親 子 代 為 什 么 比 較 相 似 ？ 2021-7-31 第 3節(jié) DNA的 復(fù) 制 還 是 ？全 保 留 復(fù) 制半 保 留 復(fù) 制一 、 復(fù) 制 的 推 測 半 保 留 復(fù) 制 ：以 每 一 條 母 鏈 作 模 板 合 成 一 條 子 鏈 ， 子 代DNA分 子 由 一 條 母 鏈 和 一 條 新 合 成 的 子 鏈構(gòu) 成 。 分 散 型 復(fù) 制 ：親 代 DNA雙 鏈 被 切 成 片 段 后 合 成 ， 然 后 子 、母 雙 鏈 聚 集 成 “ 雜 種 鏈 ” 。 全 保 留 復(fù) 制 ：以 兩 條 母 鏈 為 模 板 合 成 兩 條 DNA子 鏈 ， 子代 DNA中 母 鏈 重 新 結(jié) 合 ， 兩 條 子 鏈 彼 此 結(jié)合 成 另 一 個 子 代 DNA分 子 。 一 .DNA復(fù) 制 的 推 測新 合 成 的 DNA分 子 保 留 原 來DNA分 子 的 一 條 鏈半 保 留 全 保 留 母 鏈 DNA彼 此 結(jié) 合 ， 新 合 成 的 兩 條子 鏈 彼 此 結(jié) 合 成 一 個 新 的 DNA分 子一 .DNA復(fù) 制 的 推 測 大 腸 桿 菌 分 裂 快 ， 約 20分 鐘 分 裂 一 次二 .DNA復(fù) 制 方 式 的 驗 證如 何 直 觀 區(qū) 別 “ 母 鏈 ” 和 子 鏈 ？ 可 以 采 取 什 么 方 法 ？ 同 位 素 示 蹤 法 選 取 15N作 為 標(biāo) 記 半 保 留二 .DNA復(fù) 制 方 式 的 驗 證 （ 1） 半 保 留 復(fù) 制 實 驗 結(jié) 果 全 重 全 中 14N/14N15N/14N15N/15N世 代 0 1 2 輕中重 1 2輕 1/2中 全 保 留二 .DNA復(fù) 制 方 式 的 驗 證 （ 2） 全 保 留 復(fù) 制 實 驗 結(jié) 果 全 重 14N/14N15N/14N15N/15N 世 代 0 1 2 輕中重 1 2輕 1/2重 3/4輕 1/4重 P53實 驗 步 驟 示 意 圖 小 結(jié) 三 、 DNA分 子 復(fù) 制 的 過 程 A.全 部 解 開 螺 旋 再復(fù) 制 ？ B.邊 解 旋 邊復(fù) 制 ？（ 提 示 ： 從 復(fù) 制 的 效 率 、 母 鏈 的 穩(wěn) 定 性 上 考 慮 ） 2021-7-31 復(fù) 制 過 程 : 4、 DNA復(fù) 制 的 過 程細(xì) 胞 呼 吸解 旋 酶 模 板堿 基 互 補(bǔ) 配 對 酶四 種 游 離 的 脫 氧 核 苷 酸 母 鏈兩完 全 相 同 解 旋 酶 催 化 （ 氫 鍵 斷 裂 ）解 旋 ：模 板 （ 在 DNA聚 合 酶 的 催 化 下 ， 利 用游 離 的 脫 氧 核 苷 酸 進(jìn) 行 ）以 母 鏈 為 模 板 進(jìn) 行 堿 基 配 對母 鏈 （ 舊 鏈 ）子 鏈 （ 新 鏈 ）形 成 兩 個 子 代 DNA:同 時 進(jìn) 行 (邊 解 旋 邊 復(fù) 制 ）組 成 2016邊解旋復(fù)制半保留復(fù)制 多起點復(fù)制6、 DNA復(fù) 制 的 特 點從 結(jié) 果 看 ： 從 過 程 看 ： 7、 準(zhǔn) 確 復(fù) 制 的 原 因 、 意 義意 義 ： 將 遺 傳 信 息 從 親 代 傳 給 子 代 ， 保 持 了遺 傳 信 息 的 穩(wěn) 定 性 、 連 續(xù) 性原 因 ： DNA分 子 獨 特 的 提 供精 確 的 模 板 通 過 保 證 了 復(fù) 制準(zhǔn) 確 無 誤 。 