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1、DNA分子的复制,最早提出的DNA复制模型有三种:,一、对DNA复制的推测,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、分散复制:新复制的分子中新旧都有,但分配是随机组合的,沃森和克里克推测是半保留复制模型,2、如果要你来设计实验,你认为最基本的思路是什么?,把复制的单链和原来的链做上标记,然后观察它在新DNA中出现的情况。,1、这些观点各有不同,如何来证明那个观点是正确的?,只能用实验来证明。,实验结论:DNA的复制是以半保留的方式进行的,二、DNA半保留复制的实验证据,因DNA复制采用半保留的方式,所以一个DNA分子经
2、几代复制后的所有DNA中,只有两个DNA分子含有原DNA链。但所有DNA与原DNA所带的信息(脱氧核苷酸的排列序)完全相同。(变异除外),三、DNA复制的过程,1.DNA分子复制的概念?2.DNA分子复制过程怎么进行?3.DNA分子复制过程需要哪些条件?4.DNA分子复制过程有何特点?5.DNA分子复制有何生物学意义?,1.概念:,2.时间:,是指以亲代DNA为模板,合成子代DNA的过程。,细胞有丝分裂的间期、无丝分裂之前和减数第一次分裂的间期,3.场所:,细胞核(主要场所),4、DNA分子复制时需何条件?,模板:亲代DNA的两条母链;原料:4种脱氧核苷酸:能量:ATP;酶:DNA解旋酶,DN
3、A聚合酶等。,5.DNA分子复制的特点:,边解旋边复制,半保留复制,6.DNA准确复制的原因?,DNA具有独特的双螺旋结构,能为复制提供模板。碱基具有互补配对的能力,能够使复制准确无误。,7、DNA分子的复制实质(意义)?,DNA通过复制,使遗传信息从亲代传给了子代,从而保证了物种的相对稳性,保持了遗传信息的连续性,使得种族得以延续。,根据半保留复制和碱基互补配对原则,与复制有关的碱基计算,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?,DNA分子数=,2n,脱氧核苷酸链数=,2n+1,母链数=,子链数=,2,2n+1 2,解析:所用知识为“半保留复制
4、”和“碱基互补配对原则”,并图示分析。,连续第一次复制,连续第二次复制,连续第n次复制,解:,答:一个DNA连续复制n次后,共有2n个DNA,2n+1条脱氧核苷酸链,母链2条,子链2n+1 2条,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?,因为A=ma%,A=T、G=C,A+T=2ma%,,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%),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
5、,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:,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%),答:,DNA连续复制n代后需要鸟嘌呤数是m(2n 1)(1/2 a%)。,课堂练习,1、1个DNA分子经过4次复制,形成16个DNA分子,其中含有最初DNA分子长链的DNA分子有()A.2个 B.8个 C.16个 D.32个 2、DNA分子的复制发生在细胞有丝分裂的()A、分裂前期 B.分裂中期 C.分裂后期 D.分裂间期,3、下列关于DNA复制的说法,其中不正确的是()A.DNA复制过程中需要酶的催化 B.
6、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 4、以DNA的一条链“ATC”为模板,经复制后的子链是()A.“TAG”B.“UAG”C.“TAC”D.“TUG”,5、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,它们中含14N链的DNA与15N链的DNA比例是()A、4:1 B、2:1 C、1:1 D、3:1,A,6、在氮源为14N的培养基上生长的大肠杆菌,其DNA分子均为14N-DNA(对照);在氮源为15N的培养基上生长的大肠杆菌,其DNA
7、分子均为15N-DNA(亲代)。将亲代大肠杆菌转移到含14N的培养基上,再连续繁殖两代(I和II),用离心的方法分离得到的结果如下表所示,请分析:,(1)由实验结果可以推出第一代(I)细菌DNA分子中一条链是,另一条链是。(2)中链含有氮元素是。(3)将第一代(I)转移到含15N的培养基上繁殖一代,将所得到的细菌的DNA用同样方法分离。那么得到的轻中重链情况是(4)上述实验表明DNA分子复制的特点是,15N母链,14N新链,15N和14N,1/2中链,1/2重链,半保留复制,7下列关于DNA复制过程的正确顺序是()互补碱基对之间氢键断裂 互补碱基对之间形成氢键 DNA分子在解旋酶的作用下解旋
8、以解旋后的母链为模板进行碱基互补配对 子链与母链盘旋成双螺旋状结构 A.B.C.D.,D,8DNA分子的双链在复制时解旋,这时下述哪一对碱基从氢键连接处分开()AG与CBA与C CG与A DG与T,A,9DNA复制的基本条件是()A模板,原料,能量和酶 B模板,温度,能量和酶 C模板,原料,温度和酶 D模板,原料,温度和能量,A,10、DNA的复制是在细胞的 分裂和 第一次分裂前的 期进行的。复制是指以 为模板来合成 的过程。复制特点是 复制过程必需以 为模板、为原料、提供能量、的催化等条件,为DNA的复制提供精确的模板、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,新形成的DNA分子都是既含一条 链、又含一条 链,因此,称DNA的复制为“”。,有丝,减数,间,亲代DNA分子,子代DNA分子,边解旋边复制,亲代DNA分子每一条链,脱氧核苷酸,ATP,酶,DNA分子双螺旋结构,碱基互补配对,结构完全相同的子代DNA分子,母,子,半保留复制,