第3章 基因的本质
第3节 DNA的复制
电影《侏罗纪公园》
电影《侏罗纪公园》
哈蒙德博士召集大批的科学家根据遗传学理论,透过史前蚊子所遗留的恐龙血液,提取出恐龙的DNA,再通过DNA复制,培育,使已绝迹了6500万年的史前动物得以复生 。
全保留复制
半保留复制
从DNA两条链的组成上看,半保留复制和全保留复制两种方式所形成的子代DNA有何不同?
一、对DNA分子复制的推测
1. 用15N标记的一个DNA分子作亲代,放在14N的环境中培养。
(1)若按照半保留复制的方式进行,复制一次后得到的两个DNA的N元素的组成是怎样的?复制两次呢? (2)若其按照全保留复制的方式进行复制呢?
二、对DNA分子复制的探究
请同学们用蓝色的笔表示亲代DNA分子的两条链,用红色的笔代表新合成的子链,模拟画出子一代、子二代DNA分子的组成。
14N/ 14N
14N/ 15N
15N/ 15N
轻密度带
中密度带
重密度带
2.形成的不同密度的DNA分子应如何区分?
密度梯度离心
3. 如果对亲代DNA、子一代、子二代DNA分子分别离心,请说出它们在离心管中的条带位置。
半保留复制
15N 15N
全保留复制
15N 15N
阅读课本P54完成学案2、3、4
三、DNA分子复制的过程
1、DNA的复制过程
解旋:
解旋酶,ATP
模板
复制:
同时进行(边解旋边复制)
(DNA聚合酶游离的脱氧核苷酸)
子代DNA:
组成
母链(旧链)
子链(新链)
①模板:
②原料:
③能量:
④酶:
解开的两条DNA单链
4种脱氧核苷酸
ATP
解旋酶,DNA聚合酶等
2、DNA分子复制时需何条件?
3、特点
(1)半保留复制
(2)边解旋边复制
4、DNA准确复制的原因?
①DNA具有独特的双螺旋结构, 能为复制提精确的模板
②通过碱基互补配对保证了复制的准确性
【小结】DNA分子的复制要点
时间
场所
模板
模板去向
原料
能量
酶
产物
特点
有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期
主要在细胞核,少数在线粒体、叶绿体中
DNA分子两条链(称为母链)
分别进入两个DNA分子中
四种游离的脱氧核苷酸
ATP
解旋酶、DNA聚合酶
子代DNA分子(与亲代一模一样)
边解旋边复制、半保留复制
【例题】将用15N标记的一个DNA分子放在含有14N的培养基中,让其复制二次,则含有15N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.1/2,1/4 B.1/4, 1/4 C.1/4, 1/8 D.1/2, 1/8
A
计算类型1:DNA复制方式的计算
四、DNA分子复制的相关计算类型
【计算类型1】已知一条全部N原子被15N标记的DNA分子(亲代),转移到含14N的培养基上培养n代,其结果如下,回答下列问题:
分子总数________
只含15N的分子___________
含15N 14N的分子__________
只含14N的分子___________
含14N的分子___________
脱氧核苷酸链总数________
含15N的链为_____________
含14N的链为_____________
2n
0
2
2n-2
2n+1
2
2n+1-2
2n
公式:
1.复制n次
2.第n次复制
2800
[计算类型2]DNA复制所需原料的计算
(2n-1)*碱基数
2n-1 * 碱基数
1600
【尝试应用】2 .一个DNA分子中含有1000个碱基对,其中有400个腺嘌呤。如果它连续复制三次,消耗周围环境中腺嘌呤脱氧核苷酸 。第三次复制需要消耗腺嘌呤脱氧核苷酸 。
过程
解旋
合成子链
模板:
亲代DNA提供
原料:
原则:
条件
游离的脱氧核苷酸
碱基互补配对原则
能量:
酶:
特点
边解旋边复制
半保留复制
意义
保持前后代遗传信息的连续性
复旋
【课堂小结】
ATP
解旋酶、DNA聚合酶
提出DNA复制假说
实验检验
电影《侏罗纪公园》
哈蒙德博士召集大批的科学家根据遗传学理论,透过史前蚊子所遗留的恐龙血液,提取出恐龙的DNA,再通过DNA复制,培育,将已绝迹了6500年的史前动物得以复生 。
恐龙真的复活了吗?