1、第第3 3節(jié)節(jié) DNADNA的復(fù)制的復(fù)制19581958年，沃森和克里克提出了年，沃森和克里克提出了DNADNA雙螺旋結(jié)構(gòu)，同年又提出了雙螺旋結(jié)構(gòu)，同年又提出了DNADNA半保留復(fù)制半保留復(fù)制的理論。的理論。一一. DNA. DNA半保留復(fù)制半保留復(fù)制1. 1. 復(fù)制時間：有絲分裂和減數(shù)分裂的間期（復(fù)制時間：有絲分裂和減數(shù)分裂的間期（S S期）期）2. 2. 復(fù)制場所：（所有含復(fù)制場所：（所有含DNADNA的場所）的場所）主要場所：細胞核主要場所：細胞核次要場所：線粒體、葉綠體次要場所：線粒體、葉綠體3. 3. 所需原料：四種游離的脫氧核苷酸所需原料：四種游離的脫氧核苷酸（1 1）解旋：在）解

2、旋：在解旋酶解旋酶的作用下，的作用下，DNADNA的的氫鍵斷裂，氫鍵斷裂，雙鏈解開雙鏈解開。（2 2）堿基配對）堿基配對: :在在DNADNA聚合酶、聚合酶、DNADNA連接酶連接酶的作用下，以的作用下，以兩條單鏈為模板兩條單鏈為模板，以，以游離的游離的脫氧核苷酸為原料脫氧核苷酸為原料，按照堿基互補配對原則按照堿基互補配對原則，合成子鏈。合成子鏈。（3 3）螺旋化）螺旋化: :每條子鏈與其對應(yīng)的母鏈每條子鏈與其對應(yīng)的母鏈盤繞成雙螺旋結(jié)構(gòu)。盤繞成雙螺旋結(jié)構(gòu)。4.4.復(fù)制過程：邊解旋邊復(fù)制復(fù)制過程：邊解旋邊復(fù)制 模板：模板：_6.6.條件：條件：親代親代DNADNA分子的兩條母鏈。分子的兩條母鏈。

3、細胞中游離的細胞中游離的4 4種種脫氧核苷酸。脫氧核苷酸。ATPATPDNADNA解旋酶，解旋酶，DNADNA聚合聚合酶、酶、DNADNA連接酶等。連接酶等。能量：能量：_酶：酶：_原料：原料：_5.5.特點：特點：邊解旋邊復(fù)制；半保留復(fù)制邊解旋邊復(fù)制；半保留復(fù)制 DNA DNA分子通過復(fù)制，將遺傳信息從親代傳給了分子通過復(fù)制，將遺傳信息從親代傳給了子代，從而子代，從而使生物前后代使生物前后代保持了遺傳信息的連續(xù)性。保持了遺傳信息的連續(xù)性。7.DNA7.DNA復(fù)制的意義：復(fù)制的意義： DNA DNA分子獨特的雙螺旋結(jié)構(gòu)，為復(fù)制提供了精確的分子獨特的雙螺旋結(jié)構(gòu)，為復(fù)制提供了精確的模板；通過堿基互

4、補配對，保證了復(fù)制能夠準確地進行。模板；通過堿基互補配對，保證了復(fù)制能夠準確地進行。8.DNA8.DNA準確復(fù)制的原因：準確復(fù)制的原因：1.1.外界條件對外界條件對DNADNA復(fù)制的影響復(fù)制的影響在在DNADNA復(fù)制的過程中，需要酶的催化和復(fù)制的過程中，需要酶的催化和ATPATP供能，凡是影響酶活性供能，凡是影響酶活性的因素和影響細胞呼吸的因素，都會影響的因素和影響細胞呼吸的因素，都會影響DNADNA的復(fù)制。的復(fù)制。2.DNA2.DNA復(fù)制的準確性復(fù)制的準確性一般情況下，一般情況下，DNADNA能準確地進行復(fù)制。特殊情況下，在外界因素能準確地進行復(fù)制。特殊情況下，在外界因素和生物內(nèi)部因素的作用