雙 螺 旋 結(jié) 構(gòu)堿 基 互 補(bǔ) 配 對 2016ACTTGACGA TGAACTGCT ACTTG ACG ATG AACTG CTTGAACTGCT ACTTGACGA復(fù) 制染 色 體 數(shù) 目 不 變 DNA數(shù) 目 加 倍DNA復(fù) 制 與 染 色 體 復(fù) 制 的 關(guān) 系 : 【 特 別 提 醒 】 子 代 DNA分 子 中 模 板 鏈 與 另 一 DNA分 子 中 新 合 成 的子 鏈 堿 基 序 列 完 全 相 同 。 特 殊 情 況 下 ， 在 外 界 因 素 和 生 物 內(nèi) 部 因 素 的 作 用 下 ，可 能 造 成 堿 基 配 對 發(fā) 生 差 錯 ， 引 起 基 因 突 變 。 外 界 條 件 對 DNA復(fù) 制 的 影 響 ： 在 DNA復(fù) 制 的 過 程 中 ，需 要 酶 的 催 化 和 ATP供 能 ， 凡 是 影 響 酶 活 性 的 因 素 和 影 響細(xì) 胞 呼 吸 的 因 素 ， 都 會 影 響 DNA的 復(fù) 制 。 復(fù) 制 的 場 所 ： 主 要 場 所 是 細(xì) 胞 核 ， 但 在 擬 核 、 線 粒體 、 葉 綠 體 、 細(xì) 胞 質(zhì) 基 質(zhì) (如 質(zhì) 粒 )中 也 可 進(jìn) 行 DNA復(fù) 制 。 DNA復(fù) 制 在 體 外 也 可 進(jìn) 行 (如 選 修 三 中 介 紹 的 PCR擴(kuò) 增 技 術(shù) ， 除 滿 足 上 述 條 件 外 ， 還 應(yīng) 注 意 溫 度 、 pH 的 控制 及 引 物 的 加 入 )。 親 代第 一 代第 二 代第 三 代 15N/15N15N/14N 14N/15N 15N/14N 14N/15N15N/14N 14N/14N 14N/14N14N/14N DNA半 保 留 復(fù) 制 圖 解 分 析 14N/14N14N/14N 14N/14N 14N/14N 14N/14N 14N/15N （ 1） DNA分 子 數(shù) 目 計 算 產(chǎn) 生 DNA數(shù) 目 為 ： 含 有 親 代 DNA鏈 的 子 代 DNA分 子 數(shù) 為 ： 不 含 親 代 DNA鏈 的 子 代 DNA分 子 數(shù) 為 ： 只 含 親 代 DNA鏈 的 子 代 DNA分 子 數(shù) 為 ：DNA復(fù) 制 的 計 算 的 歸 納 總 結(jié)一 . DNA的 復(fù) 制 為 半 保 留 復(fù) 制 ， 一 個 DNA分 子 復(fù) 制 n次 ： 則2n個 2個2n20 （ 2） 脫 氧 核 苷 酸 鏈 數(shù) 目 （ DNA鏈 數(shù) ） 子 代 DNA分 子 中 脫 氧 核 苷 酸 鏈 數(shù) 為 ： 親 代 脫 氧 核 苷 酸 鏈 數(shù) 為 2條 占 總 鏈 數(shù) 的 ： 新 合 成 的 脫 氧 核 苷 酸 鏈 數(shù) 目 為 ：DNA復(fù) 制 的 計 算 的 歸 納 總 結(jié)一 . DNA的 復(fù) 制 為 半 保 留 復(fù) 制 ， 一 個 DNA分 子 復(fù) 制 n次 ： 則2n. 22/ (2n . 2)2n. 2-2 根 據(jù) 半 保 留 復(fù) 制 和 堿 基 互 補(bǔ) 配 對 原 則與 復(fù) 制 有 關(guān) 的 堿 基 計 算 解 析一 個 DNA連 續(xù) 復(fù) 制 n次 后 ， 共 有 多 少 個 DNA？ 多 少 條 脫 氧 核 苷 酸 鏈 ？母 鏈 多 少 條 ？ 子 鏈 多 少 條 ？ DNA分 子 數(shù) = 2n脫 氧 核 苷 酸 鏈 數(shù) = 2n+1母 鏈 數(shù) =子 鏈 數(shù) = 22n+1 2 解 析 ： 所 用 知 識 為 “ 半 保 留 復(fù) 制 ” 和 “ 堿 基 互 補(bǔ) 配 對 原 則 ” ， 并 圖 示分 析 。 