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1、第第3节节 DNA分子的复制分子的复制第第3章章复习：复习：1.DNA分子具有特殊的空间结分子具有特殊的空间结构，也就是具有规则的构，也就是具有规则的（）结构。）结构。2.碱基互补配对原则：碱基互补配对原则：A与与（）；）；G与（与（）两条链上的碱基通过两条链上的碱基通过（）连接。）连接。双螺旋双螺旋TC氢键氢键 半半保留复制保留复制全保留复制全保留复制2、如果要你来设计实验，你认为最基本的思路是什么？、如果要你来设计实验，你认为最基本的思路是什么？把原来的链做上标记，然后观察它在新把原来的链做上标记，然后观察它在新DNA中出中出现的情况。现的情况。1、这些观点各有不同，如何来证明那个观点是正
2、确的？、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。只能用实验来证明。二二、DNADNA半保留复制的实验半保留复制的实验证据证据实验设计实验设计关键关键区别亲子代区别亲子代DNADNA实验方法实验方法运用技术运用技术同位素示踪法同位素示踪法1515N N1414N N密度大密度大密度小密度小实验材料实验材料大肠杆菌（大肠杆菌（18581858年）年）将大肠杆菌放在将大肠杆菌放在NHNH4 4ClCl培养液培养生长培养液培养生长密度梯度离心法密度梯度离心法怎样把不一样的怎样把不一样的DNADNA分开呢？分开呢？N N、想一想想一想 ：可以用什么同位素去标记可以用什么同位素去标
3、记DNADNA？科学家推测：如果科学家推测：如果DNA复制以半保留方式进行，那么复制以半保留方式进行，那么经过同位素标记以后子代中将会出现经过同位素标记以后子代中将会出现 种种DNA分子：分子：15 1514 141415用用N15标记原来的标记原来的DNA链，然后将它在链，然后将它在N14环境中培养，让它环境中培养，让它复制，观察复制，观察N15链在子代链在子代DNA中的出现情况。中的出现情况。14N/14NDNA15N/14NDNA15N/15NDNA轻链轻链中链中链重链重链15 1514151415141514 14141514 141515N/N/1515N N1515N/N/1414
4、N N1414N N/1414N N1515N/1414N转移到含转移到含1414NHNH4 4ClCl的培养液中的培养液中15N/15N DNA15N/14N DNA14N/14N DNA15N/14N DNA大肠杆菌在含大肠杆菌在含15NH4Cl的的培养液中生长若干代培养液中生长若干代红线代表红线代表15N链链蓝线代表蓝线代表14N链链红线代表红线代表15N链链蓝线代表蓝线代表14N链链1、概念：、概念：2、场所：、场所：3、时期：、时期：4、条件、条件5、复制过程：、复制过程：6、复制特点、复制特点7、准确复制原因、准确复制原因8、复制的生物学意义：、复制的生物学意义：有丝分裂间期、减数
5、分裂第一次分裂的间期有丝分裂间期、减数分裂第一次分裂的间期模板：模板：原料：原料：能量：能量：酶：酶：DNADNA的两条母链的两条母链游离的脱氧核苷酸（游离的脱氧核苷酸（A A、G G、C C、T T）ATPATPDNADNA解旋酶、解旋酶、DNADNA聚合酶等聚合酶等 DNADNA双链提供精确的模板双链提供精确的模板（1 1）边）边解旋边解旋边复制复制（2 2）半保留复制）半保留复制细胞核（主要）、线粒体、叶绿体细胞核（主要）、线粒体、叶绿体解解旋旋合成互补子链合成互补子链形成子代形成子代DNADNA碱基互补配对原则碱基互补配对原则P P5454DNADNA的复制的复制就是指以亲代就是指以亲
6、代DNADNA为模板合成子代为模板合成子代DNADNA的过程的过程9 9、DNADNA复制过程中的有关计算复制过程中的有关计算变通：变通：亲代母链与子代亲代母链与子代DNADNA链数之比为：链数之比为：含亲代母链的含亲代母链的DNADNA分子数与子代分子数与子代DNADNA分子数分子数之比为：之比为：规律规律1 1：亲代亲代DNADNA复制复制n n代后，代后，DNADNA分子分子数为，含亲代母链的数为，含亲代母链的DNADNA分子数分子数为，不含亲代母链的为，不含亲代母链的DNADNA分子数分子数为为1/2n2/2n2n2个个2n2解释解释【寻找规律寻找规律】规律规律2 2：亲代亲代DNAD
