3.3DNA的复制课件-高一下学期生物人教版必修2

第3节DNA的复制提出问题：DNA是如何复制的？假说的内容：(1)解旋：DNA分子复制时，DNA分子的

解开，互补碱基之间的

断裂。(2)复制：模板：DNA分子解开的_______

原料：游离的4种

原则：

原则，重新形_____

（3）复制结果（特点）：新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子双螺旋氢键两条单链脱氧核苷酸碱基互补配对氢键一、对DNA复制的推测1.半保留复制——沃森和克里克中的一条链复制一次半保留复制假说：新合成的DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的

。一条链半保留复制亲代DNA子代DNA3、全保留复制假说：全保留复制是指DNA复制以

，子代的DNA

都是

。DNA的双链为模板双链新合成的亲代DNA全保留复制子代DNA亲

代DNA

关键：在于子代DNA分子链的组成不同全保留复制半保留复制亲代DNA

这两种同位素的相对原子质量不同，含

比含

的

更大，因此，利用离心技术可以在试管中分离开含有不同氮元素的DNA，这种特殊的离心方法叫

。二、DNA半保留复制的实验证据3、背景知识：

和

是氮元素的两种稳定同位素，14N15N14N的DNA15N的DNA密度

密度梯度离心技术2、实验方法：同位素标记法1958年，美国生物学家梅塞尔森和斯塔尔设计实验1、实验材料：大肠杆菌4、实验原理：两条链都被15N标记的双链DNA，密度最大，为重带，靠近试管底部；14N/14N—DNA15N/14N—DNA15N/15N—DNA轻带中带重带一条链为14N、一条链为15N的双链DNA，密度居中，为中带，位置居中；两条都被14N标记的双链DNA，密度最小，即为轻带，离试管底部最远。让大肠杆菌在含15NH4Cl的培养液中生长若干代细胞分裂一次转移到含14NH4CI中第一代第二代5、实验过程：细胞分裂二次

在不同时刻收集大肠杆菌让大肠杆菌在含15NH4Cl的培养液中生长若干代细胞分裂一次提取DNA离心转移到含14NH4CI中提取DNA离心提取DNA离心第一代第二代5、实验过程：细胞分裂二次

在不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA，再将提取的DNA进行离心，记录离心后试管中DNA的位置实验预期：若为半保留复制，根据实验过程，画出从亲代到子二代过程中的脱氧核苷酸链组成（以一个DNA分子为例）演绎推理

分别预测两种复制方式的结果，看预测结果是否与实验结果符合。1/2轻带重带亲代DNA子一代全保留复制演绎推理1/2重带3/4轻带1/4重带假如全保留复制是正确的，实验的预期又会是怎样的？15N15N15N15N14N14N14N14N14N14N15N15N14N14N子二代让大肠杆菌在含15NH4Cl的培养液中生长若干代细胞分裂一次提取DNA离心转移到含14NH4CI中提取DNA离心提取DNA离心第一代第二代细胞分裂二次15N/15N-DNA15N/14N-DNA15N/14N-DNA14N/14N-DNA重带中带轻带中带做出假说提出问题演绎推理实验验证实验结果与半保留方式复制预期结果相符合，DNA复制是以半保留的方式进行的做出假说提出问题演绎推理实验验证得出结论假说-演绎法作出假说：演绎推理：实施实验，统计结果根据假说演绎推理两种复制得到的子代DNA的结果实验验证：DNA是如何复制的?提出问题：半保留复制全保留复制假说——演绎法得出结论：DNA的复制是半保留复制【小结】DNA半保留复制的实验证据

思考：1、在标记过程中，是否可以使用14NH4Cl培养，再使用15NH4Cl培养？亲代第一代第二代第三代15N15N以此类推，第n代时结果如何？15N15N14N14N14N14N14N14N(1)亲代DNA复制n代后，子代DNA分子数为_______(2)含15N的DNA分子数为_______(3)含14N的DNA分子数为_________(4)只含15N的DNA分子数

(5)只含14N的DNA分子数一、DNA分子数计算2n22n02n-2(1)子代DNA的脱氧核苷酸链数为_______(2)含15N脱氧核苷酸链数为_______(3)含14N的脱氧核苷酸链数为_________二、脱氧核苷酸链数的计算2n+122n+1-2三、DNA复制过程中消耗的脱氧核苷酸数的计算m(2n-1)设亲代DNA中含有某种脱氧核苷酸数m个，则：（1）经过n次复制，共需消耗的该种游离的脱氧核苷酸数为(2)在第n次复制时，共需消耗游离的该种脱氧核苷酸

mx2n-1三、DNA复制的过程1.概念：以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程2.时间：真核生物：细胞核（主要）、线粒体和叶绿体原核生物：拟核（主要）细胞分裂前的间期3.场所：4、DNA复制的过程CGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATACGTATACGGCTAGCCGTA3'5'（1）解旋：在能量的驱动下，解旋酶将DNA双螺旋的两条链解开（氢键断裂）。CCGTAGTATACGGCTAGCCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATA3'5'ATP解旋酶（2）合成子链：DNA聚合酶等以解开的每一条母链为模板，以细胞中游离的四种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，各自合成与母链互补的一条子链。CCGTAGTATACGGCTAGCCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATA3'5'ACGCAAGCTAGTCATTATATGCATGATCGAGCTTACGCAAGCTAGTCATTADNA聚合酶5'3'TATGCATGATCGAGCTT5'3'ATPATP（3）重新螺旋：每条新链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构。CCGTAGTATACGGCTAGCCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATAA3'5'ACGCAAGCTAGTCATTATATGCATGATCGAGCTT5'3'TAGCCGTATAGCCGATAT3'5'TTACGCGTATATATA5'3'5.复制所需条件（1）模板（2）原料（3）

酶（4）能量DNA的两条单链四种游离脱氧核苷酸ATP解旋酶、DNA聚合酶6.复制结果：得到两个完全相同的DNA分子（1）边解旋边复制（2）半保留复制

8.“精确”复制的原因：（1）DNA分子独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板；（2）通过碱基互补配对原则，保证了复制能够准确地进行。9.意义：

将遗传信息从亲代传给子代，从而保持遗传信息的连续性。7.复制特点例1.下面是DNA复制的有关图示。A→B→C表示大肠杆菌的DNA复制。D→F表示哺乳动物的DNA复制。图中黑点表示复制起点，“→”表示复制方向，“⇨”表示时间顺序。(1)若A中含有48502个碱基对，而子链延伸速率是105个碱基对/min，假设DNA分子从头到尾复制，则理论上此DNA分子复制约需30s，而实际上只需约16s，根据A→C过程分析，这是因为_____________________。复制