1、 DNADNA的复制的复制就是指以亲代就是指以亲代DNADNA为模板为模板合成子代合成子代DNADNA的过程,即的过程,即1DNA2DNA1DNA2DNA。思考:思考:4条脱氧核苷酸链如何构成2个DNA分子?思考:思考:4条脱氧核苷酸链如何构成2个DNA分子?全保留复制半保留复制 用红色细线表示亲代DNA分子的两条母链,放于含蓝色细线蓝色细线表示新和的子链。请画出:1.若以全保留复制的方式,分别画出亲代DNA复制一次后、两次后得到的子代DNA的组成情况。2.若以半保留复制的方式,分别写出亲代DNA复制一次后、两次后得到的子代DNA的组成。学生活动一:模型构建学生活动一:模型构建思考:思考:DN
2、A是肉眼看不到的,如何区分 母链和子链?如何分开母链和子链?同位素标记法同位素标记法离心法离心法1515N N标记母链标记母链1414N N标记子链标记子链15N/15N15N/14N14N/14N15N/15N用1515N N标记亲代DNA分子的两条母链,放于含1414N N的培养液中复制。请推测:1.若以全保留复制的方式,分别写出亲代DNA复制一次后、两次后得到的子代DNA的组成。2.若以半保留复制的方式,分别写出亲代DNA复制一次后、两次后得到的子代DNA的组成。学生活动二:模型构建学生活动二:模型构建15N14N15N14N全保留复制全保留复制半保留复制半保留复制转移到含转移到含141
3、4NHNH4 4ClCl的培养液中的培养液中转移到含转移到含1414NHNH4 4ClCl的培养液中的培养液中15N/15N DNA15N/14N DNA14N/14N DNA15N/14N DNA大肠杆菌在含大肠杆菌在含15NH4Cl的的培养液中生长若干代培养液中生长若干代亲亲 代代第一代第一代第二代第二代第三代第三代15N15N 人类首次试管中合成人类首次试管中合成DNADNA 1956年,美国生化学家康贝格从大肠杆菌中提取出的DNA聚合酶加入到具有四种丰富的脱氧核苷酸的人工合成体系中,经保温孵育后测定DNA含量,发现并没有DNA生成;当加入了少量DNA做引子和ATP作为能源物质,再经保温
4、孵育后,测定DNA含量,发现DNA含量增加了。资料资料思考:思考:DNA复制所需要的条件是什么?酶:酶:原料:原料:模板:模板:能量:能量:DNA的两条母链游离的脱氧核苷酸 ATPDNA聚合酶思考:思考:DNA复制所需要的条件是什么?DNA复制需要模板、原料、能量和酶等基本条件。4种种脱脱氧氧核核苷苷酸酸DNA片段片段ATPDNA聚合聚合酶酶DNA体外合成体系思考:思考:解旋发生条件是什么?思考:思考:DNA的复制方式为半保留复制,请推测DNA复制的第一步是什么?解旋:解旋:DNA两条多脱氧核苷酸链配对碱基从氢键氢键处断裂,双螺旋的两条链解开的过程。DNADNA解旋酶解旋酶DNA复制过程中是两
5、条链完全解旋后合成子链,还是边解旋边复制?哺乳动物的哺乳动物的DNADNA展开可达展开可达2m2m,科学家在,科学家在研究研究DNADNA体外复制时测得:体外复制时测得:DNADNA完全解完全解旋需要旋需要7 7小时,子链合成需要小时,子链合成需要7.57.5小时,小时,但是亲代但是亲代DNADNA合成子代合成子代DNADNA只需要只需要8 8小时。小时。资料资料边解旋边复制边解旋边复制思考:思考:解旋的下一步是什么?解旋合成子链思考:思考:DNA两条子链的合成方向一样吗?盘绕双螺旋虽然虽然DNADNA能精准复制,但是,能精准复制,但是,DNADNA平均复制平均复制109109个碱基对,个碱基
6、对,就会产生就会产生1 1个错误。这些错个错误。这些错误可能产生什么影响?误可能产生什么影响?资料资料2017年3月24日,美国科学杂志上的研究称,近三分之二(约66%)的癌症基因突变可归咎于健康细胞在分裂过程中发生的DNA复制随机错误,而不是遗传基因或环境因素。DNADNA具有独特的双螺旋结构,为复制提供了具有独特的双螺旋结构,为复制提供了精确的模板。精确的模板。碱基互补配对原则,保证了复制能准确进行。碱基互补配对原则,保证了复制能准确进行。将遗传信息从亲代传递给子代细胞,保证遗将遗传信息从亲代传递给子代细胞,保证遗传信息的连续性。传信息的连续性。利用利用DNADNA半保留复制的特性,在半保留复制的特性,在体外进行体外进行DNADNA的人工复制的人工复制,每完成一个循环需每完成一个循环需2 24 4分分钟钟,2 23 3小时就能将待复制小时就能将待复制DNADNA扩增几百万扩增几百万倍倍。使分子生物实验所需的遗传物质不再。使分子生物实验所需的遗传物质不再受限于活的生物体。受限于活的生物体。PCR(聚合酶链式反应聚合酶链式反应)实际应用实际应用实际应用实际应用核酸检测的原理是实时荧光PCR技术,该技术是将病毒RNA经逆转录获得cDNA,再经PCR体外扩增得到大量DNA,而后进行检测。The endThe end