7、NA分子经分子经 n n 次复制后，次复制后，所需某种游离的脱氧核苷酸数为：所需某种游离的脱氧核苷酸数为：R a(2 n1)其中其中 a a 表示亲代表示亲代DNADNA含有的某种含有的某种碱基数，碱基数，n n 表示复制的次数。表示复制的次数。例如：一个例如：一个DNADNA分子片段，经水分解消耗分子片段，经水分解消耗8888个水个水分子，得到多少个脱氧核苷酸？分子，得到多少个脱氧核苷酸？规律规律3 3：碱基总数失去碱基总数失去H H2 2O O数数2 290【智慧眼智慧眼寻找规律寻找规律】练习亲亲 代代第一代第一代第二代第二代第三代第三代15N15N类推第五代时在离心管中，上中下层的比例如
8、何？类推第五代时在离心管中，上中下层的比例如何？15N15N14N14N14N14N14N14N复制过程复制过程:解旋酶解旋酶催化（氢键断裂）催化（氢键断裂）解解旋：旋：模板模板（在（在DNADNA聚合酶的催化下，利用聚合酶的催化下，利用游离的脱氧核苷酸进行）游离的脱氧核苷酸进行）以母链为模板进行碱基配对以母链为模板进行碱基配对母母链（旧链）链（旧链）子链（新链）子链（新链）形成两个子代形成两个子代DNA:同时进行同时进行(边解旋边复制）边解旋边复制）组成组成 具有具有100个碱基对的个碱基对的1个个DNA分子片断，分子片断，内含内含40个胸腺嘧啶，如果连续复制两次，个胸腺嘧啶，如果连续复制两
9、次，则需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸的数目为则需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸的数目为（）个。）个。180 某某DNA分子共含有含氮碱基分子共含有含氮碱基1400个，其中一个，其中一条链上条链上A+T/C+G=2:5，问该，问该DNA分子连续复制分子连续复制2次，共需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目是次，共需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目是（）个。）个。6001 1、一个、一个DNADNA分子连续复制分子连续复制4 4次，可得到几个子代次，可得到几个子代DNADNA？其中有几个？其中有几个DNADNA分子含有原来的分子含有原来的DNADNA链？链？2 2、一个、一个DNADNA分子中有碱基分子中有碱基A2
10、0A20个，占全部碱个，占全部碱基的基的20%20%，若，若DNADNA连续复制连续复制2 2次，需要碱基次，需要碱基C C：A、20个个 B、30个个C、90个个 D、120个个每个每个DNA分子中含分子中含C=。复制复制2次增加了次增加了 个个DNA分子分子（20/20%-20*2）/2303共增加共增加C碱基数为碱基数为 。3*30=903 3、一个由、一个由1515N N标记的标记的DNADNA分子，放在没有分子，放在没有标记的环境中培养，复制标记的环境中培养，复制5 5次后，标记次后，标记的的DNADNA分子占分子占DNADNA分子总数的：分子总数的：A、1/10 B、1/5C、1/
11、16 D、1/252个个25个个/4.4.某些药物可以抑制肿瘤细胞某些药物可以抑制肿瘤细胞DNADNA的复制，从而达到控的复制，从而达到控制癌症的目的。这些药物作用的细胞正处于细胞周期的制癌症的目的。这些药物作用的细胞正处于细胞周期的（）A A 间期间期 B B 前期前期 C C 中期中期 D D 不能确定不能确定5.5.一双链一双链DNADNA分子在解旋时，一条链上的分子在解旋时，一条链上的G G变成变成C C，则，则DNADNA分子经分子经n n次复制后，发生差错的次复制后，发生差错的DNADNA分子占（分子占（）A 1/2 B 1/(2n-1)C 1/2n D 1/(2n+1)A 1/2
12、 B 1/(2n-1)C 1/2n D 1/(2n+1)、G0、G1、G2三代三代DNADNA离心后的试管分别是离心后的试管分别是图中的：图中的：G0 、G1 、G2 。ABD、G2代在、三条带中代在、三条带中DNADNA数数的比例是的比例是 。0:1:1 以含有以含有31P标志的大肠杆标志的大肠杆菌放入菌放入32P的培养液中，培养的培养液中，培养2代。离心结果如右：代。离心结果如右：能力提升、上述实验结果证明了、上述实验结果证明了DNADNA的复制方式的复制方式是是 。31P31P 和和32P、图中、图中 两条带中两条带中DNADNA分子所含的同位素分子所含的同位素磷分别是：磷分别是：，。半保留复制半保留复制AAATTTGGGGCCCATCAGCTCGTDNA分子利用细胞提供的能量分子利用细胞提供的能量(ATP)，在，在解旋酶的作用下，把两条扭成螺旋的双链解解旋酶的作用下，把两条扭成螺旋的双链解开，这个过程叫解旋。开，这个过程叫解旋。15 1514151415 1415141414141514
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