DNA的复制(动画)

最早提出的DNA复制模型有三种:一、对DNA复制的推测1.全保留复制：新复制出的分子直接形成，完全没有旧的部分；2.半保留复制：形成的分子一半是新的，一半是旧的；3.分散复制：新复制的分子中新旧都有，但分配是随机组合的复制一次复制一次复制一次实验结论：DNA的复制是以半保留的方式进行的二、DNA半保留复制的实验证据重带(下部)15N/15N中带(中间)15N/14N轻带(上部)14N/14N中带(中间)15N/14N变通：亲代母链与子代DNA链数之比为：含亲代母链的DNA分子数与子代DNA分子数之比为：规律1：亲代DNA复制n代后，DNA分子数为＿＿＿，含亲代母链的DNA分子数为＿＿＿，不含亲代母链的DNA分子数为＿＿＿＿1/2n2/2n2n2个2n－2【智慧眼——寻找规律】规律2：亲代DNA分子经n次复制后，所需某种游离的脱氧核苷酸数为：R＝a(2n－1)其中a表示亲代DNA含有的某种碱基数，n表示复制的次数。例如：一个DNA分子片段，经水分解消耗88个水分子，得到多少个脱氧核苷酸？规律3：碱基总数＝失去H2O数＋290解旋酶催化（氢键断裂）解旋：模板（在DNA聚合酶的催化下，利用游离的脱氧核苷酸进行）以母链为模板进行碱基配对母链（旧链）子链（新链）形成两个子代DNA:同时进行(边解旋边复制）组成三、DNA分子复制的过程边解旋复制半保留复制多起点复制DNA的复制（动画）滑动夹子DNA解旋酶DNA引物酶DNA聚合酶DNA聚合酶HDNA连接酶UUUACCATTCCCCAAGGGGGUGCCCCCAAAAAAGGGGGGTGTGGGTCCCCAAATGTTCCCAAATGTGGGTCCCCAAATGTTCCCAAATGTGGGTCCCCAAAGCCCCCAAAAAAGGGGGGUUUUUUUUUUUUUUUDNA解旋酶打开DNA双链引物酶合成引物（RNA），为复制准备UUUACCATTCCCCAAGGGGGUGCCCCCAAAAAAGGGGGGTGTGGGTCCCCAAATGTTCCCAAATGTGGGTCCCCAAAUUUUUUUUUUUUUUUUUUGGGGGGGCCCCCTGTTCCCAAATGTGGGTCCCCAAAGCCCCCAAAAAAGGGGGG先导链后随链UUUACCATTCCCCAAGGGGGUGCCCCCAAAAAAGGGGGGTGTTCCCAAATGTGGGTCCCCAAAUUUUUUUUUUUUUUUUTTGGGGGGGCCCCGGGGGGGAAAAAAAAAAATTTTTAAAAAAAGGGGGGGGGGGGGGGGGGCCCCCAAAAAAGGGGGGTGTTCCCAAATGTGGGTCCCCAAA先导链后随链DNA聚合酶合成DNA片段UUUACCATTCCAAGGGGGUGCCCCCAAAAAAGGGGGGTGTTCCCAAATGTGGGTCCCCAAAUUUUUUUUUUUUUUTTGGGGGGGCCCCGGGGGGGAAAAAAAAAAATTTTTAAAAGGGGGGGGGGGGGGGGCCCCCAAAAAAGGGGGGAAAAAAAACCCCCCCUUCAAAGG后随链先导链后随链继续合成新的引物，然后合成新的片段冈崎片段TGTTCCCAAATGTGGGTCCCCAAAUUUACCATTCCAAGGGGGUGCCCCCAAAAAAGGGGGGTGTTCCCAAATGTGGGTCCCCAAAUUUUUUUUUUUUUUTTGGGGGGGCCCCGGGGGGGAAAAAAAAAAATTTTTAAAAGGGGGGGGGGGGGGGGCCCCCAAAAAAGGGGGGAAAAAAAACCCCCCCUUCAAAGGTGTTCCCAAATGTGGGTCCCCAAADNA聚合酶H切除引物片段，并填补缺口，留下一个小缺口（红色区域）UUUACCATTCCAAGGGGGUGCCCCCAAAAAAGGGGGGTGTTCCCAAATGTGGGTCCCCAAAUUUUUUUUUUUUUUTTGGGGGGGCCCCGGGGGGGAAAAAAAAAAATTTTTAAAAGGGGGGGGGGGGGGGGCCCCCAAAAAAGGGGGGAAAAAAAACCCCCCCUUCAAAGGTGTTCCCAAATGTGGGTCCCCAAADNA连接酶填补小缺口UUUACCATTCCAAGGGGGUGCCCCCAAAAAAGGGGGGTGTTCCCAAATGTGGGTCCCCAAAUUUUUUUUUUUUUUTTGGGGGGGCCCCGGGGGGGAAAAAAAAAAATTTTTAAAAGGGGGGGGGGGGGGGGCCCCCAAAAAAGGGGGGAAAAAAAACCCCCCCUUCAAAGGTGTTCCCAAATGTGGGTCCCCAAA解旋酶脱下，DNA复制完成1.