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第3节_DNA的复制过程(公开课用)
同位素示踪法
科学家推测:
如果DNA是以 半保留的方式复制的, 那么离心后应该出现 三条DNA带:重带 (最靠近试管底部)、 杂交带(位置居中)、 轻带(试管上部)。
三、DNA分子复制的过程
看书思考: 1 定义 2 时间、场所 3 条件 4 过程 5 特点、原则 6 准确复制的原因与意义
1、DNA的复制的定义、时间、场所、条
在DNA聚合酶的作用
下通过碱C基互补
G
C
配结对合脱到已氧母核在所链苷上以复酸DA制边NA解T复旋制边特复点制之A一G 是T: C
GC
A
T
A
T
C
G
A
T
A
T
新C 合成G 的 另A 一条T 链
A
T
C
G
C
G
G
C
G
C
D单的N链。A是这复原种制A复DG所后N制产以A方保生DT进C式的留N行我每下A们半复个来称子的保制其代,留特为D而复点半N另制之A保一分留二条子A复G是单中制链:,。是都TC新有合一成条
复习思考:DNA的结构
1.特殊的空间结构
双螺旋结构
2.基本组成单位 脱氧核苷酸
磷酸
脱氧
碱GACT基
核糖
种类: 4种
(A)腺嘌呤脱氧核苷酸 (G)鸟嘌呤脱氧核苷酸 (C)胞嘧啶脱氧核苷酸 (T)胸腺嘧啶脱氧核苷酸
连 接
A
T
T
A
G
C
C
G
在细胞分裂时期末期时,细胞会 一分为二,作为主要遗传物质的DN A会平均地分配到子细胞中。
A.20个 B.30个 C.90个 D.120个
每个DNA分子中含C(= 20/20%-20*2。)/2 复制2次增加了 3 个DNA分子 共增加C碱基数为 3*30=。90
(3)、一个由15N标记的DNA分子, 放在没有标记的环境中培养,复
制5次后,标记的DNA分子占DNA分
子 总数的:
2个
25个
G
Gቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
G
C
C
在解旋酶的催化下 氢键已被打C 开
A
T
G
C
T
(2)、合成新链
以解开的每一条片段(母链) 为模板,遵循碱基互补配对原则, 与提供原料的4种核苷酸各自互 补配对,并在DNA聚合酶的作 用下连接成一段子链。
A
T
C
G
T G
A
T
C
A
T
A
T
C
G
亲G代DNA的G 一条C 链作为A 模板
G
C T C
A
5、准确复制的原因、意义
①DNA分子独特的双螺旋结构 原因: 提供精确的模板
②通过 碱基互补配对 保证了复制准确无误。
意义: 将遗传信息从亲代传给子代, 保持了遗传信息的稳定性、 连续性
6、DNA复制过程中的等量关系 一个DNA复制n次后,得到(2n ) 个
子代DNA
(1)、一个DNA分子连续复制4次, 可得到几个子代DNA?其中有几个 DNA分子含有原来的DNA链?
A.分别由两条母链和两条子链形成 B.两条母链和两条子链随机结合而成 C.分别由一条子链及一条母链结合而成 D.一条子链与另一条子链的母链结合
2、下列关于DNA复制过程中,正确顺序是
①互补碱基对问氢键断裂
C
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
A.③①②④⑤ B.③④②⑤①
A
T
C
G
G
C
A
T
G
C
A
T
新C 合成G 的 另A 一条T 链
A
T
C
G
G
C
A
T
G
C
4、总结:
1、DNA复制的特点
①是一个 边解旋边复制 的过程
②由于新合成的DNA分子中,都保留了 原DNA的一条链,因此半叫保留复制
2、DNA复制遵循的原 碱基互则补配对原则
还未解旋
A
T
C
G
A
T
T
A
T
G
刚解旋 C
G
件
★定义:以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程
★时间:有丝分裂间期、减数第一次分裂前的间期
★场所:真核生物:细胞核(主要)、叶绿体、线粒体 原核生物:细胞质
模板: 亲代DNA分子的两条
★条件:
原料:
链 游离的4种脱氧核苷酸(A、G、C、T)
能量: ATP (呼吸作用提供)
酶: 解旋酶、DNA聚合酶等
由于新合成的每个DNA分子中,都保留了 原来DNA分子中的一条链,因此,这种复制 方式被称做半保留复制。
二、DNA半保留复制的实验证 据
要分析DNA的复制究竟是半保留复 制的还是全保留的,就需要区分亲代 与子代的DNA。
1958年,科学家,运用同位素示踪技 术,以大肠杆菌为实验材料,设计了一 个巧妙的实验。
大致分为三个过程: 解旋 合成子链 形成新的DNA分子
(1)、解旋
DNA双螺旋结构在DNA解旋酶 的作用下解旋成2个单链片段。
双 螺 旋 结 构
2 个 单 链 片 段
DNA分子利用细胞提供的能A量(ATTP),在解旋酶的作用下, 把两条扭成螺旋的双链C 解开,G这个过程叫解旋。
A
T
T
A
T
G
A
C
16个
2个
带标记的链
只这样有的一一个个 带DN标A记分的子 D经子这N复代样A制中的分后有一子,几个
个DN带A标分记子的
没的经子个D复代带有DNA制中标N带分后有记A标子分,几的记子
DNA分子
新因合此成,的一链个带标记的DNA分子无论复制多少次 其子代DNA中仅存在两个被标记的DNA分子。
(2)、一个DNA分子中有碱基 A20个,占全部碱基的20%,若 DNA连续复制2次,需要碱答基案C::C
A、1/10 C、1/16
B、1/5 D、1/25
答案:C
四、本节内容小结
DNA
概念:1DNA→2DNA 时间: 有丝分裂间期
减数分裂第一次分裂间期 过程:1.解旋 2.合成子链 3.
形成新的DNA
条件:模板、原料、能量和多种酶 意义:传递遗传信息
五、练习
1、一个DNA分子自我复制后形成两个 DNA分子,这两个新的DNA分子C ( )
T
C
G
A
T
A
T
T G
C G
C AT
GC
G C
AT GC
(3)、形成新的DNA分子
子链不断延伸并于对应 母链盘绕成双螺旋结构,形 成各含一条母链和一条子链 的2个DNA分子。
A
T
A
T
C G 原亲代DNCA G
A
T
的一条链A T
A
T
A
T
C
G
C
G
形成两条子代DNA
G
C
G
C
A
T
A
T
G
C
G
C
A
T
C
G
A
T
在此之前,DNA会经过复制,才 能保持细胞的亲代与子代之间保持了 遗传形状的稳定性。
一、科学家对DNA分子的推测
沃森和克里克发表了DNA双螺旋模型之后 不久,于同年又紧接着发表了DNA自我复制 的假说:DNA分子复制时,DNA分子的双螺 旋将解开,互补的碱基之间的氢键断裂,解 开的两条单链作为复制的模板,游离的脱氧 核苷酸依据碱基互补配对原则,通过形成氢 键,结合到作为模板的单链上。