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7
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6
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5
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4
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3
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1
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叶俐俐
黄欣禧
6
5
4
3
2
1
讲台
前门
第三章
基因的本质
第3节
DNA的复制
第4节
基因是有遗传效应的DNA片段
学习重难点:
1.概述DNA分子的复制过程和特点。
2.DNA复制的有关计算。
3.基因和DNA的关系。
2、全保留复制:新复制出的分子直接形成,完全没有旧的部分;
1、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。
复制一次
复制一次
复制一次
一、对DNA分子复制的推测
?
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。
一、对DNA分子复制的推测-----实验证据
s/p
N
√
N
14
N
15
轻
重
密度梯度离心法
二、DNA半保留复制的实验证据
实验材料:
同位素示踪法
密度梯度离心
实验方法:
15N/15N-DNA
轻带
重带
14N/15N-DNA
中带
14N/14N-DNA
大肠杆菌
大肠杆菌在含15NH4Cl的培养液中生长若干代
提取DNA
离心
低---?高
15N/15N-DNA
密
度
第一代
细胞分裂一次
转移到含14NH4Cl的培养液中
15N/14N-DNA
提取DNA
离心
细胞分裂两次
第二代
14N/14N-DNA
15N/14N-DNA
提取DNA
离心
二、DNA半保留复制的实验证据
实验过程:
二、DNA半保留复制的实验证据
亲代
第一代
第二代
15N/15N
15N/14N
14N/15N
15N/14N
14N/15N
14N/14N
14N/14N
重带(下部)
15N/
15N
中带(中间)
15N/
14N
轻带(上部)
14N/
14N
中带(中间)
15N/
14N
结论:DNA的复制是以半保留的方式进行的
1、从DNA双螺旋结构角度分析其复制过程:
o
DNA分子复制过程分析
5.结果:1个DNA
2个完全相同的DNA
复制过程:
1.解旋:
模板
(在DNA聚合酶的催化下,利用游离的脱氧核苷酸进行碱基配对)
2.合成子链:
以母链为模板进行碱基配对
母链(旧链)
子链(新链)
3.形成子代DNA:
组成
半保留复制
解旋酶催化
复制过程:
二、DNA半保留复制
1、概念:
2、场所:
3、时间:
以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程
细胞核(主要)、线粒体、叶绿体
有丝分裂的间期、减数分裂第一次分裂前的间期
4、过程:
(1)解旋
(2)子链的合成
(3)形成两个新的DNA分子
子宫瘤细胞的DNA分子长36mm,DNA复制的速度是0.9μm/分钟,理论上DNA复制需要多长时间?
4万分钟(约27.7天)
实际只需约40分钟!
探究一:如何提高DNA复制的速度?
母链
子链
子链
母链
多起点双向复制
边解旋边复制
5.特点:边解旋边复制,半保留复制
探究二:如何保证DNA复制的准确性?
(1)DNA独特的双螺旋结构
(2)碱基互补配对原则
DNA的复制
时间
场所
过程
条件
方式
特点
准确复制原因
意义
有丝分裂间期和减数第一次分裂间期
主要在细胞核,还有线粒体、叶绿体
解旋
合成子链
重新螺旋
半保留复制
半保留复制,边解旋边复制
DNA独特的双螺旋结构、碱基互补配对原则
模板、原料、能量、酶
将遗传信息从亲代传递给子代,保持了遗传信息的连续性。
一所、二期、三步、四条件
练一练
1.下列关于DNA复制过程的正确顺序是:
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
③
⑤
②
④
①
2.下列关于DNA复制的说法,其中正确的是(
)
A.
DNA复制时,必须首先解旋成单链
B.
单个脱氧核苷酸在DNA酶的作用下连接合成新链
C.
解旋酶的作用部位是氢键
D.
