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1、第三節(jié)DNA的復制 第三章基因的本質(zhì) 思考：生物親子代之間是通過遺傳物思考：生物親子代之間是通過遺傳物質(zhì)傳遞遺傳信息的，那么親代的遺傳質(zhì)傳遞遺傳信息的，那么親代的遺傳物質(zhì)如何物質(zhì)如何“多出一份多出一份”來傳遞給子代？來傳遞給子代？ DNADNA的復制的復制就是指以親代就是指以親代DNADNA為模板合為模板合成子代成子代DNADNA的過程，即的過程，即1DNA2DNA1DNA2DNA。新產(chǎn)生的新產(chǎn)生的DNADNA分子是一個全新的分子是一個全新的DNADNA分子嗎？分子嗎？是否像洗相片似的，有一張底片就可以洗出是否像洗相片似的，有一張底片就可以洗出許多相片來？許多相片來？ 半半保留復制保留復制全保
2、留復制全保留復制半保留復制半保留復制( (沃森和克里克提出沃森和克里克提出) )DNADNA分子復制時，分子復制時，DNADNA分子的雙螺旋將解開，分子的雙螺旋將解開，互補的堿基之間的氫鍵斷裂，解開的兩條單鏈互補的堿基之間的氫鍵斷裂，解開的兩條單鏈作為復制的模板，游離的脫氧核苷酸依據(jù)堿基作為復制的模板，游離的脫氧核苷酸依據(jù)堿基互補配對原則，通過形成氫鍵，結(jié)合到作為模互補配對原則，通過形成氫鍵，結(jié)合到作為模板的單鏈上。板的單鏈上。 由于新合成的每個由于新合成的每個DNADNA分子中，都保留了原分子中，都保留了原來來DNADNA分子中的一條鏈，因此，這種復制方式分子中的一條鏈，因此，這種復制方式被
3、稱做被稱做半保留復制半保留復制。親親 代代第一代第一代第二代第二代第三代第三代15N15N類推第五代時在離心管中，上中下層的比例如何？類推第五代時在離心管中，上中下層的比例如何？15N15N14N14N14N14N14N14N怎樣把不一樣的怎樣把不一樣的DNADNA分開呢？分開呢？N N想一想想一想 ：可以用什么同位素去標記可以用什么同位素去標記DNADNA？14N/14NDNA15N/14NDNA15N/15NDNA輕鏈輕鏈中鏈中鏈重鏈重鏈1、概念：、概念：2、場所：、場所：3、時期：、時期：4、條件、條件5、復制過程：、復制過程：6、復制特點、復制特點7、準確復制原因、準確復制原因8、復制
4、的生物學意義：、復制的生物學意義：有絲分裂間期、減數(shù)分裂第一次分裂的間期有絲分裂間期、減數(shù)分裂第一次分裂的間期模板：模板： 原料：原料： 能量：能量： 酶：酶： DNADNA的兩條母鏈的兩條母鏈游離的脫氧核苷酸（游離的脫氧核苷酸（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雙鏈提供精確的模板雙鏈提供精確的模板（1 1）邊解旋邊復制）邊解旋邊復制（2 2）半保留復制）半保留復制細胞核（主要）、線粒體、葉綠體細胞核（主要）、線粒體、葉綠體解旋解旋合成互補子鏈合成互補子鏈形成子代形成子代DNADNA堿基互補配對原則堿基互補配對原
5、則P P5454DNADNA的復制的復制就是指以親代就是指以親代DNADNA為模板合成子代為模板合成子代DNADNA的過程的過程為什么復制能形成兩條完全相同的為什么復制能形成兩條完全相同的DNADNA，并且它們都和親代，并且它們都和親代DNADNA一樣？一樣？AGAACGAGTCTTGCTCAGAACGAGTCTTGCTCAGAACGAGTCTTGCTC+1、DNA分子的獨特的雙螺旋結(jié)構為復制分子的獨特的雙螺旋結(jié)構為復制DNA提供精確的模板。提供精確的模板。為什么復制能形成兩條完全相同的為什么復制能形成兩條完全相同的DNADNA，并且它們都和親代，并且它們都和親代DNADNA一樣？一樣？AGA
