1、2021人人教版(教版(新教材新教材)必修二)必修二 遗传和进化遗传和进化第三章 基因的本质第2节 DNA的复制 亲代的遗传物质通过复制传递给了子代。 为什么这样像? 何谓DNA的复制? 所谓DNA的复制就是指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程,1DNA2DNA。新产生的DNA分子是一个全新的DNA分子吗?1全保留复制:DNA复制以DNA双链为模板,子代DNA的双链都是新合成的,完全没有旧的部分。复制一次亲代DNA子代DNA一、对DNA复制的推测2半保留复制:形成的分子一半是新的,一半是旧的。复制一次亲代DNA子代DNA一、对DNA复制的推测二、DNA半保留复制的实验证据梅塞尔森(M.Me
2、selson)和斯塔尔(F.Stahl)【作出假设】DNA复制是一种半保留式的复制 假说-演绎法每个子代DNA均由1条母链和1条子链组成。二、DNA半保留复制的实验证据问题1:如果DNA是半保留复制,复制后得到的子一代DNA和子二代DNA的组成是怎样的?问题2:如果要在实验中直观地区别、“标识”母链或子链,可以采取什么办法? 二、DNA半保留复制的实验证据问题1:如果DNA是半保留复制,复制后得到的子一代DNA和子二代DNA的组成是怎样的?问题2:如果要在实验中直观地区别、“标识”母链或子链,可以采取什么办法? 亲代子一代子二代二、DNA半保留复制的实验证据问题3:如果亲代DNA是15N的,放
3、在14N的环境中进行培养,则亲代、子一代、子二代DNA分别含有哪种N原子? 二、DNA半保留复制的实验证据亲代子一代子二代问题3:如果亲代DNA是15N的,放在14N的环境中进行培养,则亲代、子一代、子二代DNA分别含有哪种N原子? 15N/14N-DNA (全部)15N/14N-DNA(1/2) 子一代: 子二代: 亲 代: 15N/15N-DNA (全部)14N/14N-DNA(1/2) 二、DNA半保留复制的实验证据亲代子一代子二代问题4:要验证上述预测,就要分别观察亲代和子代的情况,但实验中,复制后的DNA分子混合在一起的,不易分离。怎么解决这个问题? 二、DNA半保留复制的实验证据问
4、题4:要验证上述预测,就要分别观察亲代和子代的情况,但实验中,复制后的DNA分子混合在一起的,不易分离。怎么解决这个问题? 通过密度梯度离心使其发生分层(15N质量大于14N)15N15N14N14N14N15N二、DNA半保留复制的实验证据验证假设验证假设15N/14N-DNA15N/14N-DNA14N/14N-DNA二、DNA半保留复制的实验证据验证结果15N/14N-DNA15N/14N-DNA14N/14N-DNA二、DNA半保留复制的实验证据以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程。 复制时期细胞分裂前的间期三、DNA复制的过程三、DNA复制的过程复制条件 复制特点: 复制意
5、义:遗传信息从亲代传给子代,从而保持了遗传信息的连续性 边解旋边复制、半保留复制模板:亲代DNA的两条链原料:四种脱氧核苷酸 能量:ATP 酶:解旋酶、DNA聚合酶三、DNA复制的过程“图解法图解法”分析分析DNA复制过程中的相关计算复制过程中的相关计算三、DNA复制的过程子代DNA分子共有2n个1将1个含有15N的DNA分子放在含有14N的培养基上培养,复制n次,则:含15N的DNA分子:2个只含15N的DNA分子:0个含14N的DNA分子:2n个只含14N的DNA分子: (2n-2)个“图解法图解法”分析分析DNA复制过程中的相关计算复制过程中的相关计算2DNA复制过程中消耗脱氧核苷酸数(1)若一亲代DNA分子含有腺嘌呤脱氧核苷酸m个,经过n次复制需要消耗游离的腺嘌呤脱氧核苷酸数为: 2nm-m =m(2n-1)。 (2)第n次复制所需腺嘌呤脱氧核苷酸数目为: m(2n-1)- m(2n-1-1) =m2n-1。三、DNA复制的过程时间:细胞分裂前的间期过程解旋合成子链模板:亲代DNA提供原料:原则:条件游离的脱氧核苷酸碱基互补配对原则能量:酶:特点边解旋边复制半保留复制意义: 保持前后代遗传信息的连续性复旋ATP解旋酶、DNA聚合酶课堂小结