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