6、ACGAGTCTTGCTCAGAACGAGTCTTGCTCATAACGAGTATTGCTC+堿基互補配對能力保證了復制能夠堿基互補配對能力保證了復制能夠準確無誤地進行。準確無誤地進行。復制過程復制過程: :解旋酶催化（氫鍵斷裂）解旋酶催化（氫鍵斷裂）解旋：解旋：模板模板（在（在DNADNA聚合酶的催化下，利用聚合酶的催化下，利用游離的脫氧核苷酸進行）游離的脫氧核苷酸進行）以母鏈為模板進行堿基配對以母鏈為模板進行堿基配對母鏈（舊鏈）母鏈（舊鏈）子鏈（新鏈）子鏈（新鏈）形成兩個子代形成兩個子代DNA:同時進行同時進行(邊解旋邊復制）邊解旋邊復制）組成組成規(guī)律規(guī)律2 2：親代親代DNADNA分子經(jīng)分
7、子經(jīng) n n 次復制后，次復制后，所需某種游離的脫氧核苷酸數(shù)為：所需某種游離的脫氧核苷酸數(shù)為：R a (2 n1) 其中其中 a a 表示親代表示親代DNADNA含有的某種含有的某種堿基數(shù)，堿基數(shù)，n n 表示復制的次數(shù)。表示復制的次數(shù)。例如：一個例如：一個DNADNA分子片段，經(jīng)水分解消耗分子片段，經(jīng)水分解消耗8888個水個水分子，得到多少個脫氧核苷酸？分子，得到多少個脫氧核苷酸？規(guī)律規(guī)律3 3：堿基總數(shù)失去堿基總數(shù)失去H H2 2O O數(shù)數(shù)2 288+2=90【智慧眼智慧眼尋找規(guī)律尋找規(guī)律】變通：變通：復制第復制第n次所需的某種次所需的某種游離的游離的脫氧核苷酸數(shù)？脫氧核苷酸數(shù)？ R =a
8、2n-1導學案導學案P26訓練案第訓練案第4題題 具有具有100個堿基對的個堿基對的1個個DNA分子片斷，內(nèi)含分子片斷，內(nèi)含40個胸個胸腺嘧啶，如果連續(xù)復制兩次，則需要游離的胞嘧啶脫腺嘧啶，如果連續(xù)復制兩次，則需要游離的胞嘧啶脫氧核苷酸的數(shù)目為氧核苷酸的數(shù)目為 （ ）個。）個。180點點撥：根據(jù)堿基互補配對原則撥：根據(jù)堿基互補配對原則AT、CG，得出，得出C12（2100-2T）60個，則該個，則該DNA分子復制一次需要分子復制一次需要60個胞嘧啶脫氧核苷酸，因此一個個胞嘧啶脫氧核苷酸，因此一個DNA分子連續(xù)復制分子連續(xù)復制2次，共需要次，共需要60(22-1)=180個胞嘧啶脫氧核苷酸。個胞
9、嘧啶脫氧核苷酸。規(guī)律規(guī)律2 2：親代親代DNADNA分子經(jīng)分子經(jīng) n n 次復制后，所需某種游離的脫氧核次復制后，所需某種游離的脫氧核苷酸數(shù)為：苷酸數(shù)為：R a (2 n1) 其中其中 a a 表示親代表示親代DNADNA含有的某種堿基數(shù)，含有的某種堿基數(shù)，n n 表表示復制的次數(shù)。示復制的次數(shù)。 例：例：某某DNA分子共含有含氮堿基分子共含有含氮堿基1400個，其中一條個，其中一條鏈上鏈上A+T/C+G= 2:5，問該，問該DNA分子連續(xù)復制分子連續(xù)復制2次，共次，共需游離的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的數(shù)目是（需游離的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的數(shù)目是（ ）個）個。600解：雙鏈解：雙鏈DNA有堿基有堿基1