概念：2.场所：3.时期：4.条件5.复制过程：6.复制特点7.准确复制原因有丝分裂间期、减数分裂第一次分裂的间期模板：原料：能量：酶：DNA的两条母链游离的脱氧核苷酸（A、G、C、T）ATPDNA解旋酶、DNA聚合酶等①DNA双链提供精确的模板（1）边解旋边复制（2）半保留复制细胞核（主要）、线粒体、叶绿体解旋→合成互补子链→形成子代DNA②碱基互补配对原则DNA的复制就是指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程8.DNA分子的复制实质(意义)？DNA通过复制，使遗传信息从亲代传给了子代，从而保证了物种的相对稳定性，保持了遗传信息的连续性，使得种族得以延续。根据半保留复制和碱基互补配对原则与复制有关的碱基计算①一个DNA连续复制n次后，共有多少个DNA？多少条脱氧核苷酸链？母链多少条？子链多少条？DNA分子数=2n脱氧核苷酸链数=2n+1母链数=子链数=22n+1﹣2解析：所用知识为“半保留复制”和“碱基互补配对原则”，并图示分析。ATGCCGATATGCCGATATGCCGATATGCCGATATGCCGATATGCCGATATGCCGAT连续第一次复制连续第二次复制连续第n次复制解：答：一个DNA连续复制n次后，共有2n个DNA，2n+1条脱氧核苷酸链，母链2条，子链2n+1﹣2条②一个DNA的碱基A（T、G、C）占碱基总数的a%，碱基总数为m，连续复制n次后，共需要G（C、A、T）多少个？因为A=ma%，A=T、G=C，A+T=2ma%，DNA复制n代后子链数=2n+1﹣2DNA连续复制n代后需要鸟嘌呤=[（2n+1﹣2）/2]m（1/2﹣a%）=m（2n﹣1）（1/2﹣a%）解析：先求出亲代DNA中G=C=？每两条新链所必需的鸟嘌呤（G）数等于亲代DNA胞嘧啶（C）数，再求出DNA复制n代后子链数；最后求出DNA连续复制n代后需要鸟嘌呤数。解：所以G=C=m（1/2﹣a%），每形成两条新链所必需的鸟嘌呤数等于亲代DNA胞嘧啶数=m（1/2﹣a%）答：DNA连续复制n代后需要鸟嘌呤数是m（2n﹣1）（1/2﹣a%）。课堂练习1.1个DNA分子经过4次复制，形成16个DNA分子，其中含有最初DNA分子长链的DNA分子有（）A.2个B.8个C.16个D.32个2.DNA分子的复制发生在细胞有丝分裂的（）A.分裂前期B.分裂中期C.分裂后期D.分裂间期3.下列关于DNA复制的说法，其中不正确的是（）A.DNA复制过程中需要酶的催化B.DNA复制过程中需要的能量直接由糖类提供C.DNA分子是边解旋复制的D.DNA复制过程中两条母链均可作模板4.以DNA的一条链“－A－T－C－”为模板，经复制后的子链是（）A.“－T－A－G－”B.“－U－A－G－”C.“－T－A－C－”D.“－T－U－G－”5.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，它们中含14N链的DNA与15N链的DNA比例是（）A、4：1B、2：1C、1：1D、3：1A6.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：对照亲代III轻链14N-DNA全轻链1/2轻链中链全中链1/2中链重链15N-DNA全重链（1）由实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14N1/2中链，1/2重链半保留复制7．下列关于DNA复制过程的正确顺序是（）①互补碱基对之间氢键断裂②互补碱基对之间形成氢键③DNA分子在解旋酶的作用下解旋④以解旋后的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状结构A.①③④②⑤B.①④②⑤③C.①③⑤④②D.③①④②⑤D8．DNA分子的双链在复制时解旋，这时下述哪一对碱基从氢键连接处分开（）A．G与CB．A与CC．G与AD．G与TA9．DNA复制的基本条件是（）A．模板，原料，能量和酶B．模板，温度，能量和酶C．模板，原料，温度和酶D．模板，原料，温度和能量A10.DNA的复制是在细胞的分裂和第一次分裂前的期进行的。复制是指以为模板来合成的过程。复制特点是复制过程必需以为模板、为原料、提供能量、的催化等条件，为DNA的复制提供精确的模板、并有能力保证复制能够准确无误地完成。一个亲代DNA分子通过复制形成了两个，新形成的DNA分子都是既含一条链、又含一条链，因此，称DNA的复制为“”。有丝减数间亲代DNA分子子代DNA分子边解旋边复制亲代DNA分子每一条链脱氧核苷酸ATP酶DNA分子双螺旋结构碱基互补配对结构完全相同的子代DNA分子母子半保留复制