ATGC CGATATGC CGAT ATGC CGATATGC CGAT ATGC CGAT ATGC CGAT ATGC CGAT連 續(xù) 第 一 次 復(fù) 制連 續(xù) 第 二 次 復(fù) 制連 續(xù) 第 n次 復(fù) 制 解 ：答 ： 一 個 DNA連 續(xù) 復(fù) 制 n次 后 ， 共 有 2n個DNA， 2n+1條 脫 氧 核 苷 酸 鏈 ， 母 鏈 2條 ，子 鏈 2n+1 2條 結(jié) 構(gòu) 復(fù) 制 簡 答 1 簡 答 2 簡 答 3 簡 答 4 計 算 1 計 算 2 DNA復(fù) 制 所 需 原 料 的 計 算 公 式 ： (2n-1)*堿 基 數(shù) n為 復(fù) 制 的 次 數(shù) 例 題 一 個 DNA分 子 中 含 有 1000個 堿 基 對 ， 其 中 有 400個 腺 嘌 呤 。 如 果 它 連 續(xù) 復(fù) 制 兩 次 ， 消 耗 周 圍 環(huán) 境中 胞 嘧 啶 脫 氧 核 苷 酸 。 解 析 ： 1、 計 算 每 個 DNA分 子 中 C的 個 數(shù) 2、 套 用 公 式 計 算1800 規(guī) 律 ： 一 個 15N/15N-DNA連 續(xù) 復(fù) 制 n次 后 ： DNA分 子 總 數(shù) ： 脫 氧 核 苷 酸 鏈 數(shù) ： 含 15N的 DNA分 子 數(shù) 是 ： 含 15N的 脫 氧 核 苷 酸 鏈 數(shù) ： 只 含 15N的 DNA分 子 數(shù) 是 ： 含 14N的 DNA分 子 數(shù) 是 ： 含 14N的 脫 氧 核 苷 酸 鏈 數(shù) ： 只 含 14N的 DNA分 子 數(shù) 是 ： 既 含 有 14N又 含 15N的 雜 種 DNA分 子 數(shù) 是 ：2個2n個0個 2個2n-2個2n+1-2條2條2n+1條2n個 第 n代 的 DNA分 子 中 ， 含 原 來 DNA母 鏈有 條 ， 占 總 DNA分 子 鏈 數(shù) 的 比 例 為 ： ；含 有 原 來 母 鏈 的 DNA分 子 有 個 ， 占 總 DNA分 子 數(shù) 的 比 例 為 ： 。 若 某 DNA分 子 中 含 堿 基 T為 m， 則 ： a.連 續(xù) 復(fù) 制 n次 ， 所 需 游 離 的 胸 腺 嘧 啶脫 氧 核 苷 酸 數(shù) 為 ： b.第 n次 復(fù) 制 時 所 需 游 離 的 胸 腺 嘧 啶 脫氧 核 苷 酸 數(shù) 為 ： m(2n-1)m2n-12 1/2n21/2n-1 若 取 一 個 全 部 N原 子 被 15N標(biāo) 記 的 DNA分 子 (0代 )， 轉(zhuǎn) 移 到 含 14N的 培 養(yǎng) 基 中 培 養(yǎng) (復(fù) 制 )n代 。(1)子 代 DNA分 子 中 ， 含 14N的 有 2n個 ， 只 含 14N的 有 (2n 2)個 ， 做 題 時 應(yīng) 看 準(zhǔn) 是 “ 含 ” 還 是 “ 只含 ” 。(2)無 論 復(fù) 制 多 少 次 ， 含 15N的 DNA分 子 始 終 是 2個 ， 含 15N的 鏈 始 終 是 2條 。 做 題 時 ， 應(yīng) 看 準(zhǔn) 是“ DNA分 子 數(shù) ” 還 是 “ 鏈 數(shù) ” 。DNA復(fù) 制 中 有 關(guān) 的 計 算 例 . 