10、400個，那么一條鏈之中個，那么一條鏈之中堿基是堿基是700個，因為一條單鏈上個，因為一條單鏈上（A+T):(C+G)=2:5，即，即A+T+C+G=7,所以一條所以一條鏈上的鏈上的A+T=700*(2/7)=200個個因為第一條鏈上的因為第一條鏈上的A的數(shù)量等于第二條鏈上的數(shù)量等于第二條鏈上T的的數(shù)量，所以一條鏈上的數(shù)量，所以一條鏈上的A+T的數(shù)量的數(shù)量=這條鏈上的這條鏈上的T的數(shù)量的數(shù)量+第二條鏈上的第二條鏈上的T的數(shù)量的數(shù)量=兩條鏈中兩條鏈中T的的數(shù)量數(shù)量=200個，所以共需要游離的個，所以共需要游離的T脫氧核苷酸脫氧核苷酸=200*（221）=600個個A A 1 1T T 2 2T
11、T 1 1A A2 2GG 1 1C C 2 2C C 1 1GG 2 2DNADNA雙鏈雙鏈變通：變通：親代母鏈與子代親代母鏈與子代DNADNA鏈數(shù)之比為：鏈數(shù)之比為： 含親代母鏈的含親代母鏈的DNADNA分子數(shù)與子代分子數(shù)與子代DNADNA分子數(shù)分子數(shù)之比為：之比為：規(guī)律規(guī)律1 1：親代親代DNADNA復制復制n n代后，代后，DNADNA分子分子數(shù)為，含親代母鏈的數(shù)為，含親代母鏈的DNADNA分子數(shù)分子數(shù)為，不含親代母鏈的為，不含親代母鏈的DNADNA分子數(shù)分子數(shù)為為1/2n2/ 2n2n2個個2n2【尋找規(guī)律尋找規(guī)律】1DNA分子的半保留復制方式使分子的半保留復制方式使 A分子結(jié)構具有
12、相對穩(wěn)定性分子結(jié)構具有相對穩(wěn)定性B能精確進行自我復制，保證親代與子代之能精確進行自我復制，保證親代與子代之 間的間的 連續(xù)性連續(xù)性C能夠精確地指導蛋白質(zhì)合成能夠精確地指導蛋白質(zhì)合成D產(chǎn)生可遺傳變異的機會產(chǎn)生可遺傳變異的機會B 課堂練習課堂練習2下列關于下列關于DNA復制過程中，正確順序是復制過程中，正確順序是（ ）互補堿基對間氫鍵斷裂互補堿基對間氫鍵斷裂 互補堿基對之間形成氫鍵互補堿基對之間形成氫鍵 DNA分子在解旋酶作用下解旋分子在解旋酶作用下解旋 以母鏈為模板進行堿基互補配對以母鏈為模板進行堿基互補配對 子鏈與母鏈盤旋成雙螺旋結(jié)構子鏈與母鏈盤旋成雙螺旋結(jié)構 A B C DC3、DNA的復制不可能發(fā)生在（的復制不可能發(fā)生在（ ）A、細胞核中、細胞核中 B、葉綠體中、葉綠體中 C、線粒體中、線粒體中 D、核糖體中、核糖體中 D4、某些藥物可以抑制腫瘤細胞、某些藥物可以抑制腫瘤細胞DNA的復的復制，從而達到控制癌癥的目的。這些藥物制，從而達到控制癌癥的目的。這些藥物作用的細胞正處于細胞周期的（作用的細胞正處于細胞周期的（ ）A 間期間期 B 前期前期 C 中期中期 D 不能確定不能確定A
高中生物 第三章 第3節(jié) DNA的復制課件 新人教版必修2