DNA
复制过程中以一条母链作为模板
C
练一练
3.细菌在15N培养基中繁殖数代后,使细菌DNA的含氮碱基皆含有15N,然后再移入14N培养基中培养,抽取其子代的DNA经高速离心分离,下图①~⑤为可能的结果,下列叙述错误的是(
)
A.第一次分裂的子代DNA应为⑤
B.第二次分裂的子代DNA应为①
C.第三次分裂的子代DNA应为③
D.亲代的DNA应为⑤
A
练一练
4.DNA一般能准确复制,其原因是
(
)
①DNA规则的双螺旋结构为复制提供模板
②DNA复制发生于细胞周期的间期
③碱基互补配对
④产生的两个子DNA均和亲代DNA相同
A
②④
B
②③
C.①④
D
①③
练一练
D
轻链带
杂合带
重链带
离心
15N标记的DNA
DNA半保留复制的研究
14N
轻链带
杂合带
重链带
离心
DNA半保留复制的研究
14N
14N
14N
轻链带
杂合带
重链带
离心
DNA半保留复制的研究
14N
14N
14N
14N
14N
14N
14N
轻链带
杂合带
重链带
离心
DNA半保留复制的研究
14N
14N
14N
14N
14N
14N
14N
2个
2n-2个
第n次
轻链带
杂合带
重链带
离心
DNA半保留复制的研究
规律:一个含有15N的DNA在含14N的培养基中连续复制n次后:
①分子总数:
脱氧核苷酸链数:
②含15N的DNA分子数是:
含15N的脱氧核苷酸链数:
③只含15N的DNA分子数是:
④含14N的DNA分子数是:
含14N的脱氧核苷酸链数:
⑤只含14N的DNA分子数是:
⑥既含有14N又含15N的杂种DNA分子数是:
2个
2n个
0个
2个
2n-2个
2n+1-2条
2条
2n+1条
2n个
(1)DNA分子复制前后某种碱基数量的计算:
若某DNA分子含某碱基X个,则该DNA分子进行n次复制,需提供含该碱基的脱氧核苷酸分子数=互补的碱基的脱氧核苷酸分子数=
个。
(2)若某DNA分子中含碱基T为a,则:
①连续复制n次,所需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为:
。
②第n次复制时所需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为:
。
(2n-1)X
a(2n-1)
a·2n-1
练一练
练一练
1.将用15N标记的一个DNA分子放在含有14N的培养基中,
让其复制三次,
则含有15N的DNA分子占全部DNA分子的比例、含有14N的DNA分子占全部DNA分子的比例以及含有15N的脱氧核苷酸链占全部DNA单链的比例依次是(
)
A.1/2,7/8、1/4
B.1/4,1、1/8
C.1/4,7/8、1/8
D.1/8,1、1/8
B
练一练
2、一个含有15N的DNA分子放在含14N的培养基中培养,复制3次,子代DNA分子有(
)个,含15N的DNA分子有(
)个,含14N的脱氧核苷酸链有(
)条
A.
2
B.
8
C.
14
D.
16
B
A
C
3.某生物的双链DNA分子共含有氮碱基700对,其中一条链上(A+T):(C+G)=2:5,问该DNA分子连续复制两次共需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目是(
)
A.300个
B.400个
C.600个
D.1200个
C
练一练
4.
某个DNA片段由500对碱基组成,A+T占碱基总数的34%,
若该DNA片段复制2次,共需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸分子
个数为(
)
A.330
B.660
C.990
D.1320
C
练一练
5.
某一DNA分子中,A为200个,复制数次后消耗周围环境中含A的脱氧核苷酸3000个,该DNA分子已经复制了几次
A.3次
B.4次
C.5次
D.6次
B
练一练
6.用15N标记含有100个碱基对的DNA分子,其中有胞嘧啶60个,该DNA分子在14N的培养基中连续复制4次。下列有关判断正确的是(
)
A.
含有15N的DNA分子有两个
B.
含有14N的DNA分子占15/16
C.
复制过程中需腺嘌呤脱氧核苷酸320个
D.
复制结果共产生32个DNA分子
A
练一练
7.
某DNA分子共有a个碱基,其中含胞嘧啶m个,则该DNA分子复制3次需要游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为(
)
A.7(a-m)
B.8(a-m)
C.7(a/2-m)
D.8(a/2-m)
C
练一练
8.
在含有四种碱基的DNA区段中,有腺嘌呤a个,占该区段全部碱基的比例为b,则(
)
A.b≤0.5
B.b≥0.5
C.胞嘧啶为a(1/2b-1)个
D.胞嘧啶为b(1/2a-1)个
C
练一练
9.用15N同位素标记细菌的DNA分子,再将它们放入含14N的培养基上连续繁殖4代,a、b、c为三种DNA分子:a只含15N,b同时含15N和14N,c只含14N。下图中有关这三种
DNA分子的比例正确的是(
)
D
练一练
9.蚕豆根尖细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷培养基中完成一个细胞周期,然后在不含放射性标记的培养基中继续分裂至中期,其染色体的放射性标记分布情况是(
)
A.每条染色体的两条单体都被标记
B.每条染色体中都只有一条单体被标记
C.只有半数的染色体中一条单体被标记
D.每条染色体的两条单体都不被标记
B
作业
1.知识点第6页“DNA的复制”背诵过关
2.小本
“课时作业14”