將 用 15N標(biāo) 記 的 一 個 DNA分 子 放 在 含 有 14N的 培 養(yǎng) 基 中 , 讓 其 復(fù) 制 三 次 , 則 含 有 15N的 DNA分 子 占 全 部 DNA分 子 的比 例 、 含 有 14N的 DNA分 子 占 全 部 DNA分 子 的 比 例 以 及 含有 15N的 脫 氧 核 苷 酸 鏈 占 全 部 DNA單 鏈 的 比 例 依 次 是 A 1/2， 7/8、 1/4 B 1/4， 1、 1/8 C 1/4， 7/8、 1/8 D 1/8， 1、 1/8 B 【 例 】 用 15N標(biāo) 記 含 有 100個 堿 基 對 的 DNA分 子 ， 其 中有 胞 嘧 啶 60個 ， 該 DNA分 子 在 14N的 培 養(yǎng) 基 中 連 續(xù) 復(fù)制 四 次 。 其 結(jié) 果 不 可 能 是 （ ） A 含 有 15N的 DNA分 子 占 1/8 B 含 有 14N的 DNA分 子 占 7/8 C 復(fù) 制 過 程 中 需 游 離 的 腺 嘌 呤 脫 氧 核 苷 酸 600個 D 復(fù) 制 結(jié) 果 共 產(chǎn) 生 16個 DNA分 子B 歸 納 小 結(jié) ：有 絲 分 裂 的 間 期 和 減 數(shù) 第 一 次 分 裂 前 的 間 期主 要 細(xì) 胞 核模 板 、 原 料 、 酶 、 能 量 等 半 保 留 ， 邊 解 旋 邊 復(fù) 制堿 基 互 補(bǔ) 配 對 原 則DNA的 復(fù) 制子 鏈 與 母 鏈 結(jié) 合 ， 形 成 兩 個 相 同 的 DNA分 子 親 代 母 鏈 與 子 代 DNA鏈 數(shù) 之 比 為 ： _ 1、 一 個 親 代 DNA復(fù) 制 n代 后 ， DNA分 子 數(shù) 為 , 1/2n 2n2n 2含 親 代 母 鏈 的 DNA分 子 為 _，不 含 親 代 母 鏈 的 DNA分 子 數(shù) 為 2鞏 固 練 習(xí)2021-7-31 鞏 固 練 習(xí)2、 1個 DNA分 子 經(jīng) 過 4次 復(fù) 制 ， 形 成 16個 DNA分 子 ，其 中 含 有 最 初 DNA母 鏈 的 有 （ ） A. 2個 B. 8個 C. 16個 D. 32個3、 以 DNA的 一 條 鏈 “ A T C ” 為 模 板 ， 經(jīng) 復(fù) 制 后的 子 鏈 是 （ ） A. “ T A G ” B. “ U A G ” C. “ T A C ” D. “ T U G ” 2021-7-31 鞏 固 練 習(xí)4、 關(guān) 于 DNA分 子 復(fù) 制 的 敘 述 ， 錯 誤 的 是 （ ） A 復(fù) 制 發(fā) 生 在 細(xì) 胞 分 裂 間 期 B 邊 解 旋 邊 復(fù) 制 C 復(fù) 制 需 要 氨 基 酸 和 酶 D 復(fù) 制 遵 循 堿 基 互 補(bǔ) 配 對 原 則5 一 個 分 子 復(fù) 制 后 ， 新 形 成 的 子 鏈 （ ）A 是 DNA母 鏈 的 片 段 B 和 DNA母 鏈 之 一 完 全 相 同C 和 DNA 母 鏈 都 相 同 D 和 DNA母 鏈 稍 有 不 同 2021-7-31 2. 一 個 噬 菌 體 侵 染 細(xì) 菌 后 ， 形 成 了 200個 子 代 噬菌 體 ， 子 代 DNA中 含 最 初 DNA鏈 的 DNA占 A. 1% B. 2% C. 25% D. 50%4. 某 雙 鏈 DNA分 子 帶 有 15N同 位 素 標(biāo) 記 ， 在 試 管中 以 該 DNA為 模 板 進(jìn) 行 復(fù) 制 實 驗 ， 連 續(xù) 復(fù) 制 4代之 后 ， 試 管 中 帶 有 15N同 位 素 標(biāo) 記 的 DNA占 總 量的 A. 12.5% B. 25% C. 50% D. 100%A