
15
N N__DNA
15
15
N N__DNA
14
15 14
5、已知某DNA分子共含有1000个碱基对，其中一条链 上A：G：T：C=l：2：3：4。该DNA分子连续复制2次 ，共需要鸟嘌呤脱氧核苷酸分子数是 D A．600个 B．900个 C．1200个 D．1800个