第三章第三章 基因的本质基因的本质第三节第三节 遗传信息的复制遗传信息的复制第第第第三三三三节节节节 遗传信息遗传信息遗传信息遗传信息的复制的复制的复制的复制121212 12 ( (二二) )、对、对DNADNA复制的推测复制的推测假假 说说方式：半保留复制方式：半保留复制形成的子代分子形成的子代分子 一半是新的，一半是新的，一半是亲代的。一半是亲代的。方式：全保留复制方式：全保留复制新复制出新复制出 的分子直接形成子代，的分子直接形成子代，子代中完全没有亲代的部分。子代中完全没有亲代的部分。( (二二) ) 对对DNADNA复制的推测复制的推测复制一次复制一次复制一次复制一次亲代亲代DNA子代子代DNA亲代亲代DNA子代子代DNA什么方式复制？什么方式复制？什么方式复制？什么方式复制？假设假设DNADNA是以半保留的方式进行复制。是以半保留的方式进行复制。假假 说说（三）（三）DNADNA半保留复制的验证实验半保留复制的验证实验积极思维：积极思维：DNA分子的复制方式分子的复制方式1为了证明为了证明DNA分子的复制方式，分子的复制方式，1958年迈尔逊和年迈尔逊和斯达尔设计了一个非常精巧的实验。斯达尔设计了一个非常精巧的实验。2 细菌大约每细菌大约每20分钟分裂一次，产生子代。分钟分裂一次，产生子代。实验验证，得出结论实验验证，得出结论含 NH4Cl培培养基养基14含含1515NHNH4 4ClCl培养基培养基140 min0 min取样取样20 min20 min取样取样40 min40 min取样取样 离离 心心 处处 理理vv科学家推测：如果科学家推测：如果科学家推测：如果科学家推测：如果DNADNA是以半保留的方式复制的，那是以半保留的方式复制的，那是以半保留的方式复制的，那是以半保留的方式复制的，那么离心后应该出现三条么离心后应该出现三条么离心后应该出现三条么离心后应该出现三条DNADNA带：带：带：带：重重重重 带：带：带：带： 最靠近试管底部，密度最大，最靠近试管底部，密度最大，最靠近试管底部，密度最大，最靠近试管底部，密度最大，DNADNA的两条的两条的两条的两条脱氧核苷酸链都被标记了脱氧核苷酸链都被标记了脱氧核苷酸链都被标记了脱氧核苷酸链都被标记了1515N N杂交带：杂交带：杂交带：杂交带：位置居中，位置居中，位置居中，位置居中，DNADNA的两条脱氧核苷酸链一条的两条脱氧核苷酸链一条的两条脱氧核苷酸链一条的两条脱氧核苷酸链一条是是是是1515N N，另一条是，另一条是，另一条是，另一条是1414N N轻轻轻轻 带：带：带：带： 试管上部，密度最小，试管上部，密度最小，试管上部，密度最小，试管上部，密度最小，DNADNA的两条脱氧核的两条脱氧核的两条脱氧核的两条脱氧核苷酸链都是苷酸链都是苷酸链都是苷酸链都是1414N N重带重带(下部下部)1515N/N/1515N N中带中带(中间中间)1515N/N/1414N N轻带轻带(上部上部)1414N/N/1414N N中带中带(中间中间)1515N/N/1414N N子一代子一代子二代子二代亲亲 代代演绎推理演绎推理( (二二) )、对、对DNADNA复制的推测复制的推测解旋：解旋： 利用能量利用能量, ,在解旋酶的作用下，解开螺在解旋酶的作用下，解开螺旋，氢键断裂旋，氢键断裂；以解开的每一段母链为模板，按碱以解开的每一段母链为模板，按碱基互补配对原则，各自合成与母链基互补配对原则，各自合成与母链互补的一段子链。互补的一段子链。 每条新链与对应的模板链盘绕成双螺每条新链与对应的模板链盘绕成双螺旋结构。一个旋结构。一个DNADNA形成两个完全相同的形成两个完全相同的子代子代DNADNA分子。分子。 碱基配对：碱基配对：( (合成子链合成子链) )螺旋化：螺旋化：（形成子（形成子代代DNADNA）三、三、DNADNA半保留复制的过程半保留复制的过程DNADNA分子的复制小结：分子的复制小结：边解旋边复制边解旋边复制解旋酶、聚合酶等解旋酶、聚合酶等解旋解旋 合成合成 螺旋螺旋 子代子代DNADNA遗传物质遗传物质DNADNA的复制。