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1、第三章 第3节 DNA的复制,对DNA分子复制的推测,有两种推测：,1.半保留复制,2.全保留复制,亲代(第一代),子一代（第二代）,子二代（第三代）,子三代 （第四代）,DNA半保留复制 示意图,亲代(第一代),子一代（第二代）,子二代（第三代）,子三代 （第四代）,DNA全保留复制 示意图,一.对DNA分子复制的推测,沃森和克里克的推测(假说),复制时,DNA的双螺旋解开.互补的碱基间氢键断裂 分开的两条链作为模板,以碱基互补配对的原则合成新的一条链，新链与对应的模板盘绕形成子代DNA。这样一个DNA分子就形成两个新的DNA分子，而且与原来的DNA分子的碱基序列完全相同。 结果每个子代DN
2、A分子的一条链来自亲代DNA，另一条链则是新合成的这种复制方式称为半保留复制,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。,二.DNA半保留复制的实验证据,15N/15NDNA 重链DNA,14N/14NDNA 轻链DNA,15N/14NDNA 中链DNA,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)、中带(位置居中)、轻带(试管上部)。,实验的结果预期的结果一致,说明克里克等所做的假
3、设正确,结论：复制方式是半保留复制,半保留复制DNA复制产生的每个子代DNA的一条 链来自亲代DNA，另一条链则是新合成的。这种复制方式叫半保留复制,15N/15N,15N/14N,14N/14N,15N/14N,14N/14N,15N/14N,1:1,3:1,规律1：亲代DNA分子经 n 次复制后，所合成的DNA分子中：DNA分子数，含亲代母链的DNA分子数，不含亲代母链的DNA分子数依次为：,小结：,2n，2，2n-2，,：解旋酶催化,解旋,（在DNA聚合酶的催化下，利用游离的脱氧核苷酸为原料进行）,复制,：以母链为模板进行碱基配对,母链（旧链） 子链（新链）,解旋酶,A,G,T,C,C,
4、T,A,G,子链,母链,母链,子链,三、DNA复制的过程 解旋：在解旋酶的作用下，双链螺旋的DNA打开氢键，解开成为两条单链，每条单链均作为模板合成新的DNA。,合成子链：以二条母链为模板，四种脱氧核苷酸为原料，按碱基互补配对原则合成为二条新的子链。,复旋（形成子代DNA)：一条子链和对应母链螺旋盘绕成为一个新的DNA分子。从而形成2个与亲代DNA完全相同的DNA分子。,A,T,C,G,G,G,C,C,C,T,T,T,A,A,A,G,A,T,C,G,G,G,C,C,C,T,T,T,A,A,A,G,A,T,C,G,G,G,C,C,C,T,T,T,A,A,A,G,亲代DNA,子代DNA,DNA复制
5、,四.DNA的复制,1.复制的条件,1956年(美)康贝尔,4种脱氧核苷酸、Mg2+,DNA聚合酶,DNA分子片段,ATP,DNA人工合成系统,模板DNA的每一 条母链 原料4种游离的脱氧核苷酸 能量ATP 酶解旋酶和DNA聚合酶等,2.复制的时间,有丝分裂的间期 减数第一次分裂前的间期,3.复制的场所,4.复制的特点:,5.复制的方式:,边解旋边复制（过程上看） 半保留复制（结果上看）,半保留复制,6.DNA分子准确的保证,独特的双螺旋结构提供精确模板 碱基互补配对保证准确复制,真核生物：细胞核（主要）、线粒体、叶绿体 原核生物：拟核和质粒,五、DNA分子复制的意义 DNA分子的半保留复制，
6、使子代DNA与亲代DNA具有完全相同的脱氧核苷酸排列顺序，遗传信息稳定地从亲代传给子代，保持了遗传信息的连续性。,DNA分子的半保留复制，并不意味着复制时毫无差错，否则，自然界便没有了变异，生物界就不会向前发展。,DNA复制的计算,1个亲代DNA复制n次,子n代中： DNA分子数=2n 脱氧核苷酸链条数=2n+1 母链数=2 子链条数=2n+1-2 含母链的DNA分子数=2 只含母链的DNA分子数=0 含子链的DNA分子数=2n 只含子链的DNA分子数=2n-2 若子代DNA分子中某种碱基为m个，经过n次复制需要该游离碱基个数=（2n-1）m 若子代DNA分子中某种碱基为m个，第n次复制需要该
7、游离碱基个数=（2n-1）m,DNA复制与染色体复制的关系 图示分析,练习：,由15N标记细菌的DNA，然后又将14N来供给这种细菌，于是该细菌便用14N来合成DNA，假设细菌连续分裂三次产生了八个新个体，它们DNA中的含14N的链与15N的链的比例是 （ ） A、4：1 B、2：1 C、1：1 D、3：1,A,在氮源为14N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子均为14N-DNA（对照）；在氮源为15N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子均为15N-DNA（亲代）。将亲代大肠杆菌转移到含14N的培养基上，再连续繁殖两代（I和II），用离心的方法分离得到的结果如下表所示，请分析：,（1）由实
8、验结果可以推出第一代（I）细菌DNA分子中一条链是 ，另一条链是 。 （2）中链含有氮元素是 。 （3）将第一代（I）转移到含15N的培养基上繁殖一代，将所得到的细菌的DNA用同样方法分离。那么得到的轻中重链情况是 。 （4）上述实验表明DNA分子复制的特点是 。,15N母链,14N新链,15N和14N,1/2中链，1/2重链,半保留复制,1.图中一、二、三表示DNA复制的过程 一表示_，这一过程中，DNA 分子在_的作用下，两条扭成螺旋的 长链开始_。 二表示_ 。每条 母链在一些_ _的作用下，链上的 碱基按照_与周围环 境中游离的_来配对. 三表示_。,解旋,解旋酶,以母链为模板进行碱基配对,解开,DNA聚合酶,碱基互补配对原则,脱氧核苷酸,形成两个新的DNA分子,