1、DNA复制复制(1 1)组成)组成DNA DNA 分子的基本单位是什么?分子的基本单位是什么?复习:复习:脱氧核糖脱氧核糖P碱碱 基基A、G、C、T脱氧核核苷酸脱氧核核苷酸(2)这些脱氧核苷酸如何组成)这些脱氧核苷酸如何组成DNA分子?分子? 脱氧核糖脱氧核糖与与磷酸磷酸之之间的间的化学化学键键你为什么和你的爸爸或者妈妈长的有点像呢?1.定义:定义:P47一、一、DNA的复制的复制DNA复制就是以复制就是以DNA分子为分子为模板模板,合成合成相同相同DNA分子的过程。分子的过程。一个一个DNA分子复制一次后,变成几个分子复制一次后,变成几个DNA分子?分子?共有几条多核苷酸链?共有几条多核苷酸
2、链?脱氧核苷酸(碱基)的排列顺序脱氧核苷酸(碱基)的排列顺序相同相同怎样才能保证怎样才能保证新合成的新合成的DNA分子分子与与原来原来DNA分子分子的碱基排列顺序的碱基排列顺序相同相同呢?呢?全保留复制复制一次复制一次复制一次复制一次半保留复制还可能有哪种方式还可能有哪种方式? ?可以画出来可以画出来( (注意注意:用用不同颜色不同颜色的笔区的笔区分原有的分原有的模板链模板链(母链母链)和新合成的)和新合成的子链子链)设计实验验证设计实验验证如何科学地证明哪一种假设是是正确的呢?如何科学地证明哪一种假设是是正确的呢?1.DNA1.DNA分子很小,肉眼看不见,用什么方法可以区分原有分子很小,肉眼
3、看不见,用什么方法可以区分原有的的母链母链和新合成和新合成子链子链? ?实验前知识准备实验前知识准备同位素标记法同位素标记法可以将大肠杆菌放在以可以将大肠杆菌放在以1515N N为唯一氮源的培养液中培养为唯一氮源的培养液中培养很多代,使大肠杆菌的很多代,使大肠杆菌的DNADNA都含都含1515N N,即用,即用同位素同位素1515N N进进行了行了标记标记再将被再将被1515N N标记的大肠杆菌放在标记的大肠杆菌放在1414N N为唯一氮源的培养液为唯一氮源的培养液中培养,则新合成子链都以中培养,则新合成子链都以同位素同位素1414N N进行了标记进行了标记2.复制后,含复制后,含15NDNA
4、分子和含分子和含14N DNA分子混杂分子混杂在一起,如何将他们分离?在一起,如何将他们分离? 密度梯度离心技术密度梯度离心技术 15N比比14N的的密度密度稍大稍大,将这些,将这些DNA从大肠杆菌中从大肠杆菌中分离出来,离心处理后,全部含分离出来,离心处理后,全部含15N的的DNA分子分子处于离心管的处于离心管的较低位置较低位置,称为,称为“重带重带”,而全部,而全部含含14N的的DNA分子处于离心管的分子处于离心管的较高较高位置,称为位置,称为“轻带轻带”,这可以,这可以用仪器检测出来。用仪器检测出来。那既含那既含15N 也含也含14N的的DNA分子会分子会处于离心管处于离心管的的什么位置
5、什么位置?全保留复制复制一次复制一次复制一次复制一次半保留复制请利用同位素标记、密度梯度离心等方法设计实验,探究DNA是通过哪一种方法复制的?如果出现 现象,说明DNA分子是半保留复制的如果出现 现象,说明DNA分子是全保留复制的实验步骤:结果分析:(1)将全部含15N的大肠杆菌作为亲代放在: 的培养液中培养出子1代。 (2)将子1代的DNA分离出来,进行 处理。 (3)用仪器检测子1代的DNA在离心管所处的位置。 以14N为唯一氮源密度梯度离心说明DNA是半保留复制的1958年,梅塞尔森和斯塔尔的实验结果P48阅读与思考子一代子一代1.将子1代大肠杆菌放在以14N唯一氮源的培养液中培养出子2