5、下，可能造成堿基配對發(fā)生差錯，引起和生物內(nèi)部因素的作用下，可能造成堿基配對發(fā)生差錯，引起DNADNA復(fù)制過程中出現(xiàn)差錯復(fù)制過程中出現(xiàn)差錯, ,即：出現(xiàn)基因突變。即：出現(xiàn)基因突變。二二. . 有關(guān)有關(guān)DNADNA復(fù)制的其他問題復(fù)制的其他問題3.DNA3.DNA復(fù)制的起點數(shù)目和方向復(fù)制的起點數(shù)目和方向DNADNA在進行復(fù)制的時候，起點可能不僅僅為一個，有時候為多起點在進行復(fù)制的時候，起點可能不僅僅為一個，有時候為多起點復(fù)制，復(fù)制的方向也不是單一的，既可以單向進行，也可以雙向復(fù)制，復(fù)制的方向也不是單一的，既可以單向進行，也可以雙向進行。進行?！绢}【題1 1】如圖為真核生物染色體上】如圖為真核生物染色

6、體上DNADNA分子復(fù)制過程示意圖，有關(guān)敘述錯分子復(fù)制過程示意圖，有關(guān)敘述錯誤的是誤的是A.A.圖中圖中DNADNA分子復(fù)制是從多個起點開始的分子復(fù)制是從多個起點開始的B.B.圖中圖中DNADNA分子復(fù)制是邊解旋邊雙向復(fù)制的分子復(fù)制是邊解旋邊雙向復(fù)制的C.C.真核生物真核生物DNADNA分子復(fù)制的過程需要解旋酶分子復(fù)制的過程需要解旋酶D.D.真核生物的這種復(fù)制方式提高了復(fù)制速率真核生物的這種復(fù)制方式提高了復(fù)制速率【解析】解答本題的關(guān)鍵是準確識別出圖中的有效信息：復(fù)制起點【解析】解答本題的關(guān)鍵是準確識別出圖中的有效信息：復(fù)制起點有多個；復(fù)制方向為順時針單向。有多個；復(fù)制方向為順時針單向。B三三.

7、 DNA. DNA復(fù)制過程中的相關(guān)計算復(fù)制過程中的相關(guān)計算 一個一個DNADNA分子復(fù)制分子復(fù)制n n次后：次后：（1 1）可得到）可得到_個子代個子代DNADNA分子。分子。（2 2）其中含有親代母鏈的）其中含有親代母鏈的DNADNA分子有分子有_條，含有新合成子鏈的條，含有新合成子鏈的DNADNA分子分子有有_條。條。（3 3）親代脫氧核苷酸鏈數(shù)）親代脫氧核苷酸鏈數(shù)=_=_條；條；（4 4）子代）子代DNADNA分子中脫氧核苷酸總鏈數(shù)分子中脫氧核苷酸總鏈數(shù)=_=_條；條；（5 5）新合成的脫氧核苷酸鏈數(shù)）新合成的脫氧核苷酸鏈數(shù)=_=_條。條。22n+12 -2n+12n22nDNA雙鏈雙鏈

8、深色：親代深色：親代DNADNA的兩條母鏈的兩條母鏈淺色：新合成的子鏈淺色：新合成的子鏈三三. DNA. DNA復(fù)制過程中的相關(guān)計算復(fù)制過程中的相關(guān)計算一個一個DNADNA分子復(fù)制分子復(fù)制n n次后：次后：DNA雙鏈雙鏈深色：親代深色：親代DNADNA的兩條母鏈的兩條母鏈淺色：新合成的子鏈淺色：新合成的子鏈若親代若親代DNADNA分子含有某種脫氧核苷酸分子含有某種脫氧核苷酸m m個，則：個，則：(1)(1)經(jīng)過經(jīng)過n n次復(fù)制，共需消耗游離的該次復(fù)制，共需消耗游離的該脫氧核苷酸脫氧核苷酸_個。個。(2)(2)第第n n次復(fù)制時，需消耗游離的該脫次復(fù)制時，需消耗游離的該脫氧核苷酸氧核苷酸_個。個

9、。m(2 -1)nm2n-1三、三、DNADNA半保留復(fù)制的實驗證據(jù)半保留復(fù)制的實驗證據(jù)閱讀課本閱讀課本P62【相關(guān)鏈接】：【相關(guān)鏈接】：DNA半保留復(fù)制的證明半保留復(fù)制的證明（一）實驗方法：（一）實驗方法：放射性同位素標記法放射性同位素標記法和和密度梯度離心技術(shù)密度梯度離心技術(shù)密度梯度離心法密度梯度離心法: :又稱為區(qū)帶離心法，可以同時使樣品中幾個或全部組分分離，又稱為區(qū)帶離心法，可以同時使樣品中幾個或全部組分分離，具有良好的分辨率。其原理為：用超離心機對小分子物質(zhì)溶液，長時間加一具有良好的分辨率。其原理為：用超離心機對小分子物質(zhì)溶液，長時間加一個離心力場達到沉降平衡，在沉降池內(nèi)從液面到底部

