第3節DNA的復制,最早提出的DNA復制模型有三種:,一、對DNA復制的推測,1.全保留復制：新復制出的分子直接形成，完全沒有舊的部分；,2.半保留復制：形成的分子一半是新的，一半是舊的；,3.分散復制：新復制的分子中新舊都有，但分配是隨機組合的,實驗結論：DNA的復制是以半保留的方式進行的,二、DNA半保留復制的實驗證據,變通：親代母鏈與子代DNA鏈數之比為：含親代母鏈的DNA分子數與子代DNA分子數之比為：,規律1：親代DNA復制n代后，DNA分子數為，含親代母鏈的DNA分子數為，不含親代母鏈的DNA分子數為,1/2n,2/2n,2n,2個,2n2,【智慧眼尋找規律】,規律2：親代DNA分子經n次復制后，所需某種游離的脫氧核苷酸數為：Ra(2n1)其中a表示親代DNA含有的某種堿基數，n表示復制的次數。,例如：一個DNA分子片段，經水分解消耗88個水分子，得到多少個脫氧核苷酸？,規律3：堿基總數失去H2O數2,90,解旋酶催化（氫鍵斷裂）,解旋：,模板,（在DNA聚合酶的催化下，利用游離的脫氧核苷酸進行）,以母鏈為模板進行堿基配對,母鏈（舊鏈）子鏈（新鏈）,形成兩個子代DNA:,同時進行(邊解旋邊復制）,三、DNA分子復制的過程,邊解旋復制,半保留復制,多起點復制,DNA的復制（動畫）,滑動夾子,DNA解旋酶,DNA引物酶,DNA聚合酶,DNA聚合酶H,DNA連接酶,DNA解旋酶打開DNA雙鏈,引物酶合成引物（RNA），為復制準備,A,DNA聚合酶合成DNA片段,A,后隨鏈繼續合成新的引物，然后合成新的片段,A,DNA聚合酶H切除引物片段，并填補缺口，留下一個小缺口（紅色區域）,A,DNA連接酶填補小缺口,A,解旋酶脫下，DNA復制完成,1.概念：2.場所：3.時期：4.條件5.復制過程：6.復制特點7.準確復制原因,有絲分裂間期、減數分裂第一次分裂的間期,模板：,原料：,能量：,酶：,DNA的兩條母鏈,游離的脫氧核苷酸（A、G、C、T）,ATP,DNA解旋酶、DNA聚合酶等,DNA雙鏈提供精確的模板,（1）邊解旋邊復制,（2）半保留復制,細胞核（主要）、線粒體、葉綠體,解旋合成互補子鏈形成子代DNA,堿基互補配對原則,DNA的復制就是指以親代DNA為模板合成子代DNA的過程,8.DNA分子的復制實質(意義)？,DNA通過復制，使遺傳信息從親代傳給了子代，從而保證了物種的相對穩定性，保持了遺傳信息的連續性，使得種族得以延續。,根據半保留復制和堿基互補配對原則,與復制有關的堿基計算,一個DNA連續復制n次后，共有多少個DNA？多少條脫氧核苷酸鏈？母鏈多少條？子鏈多少條？,DNA分子數=,2n,脫氧核苷酸鏈數=,2n+1,母鏈數=,子鏈數=,2,2n+12,解析：所用知識為“半保留復制”和“堿基互補配對原則”，并圖示分析。,連續第一次復制,連續第二次復制,連續第n次復制,解：,答：一個DNA連續復制n次后，共有2n個DNA，2n+1條脫氧核苷酸鏈，母鏈2條，子鏈2n+12條,一個DNA的堿基A（T、G、C）占堿基總數的a%，堿基總數為m，連續復制n次后，共需要G（C、A、T）多少個？,因為A=ma%，A=T、G=C，A+T=2ma%，,DNA復制n代后子鏈數=2n+12,DNA連續復制n代后需要鳥嘌呤=（2n+12）/2m（1/2a%）=m（2n1）（1/2a%）,解析：先求出親代DNA中G=C=？每兩條新鏈所必需的鳥嘌呤（G）數等于親代DNA胞嘧啶（C）數，再求出DNA復制n代后子鏈數；最后求出DNA連續復制n代后需要鳥嘌呤數。,解：,所以G=C=m（1/2a%），每形成兩條新鏈所必需的鳥嘌呤數等于親代DNA胞嘧啶數=m（1/2a%）,答：,DNA連續復制n代后需要鳥嘌呤數是m（2n1）（1/2a%）。,課堂練習,1.1個DNA分子經過4次復制，形成16個DNA分子，其中含有最初DNA分子長鏈的DNA分子有（）A.2個B.8個C.16個D.32個2.DNA分子的復制發生在細胞有絲分裂的（）A.分裂前期B.分裂中期C.分裂后期D.分裂間期,3.下列關于DNA復制的說法，其中不正確的是（）A.DNA復制過程中需要酶的催化B.DNA復制過程中需要的能量直接由糖類提供C.DNA分子是邊解旋復制的D.DNA復制過程中兩條母鏈均可作模板4.以DNA的一條鏈“ATC”為模板，經復制后的子鏈是（）A.“TAG”B.“UAG”C.“TAC”D.“TUG”,5.由15N標記細菌的DNA，然后又將14N來供給這種細菌，于是該細菌便用14N來合成DNA，假設細菌連續分裂三次產生了八個新個體，它們中含14N鏈的DNA與15N鏈的DNA比例是（）A、4：1B、2：1C、1：1D、3：1,A,6.在氮源為14N的培養基上生長的大腸桿菌，其DNA分子均為14N-DNA（對照）；在氮源為15N的培養基上生長的大腸桿菌，其DNA分子均為15N-DNA（親代）。將親代大腸桿菌轉移到含14N的培養基上，再連續繁殖兩代（I和II），用離心的方法分離得到的結果如下表所示，請分析：,（1）由實驗結果可以推出第一代（I）細菌DNA分子中一條鏈是，另一條鏈是。（2）中鏈含有氮元素是。（3）將第一代（I）轉移到含15N的培養基上繁殖一代，將所得到的細菌的DNA用同樣方法分離。那么得到的輕中重鏈情況是（4）上述實驗表明DNA分子復制的特點是,15N母鏈,14N新鏈,15N和14N,1/2中鏈，1/2重鏈,半保留復制,7下列關于DNA復制過程的正確順序是（）互補堿基對之間氫鍵斷裂互補堿基對之間形成氫鍵DNA分子在解旋酶的作用下解旋以解旋后的母鏈為模板進行堿基互補配對子鏈與母鏈盤旋成雙螺旋狀結構A.B.C.D.,D,8DNA分子的雙鏈在復制時解旋，這時下述哪一對堿基從氫鍵連接處分開（）AG與CBA與CCG與ADG與T,A,9DNA復制的基本條件是（）A模板，原料，能量和酶B模板，溫度，能量和酶C模板，原料，溫度和酶D模板，原料，溫度和能量,A,10.DNA的復制是在細胞的分裂和第一次分裂前的期進行的。復制是指以為模板來合成的過程。復制特點是復制過程必需以為模板、為原料、提供能量、的催化等條件，為DNA的復制提供精確的模板、并有能力保證復制能夠準確無誤地完成。一個親代DNA分子通過復制形成了兩個