6、代2.将子2代DNA分离出来,进行密度梯度离心处理进一步验证:如果是全保留复制,会出现什么结果?实验步骤:结果预测:3.用仪器检测子2代的DNA在离心管所处的位置。会出现什么结果?DNA分子是半保留复制进一步说明DNA是 复制的梅塞尔森和斯塔尔的实验结果子二代子二代子一代子一代半保留3、DNA复制的复制的过程过程: 边解旋边复制边解旋边复制严格遵守严格遵守碱基互补配对碱基互补配对原则原则保证了保证了复制的准确性复制的准确性思考:为什么思考:为什么DNADNA分子能分子能准确准确的复制呢?的复制呢?DNA有特殊的双螺旋结构有特殊的双螺旋结构,半保留复制半保留复制以以原来的母链原来的母链为复制的为
7、复制的模板模板,这样保证了,这样保证了模板的准确模板的准确。DNA的结构的结构适合传递遗传信息的功能。通过DNA复制,使遗传信息准确的从亲代传给了子代,从而保证生物遗传特性的相对稳定。4、DNA复制的意义场所模板原料条件小结:DNADNA复制的复制的细胞核细胞核DNADNA的两条链的两条链脱氧核苷酸脱氧核苷酸酶、酶、ATP、模板、原料、模板、原料叙述过程叙述过程 例1:DNA的复制方式称为 ,即新合成的DNA分子的两条链,一条来自 ,一条来自 。课堂反馈半保留复制母链子链例2:若将一个用15N标记DNA分子放在只含14N的培养基中连续复制3次,含15N的DNA分子占DNA分子总数的比例是 ,含
8、14N多核苷酸链数占所有多核苷酸链数的比例是 。1/47/8作业布置:1.思考:对DNA进行同位素标记时,用N的同位素进行标记,那能不能标记其他元素呢?请查阅资料,下节课讨论。2.同步导学:P65、66例例3::1个个DNA分子有分子有300碱基对,其中含腺嘌碱基对,其中含腺嘌呤呤100个,则此个,则此DNA分子复制分子复制3次后,共消耗游次后,共消耗游离的胞嘧啶离的胞嘧啶 个。个。1400重, 轻母链母链子链子链全中中, 轻1/4重, 3/4轻如果出现 现象,说明DNA分子是全保留复制的如果出现 现象,说明DNA分子是半保留复制的实验步骤: 1.将全部含14N的大肠杆菌作为亲代放在以15NH
9、4 cl为唯一氮源的培养液中培养出子1代。2.将子1代的DNA分离出来离心处理,结果分析:重, 轻母链母链子链子链全中DNA是怎样复制的呢?AG二课堂反馈例1.在一个含1000对碱基的双链DNA分子中,其中一条链中A和T之和占这条链碱基总量的56,若此DNA分子连续复制2次,需要游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸多少个?推理推理:双链双链DNA分子中,分子中,单链中两种互补碱基之和单链中两种互补碱基之和(A+T或或G+C)所占比例等于所占比例等于双链中这两种互补碱双链中这两种互补碱基之和基之和所占比例所占比例原理原理1:DNA双链分子中双链分子中A=T,G=C推理1、双链DNA分子的一条链中,两种互补碱基
10、之和(A+T或G+C)比上另两种互补碱基之和的比值,在其互补链中这个比值不变。例2:DNA的一条单链中A+T/G+C =0.4,上述比例在其互补单链中是多少?推理2:双链DNA分子的一条链中两种非互补碱基之和(A+G或T+C)比上另两种非互补碱基之和的比值,在其互补链中这个比值是其倒数。例3DNA的一条单链中A+G/T+C =0.4,在互补单链中这个比值是多少?例4:在一个双链DNA分子中,A和T之和占碱基总量的56,其中甲链中G占24,那么乙链中G占多少?推理推理3:双链双链DNA分子中,分子中,单链中两种互补碱单链中两种互补碱基之和(基之和(A+T或或G+C)所占比例等于所占比例等于双链中这双链中这两种互补碱基之和两种互补碱基之和所占比例所占比例例5假设在含有100个碱基对的DNA片段的一条链中,其中A有15个,G有25个,那么该DNA分子区段中,C和T的个数共有( ) A15个 B60个 C100个 D200个推理4:双链中两种非互补碱基之和(A+G或T+C等)所占比例总是等于50%