1、第第 3章章:基基 因因 的的 本本 质质第第2节:节:DNA分子的复制分子的复制长沙市雷锋学校长沙市雷锋学校 张张 义义DNA分子的复制分子的复制1 1、概念、概念:以亲代以亲代DNADNA为模板合成子代为模板合成子代DNADNA的过程的过程(1)真核生物:)真核生物:(2)原核生物:)原核生物:(3)病毒:)病毒:2 2、场所、场所:3 3、时间、时间:(主要)有丝分裂间期和减数第一次分裂间期(主要)有丝分裂间期和减数第一次分裂间期细胞核、线粒体、叶绿体细胞核、线粒体、叶绿体拟核、细胞质(如:质粒的复制)拟核、细胞质(如:质粒的复制)宿主细胞内宿主细胞内4 4、方式方式:半保留复制半保留复
2、制例例1 1:(20102010年北京高考)科学家以大肠杆菌为实验对象,运用同年北京高考)科学家以大肠杆菌为实验对象,运用同位素示踪技术及密度梯度离心方法进行了位素示踪技术及密度梯度离心方法进行了DNADNA复制方式的探索实验,复制方式的探索实验,实验内容及结果见下表。实验内容及结果见下表。组别组别1 1组组2 2组组3 3组组4 4组组唯一氮源唯一氮源1414NHNH4 4CLCL1515NHNH4 4CLCL1414NHNH4 4CLCL1414NHNH4 4CLCL繁殖代数繁殖代数多代多代多代多代一代一代两代两代培养产物培养产物A AB BB B的子的子I I代代B B的子的子IIII代
3、代操作操作提取提取DNADNA并离心并离心离心结果离心结果仅为轻带仅为轻带(1414N/N/1414N N)仅为重带仅为重带(1515N/N/1515N N)仅为中带仅为中带(1414N/N/1515N N)1/21/2为轻带为轻带(1414N/N/1414N N)1/21/2为中带为中带(1414N/N/1515N N)DNA分子复制的方式分子复制的方式(1 1)要得到)要得到DNADNA中的中的N N全部被放射性标记的大肠杆菌全部被放射性标记的大肠杆菌B B,必须经,必须经过过_代培养,且培养液中的代培养,且培养液中的_是唯一氮源。是唯一氮源。多多1515NHNH4 4CLCL(2 2)综
4、合分析本实验的综合分析本实验的DNADNA离心结果,第离心结果,第_组结果对得到组结果对得到的结论起到了关键作用,但需把它与第的结论起到了关键作用,但需把它与第_组和第组和第_组的结组的结果进行比较,才能说明果进行比较,才能说明DNADNA分子的复制方式是分子的复制方式是 。DNA分子复制的方式分子复制的方式312半保留复制半保留复制组别组别1 1组组2 2组组3 3组组4 4组组唯一氮源唯一氮源1414NHNH4 4CLCL1515NHNH4 4CLCL1414NHNH4 4CLCL1414NHNH4 4CLCL繁殖代数繁殖代数多代多代多代多代一代一代两代两代培养产物培养产物A AB BB
5、B的子的子I I代代B B的子的子IIII代代操作操作提取提取DNADNA并离心并离心离心结果离心结果仅为轻带仅为轻带(1414N/N/1414N N)仅为重带仅为重带(1515N/N/1515N N)仅为中带仅为中带(1414N/N/1515N N)1/21/2为轻带为轻带(1414N/N/1414N N)1/21/2为中带为中带(1414N/N/1515N N)DNA分子的复制分子的复制1 1、概念、概念:以亲代以亲代DNADNA为模板合成子代为模板合成子代DNADNA的过程的过程2 2、场所、场所:3 3、时间、时间:(主要)有丝分裂间期和减数第一次分裂间期(主要)有丝分裂间期和减数第一
6、次分裂间期5 5、过程、过程:4 4、方式、方式:半保留复制半保留复制 例例2 2:(0909江苏高考)下图为真核生物染色体上江苏高考)下图为真核生物染色体上DNADNA分子复制过程示意图,有关叙述错误的是(分子复制过程示意图,有关叙述错误的是()A A图中图中DNADNA分子复制是从多个起点同时开始的分子复制是从多个起点同时开始的 B B图中图中DNADNA分子复制是边解旋边双向复制的分子复制是边解旋边双向复制的 C C真核生物真核生物DNADNA分子复制过程需要解旋酶分子复制过程需要解旋酶 D D真核生物的这种复制方式提高了复制速率真核生物的这种复制方式提高了复制速率A DNA分子的复制分
7、子的复制1 1、概念、概念:以亲代以亲代DNADNA为模板合成子代为模板合成子代DNADNA的过程的过程边解旋边复制边解旋边复制2 2、场所、场所:3 3、时间、时间:(主要)有丝分裂间期和减数第一次分裂间期(主要)有丝分裂间期和减数第一次分裂间期5 5、过程过程:6 6、条件、条件:(1)(1)模板:亲代模板:亲代DNADNA分子的分子的2 2条链条链(2)(2)原料:原料:4 4种游离的脱氧核苷酸种游离的脱氧核苷酸(3)(3)能量:能量:ATPATP的水解的水解(4)(4)酶:酶:解旋酶解旋酶、DNADNA聚合酶等聚合酶等4 4、方式、方式:半保留复制半保留复制DNA分子的复制分子的复制1
8、 1、概念、概念:以亲代以亲代DNADNA为模板合成子代为模板合成子代DNADNA的过程的过程边解旋边复制边解旋边复制2 2、场所、场所:3 3、时间、时间:(主要)有丝分裂间期和减数第一次分裂间期(主要)有丝分裂间期和减数第一次分裂间期5 5、过程、过程:6 6、条件、条件:7 7、结果、结果:8 8、意义、意义:通常通常形成两个完全相同的形成两个完全相同的DNA分子分子 将遗传信息从亲代传给子代将遗传信息从亲代传给子代4 4、方式、方式:半保留复制半保留复制与与DNA分子复制的有关计算分子复制的有关计算1、碱基数目碱基数目的计算的计算(3)(3)同位素标记的细胞数目的计算同位素标记的细胞数
9、目的计算(2)(2)同位素标记的染色体和染色单体数目的计算同位素标记的染色体和染色单体数目的计算(1)(1)同位素标记的同位素标记的DNADNA分子和分子和DNADNA链数目的计算链数目的计算2、同位素标记的有关计算、同位素标记的有关计算对对DNA分子复制方式的推测分子复制方式的推测1、全保留型复制:新复制出、全保留型复制:新复制出的分子直接形成,的分子直接形成,完全没有完全没有旧的部分。旧的部分。3、分散型复制:新复制的两个、分散型复制:新复制的两个分子同时含有旧的和新的部分,分子同时含有旧的和新的部分,但其分配是随机组合的。但其分配是随机组合的。2、半保留型复制:以双链、半保留型复制:以双链DNA的每一条链作为模板进行复制,的每一条链作为模板进行复制,故形成的分子一半新,一半旧。故形成的分子一半新,一半旧。复制一次复制一次复制一次复制一次复制一次复制一次