的复制。1 1、下列关于、下列关于DNADNA复制的说法，其中不正确的是复制的说法，其中不正确的是 ( ( ）A. DNAA. DNA复制过程中需要酶的催化复制过程中需要酶的催化B. DNAB. DNA复制过程中需要的能量直接由糖类提供复制过程中需要的能量直接由糖类提供C. DNA C. DNA 分子是边解旋复制的分子是边解旋复制的D. DNA D. DNA 复制过程中两条母链均可作模板复制过程中两条母链均可作模板B检验学生对检验学生对DNA复制具体过程细节知识的掌握情况复制具体过程细节知识的掌握情况解：根据半保留复制和碱基互补解：根据半保留复制和碱基互补配对原则配对原则掌握与掌握与DNA复制有关的碱基计算复制有关的碱基计算2、 一个一个DNA连续复制连续复制n次后，共有多少个次后，共有多少个DNA？多少条脱氧核苷酸链？多少条脱氧核苷酸链？母链多少条？子链多少条？母链多少条？子链多少条？DNA分子数分子数=2n脱氧核苷酸链数脱氧核苷酸链数=2n+1母链数母链数=子链数子链数=22n+1 2 解析：所用知识为解析：所用知识为“半保留复制半保留复制”和和“碱基互补配对原则碱基互补配对原则”，并图示分，并图示分析。析。亲代亲代子一代子一代子二代子二代子三代子三代【例1】 DNA自我复制时，某自我复制时，某DNA单链片段单链片段是：是：5-ATGCA-3，以它以它为模板复制的互补链是为模板复制的互补链是( ) ( ) A、3-TGCAT-5 B、3-TACGT-5 C、3-UGCAU-5 D、3-UACGU-5练习题练习题B B 【例【例2 2】用经32P标记的一个噬菌体侵染大肠杆菌，在普通培养基中培养一段时间后，统计得知培养基中共有后代噬菌体200个，则后代噬菌体中含有32P的占总数的（ ） .2% .1% .0.5% .50% B DNADNA复制是半保留复制复制是半保留复制. .一个一个DNADNA分分子连续进行子连续进行n n次复制次复制, ,可形成可形成 个后个后代代, ,其中只有其中只有 DNADNA分子含有最初亲分子含有最初亲代的母链代的母链, ,所以含最初母链的所以含最初母链的DNADNA分子分子占占DNADNA总数的总数的 ; ;最初的母链占最初的母链占DNADNA单链总数的单链总数的 . . 注意：一个注意：一个DNADNA分子连续进行分子连续进行n n次复制后，形成的核苷酸次复制后，形成的核苷酸单链为单链为: : 2 2n n2 2个个2/22/2n n2/2/2 n+12 n+1【例例3 3 】具有100个碱基对的1个DNA分子区段，内含40个胸腺嘧啶，如果连续复制两次，则需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸_ 若某若某DNADNA分子含某碱基分子含某碱基m m个，则该个，则该DNADNA分子进行分子进行n n次复制，则需要次复制，则需要该碱基总数为：该碱基总数为：=(2n1)m 个；个；3关于DNA复制的叙述，正确的是 A. 复制均在细胞核内进行 B. 复制仅发生在有丝分裂的间期 C. 复制过程先解旋后复制 D. 碱基互补配对保证了复制的准确性 4用标记有 N的一个双链DNA分子，在 N的培养 液中进行三次复制，其后代的DNA分子中,只含 N和 N的比值为 A. 11 B. 21 C. 31 D. 41 5用标记有 N的一个双链DNA分子，在 N的培养 液中进行三次复制，其后代的DNA分子单链中，含 N和 N的比值为 A. 11 B. 41 C. 71 D. 81 1414151514141515用32P标记一噬菌体的DNA，让此噬菌体去侵染含31P的细菌，带细菌解体后，检测到有128个噬菌体放出，则所释放出的噬菌体中，含32P的噬菌体与含31P的噬菌体的比例为？