10、出現(xiàn)一定的密度梯度。個離心力場達到沉降平衡，在沉降池內(nèi)從液面到底部出現(xiàn)一定的密度梯度。若在該溶液里加入少量大分子溶液，則溶液內(nèi)比溶劑密度大的部分就產(chǎn)生大若在該溶液里加入少量大分子溶液，則溶液內(nèi)比溶劑密度大的部分就產(chǎn)生大分子沉降，比溶劑密度小的部分就會上浮，最后在重力和浮力平衡的位置，分子沉降，比溶劑密度小的部分就會上浮，最后在重力和浮力平衡的位置，集聚形成帶狀物。集聚形成帶狀物。 小顆粒小顆粒中顆粒中顆粒大顆粒大顆粒（二）實驗過程：（二）實驗過程：大腸桿菌在含大腸桿菌在含 N的培養(yǎng)基中生長若干代的培養(yǎng)基中生長若干代15N/ N1515的的DNAN/ N1415的的DNAN/ N1415的的DN

11、A的的DNAN/ N1414轉(zhuǎn)移到轉(zhuǎn)移到 N的的培養(yǎng)液中培養(yǎng)液中14細胞分裂一次細胞分裂一次細胞分裂兩次細胞分裂兩次重帶重帶中帶中帶輕帶輕帶中帶中帶【題【題3 3】把培養(yǎng)在含輕氮】把培養(yǎng)在含輕氮( (1414N)N)環(huán)境中的細菌，轉(zhuǎn)移到含重氮環(huán)境中的細菌，轉(zhuǎn)移到含重氮( (1515N)N)環(huán)境中，環(huán)境中，培養(yǎng)相當于復(fù)制一輪的時間，然后放回原環(huán)境中培養(yǎng)相當于連續(xù)復(fù)制兩培養(yǎng)相當于復(fù)制一輪的時間，然后放回原環(huán)境中培養(yǎng)相當于連續(xù)復(fù)制兩輪的時間后，細菌輪的時間后，細菌DNADNA組成分析為組成分析為( )( )A.3/4A.3/4輕氮型、輕氮型、1/41/4中間型中間型B.1/4B.1/4輕氮型、輕氮型

12、、3/43/4中間型中間型C.1/2C.1/2輕氮型、輕氮型、1/21/2中間型中間型D.3/4D.3/4重氮型、重氮型、1/41/4中間型中間型A【題【題2 2】將大腸桿菌放在含】將大腸桿菌放在含 N N的環(huán)境中若干代后，轉(zhuǎn)移到含的環(huán)境中若干代后，轉(zhuǎn)移到含 N N的環(huán)境中的環(huán)境中繼續(xù)培養(yǎng)，當繼續(xù)培養(yǎng)，當DNADNA復(fù)制到第復(fù)制到第n n次時，進行密度梯度離心，其中重密度次時，進行密度梯度離心，其中重密度DNADNA為為_條，中密度條，中密度DNADNA為為_條，輕密度條，輕密度DNADNA為為_條。條。1514022 2n【題【題4 4】用】用1515N N標記細菌的標記細菌的DNADNA，然后又用含，然后又用含1414N N的培養(yǎng)基培養(yǎng)這種細的培養(yǎng)基培養(yǎng)這種細菌，于是該細菌便用菌，于是該細菌便用1414N N來合成來合成DNADNA，假設(shè)細菌連續(xù)分裂三次產(chǎn)生了，假設(shè)細菌連續(xù)分裂三次產(chǎn)生了八個新個體，則細菌中含八個新個體，則細菌中含1414N N的的DNADNA與含與含1515N N的的DNADNA的比例是（的比例是（ ）A.4:1 B.2:1 A.4:1 B.2:1 C.1:1 D.3:1 C.1:1 D.3:1 A【題【題5 5】如果把細胞中的一個】如果