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DNA的复制
《核酸的分子结构——脱氧核糖核酸的一个结构模型》
沃森和克里克:“值得注意的是，我们提出的这种碱基特异性配对方式，暗示着遗传物质进行复制的一种可能的机制。”
碱基互补配对原则暗含的复制机制是如何的呢？
DNA复制时，DNA双螺旋解开，碱基之间的氢键断裂，解开的两条单链分别作为复制的模板，游离的脱氧核苷酸根据碱基互补配对原则，通过形成氢键，结合到作为模板的单链上。
半保留复制假说
新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链。
DNA的复制方式是什么？
半保留复制 ？
全保留复制 ？
分散复制 ？
假 说 演 绎 法
观察现象，提出问题
分析问题，提出假说
演绎推理
实验验证
得出结论
DNA分子的复制方式是什么？
半保留复制；全保留复制；分散复制
DNA的复制方式是什么？
半保留复制 ？
全保留复制 ？
分散复制 ？
子代DNA分子中，
亲代DNA与新合成的DNA的结合方式不同
区分亲代DNA与新合成的DNA
同位素标记法
15N和14N是N元素的两种稳定同位素
如何培养？
先用含有15NH4CI的培养液培养大肠杆菌,让大肠杆菌繁殖若干代。然后,将大肠杆菌转移到含有14NH4CI的普通培养液中。在不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA
如何检测？
检测放射性？
——15N和14N都不具有放射性
密度梯度离心法
将提取的DNA进行离心，记录离心后试管中DNA的位置。
含15N的DNA比含14N的DNA密度大
演绎推理
细胞分裂一次 细胞再分裂一次 复制结果 离心结果 复制结果 离心结果
半保留复制
全保留复制
分散复制
15N/14N-DNA
1条带（中）
15N/14N-DNA
14N/14N-DNA
15N/15N-DNA
14N/14N-DNA
2条带（上、中）
2条带（上、下）
15N/15N-DNA
14N/14N-DNA
2条带（上、下）
1条带（中）
1条带（中）
15N、14N片段均匀分布的DNA
15N、14N片段均匀分布的DNA
试管中间出现一条带
试管中、上各出现一条带
半 保 留 复 制
假 说 演 绎 法
观察现象，提出问题
分析问题，提出假说
演绎推理
实验验证
得出结论
DNA分子的复制方式是什么？
半保留复制；全保留复制；分散复制
同位素标记法、密度梯度离心法
DNA复制的方式是半保留复制
随着模板链解旋过程的进行,新合成的子链也在不断延伸。
在细胞提供的能量的驱动下，解旋酶将DNA双螺旋的两条链解开。
DNA聚合酶以解开的每一条母链为模板,以细胞中游离的4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。
同时,每条新链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构。
DNA的复制 时期
场所
模板
原料
能量
酶
方向
细胞分裂间期，随染色体的复制进行
细胞核、叶绿体、线粒体、拟核等
DNA分子的一条链
四种游离的脱氧核糖核苷酸
ATP
解旋酶、DNA聚合酶
从5’端到3’端
DNA的复制：亲代DNA为模板合成子代DNA的过程
小组合作，尝试利用模型还原DNA分子的复制过程（3min）
复制结束后，一个DNA分子形成两个完全相同的DNA分子，将遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞，从而保证了遗传信息的连续性
DNA分子的什么结构保证了子代DNA分子与亲代完全相同？
DNA独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板；
通过碱基互补配对，保证了复制能够准确地进行。
子代和亲代DNA分子真的“完全相同”吗？
不一定
DNA每复制109个碱基对，就会产生一个错误
对DNA复制的猜测
半保留复制
全保留复制
分散复制
DNA的复制
DNA半保留复制的实验证据
同位素标记法
密度梯度离心法
（假说演绎法）
DNA复制的过程
是一个边解旋边复制的过程
需要模板、原料、能量、酶等基本条件
半保留复制
PCR(聚合酶链式反应)
是一种用于放大扩增特定的DNA片段的分子生物学技术，可看作是体外的DNA复制。
DNA复制保证了亲子代间遗传信息的连续性。下列关于DNA复制的叙述，正确的是（ ）
A . 复制均在细胞核内进行
B . 碱基互补配对原则保证了复制的准确性
C . 1个DNA分子复制1次产生4个DNA分子
D . 游离的脱氧核苷酸在解旋酶的作用下合成子链
场所：细胞核、叶绿体、线粒体、拟核等
2个DNA分子
DNA聚合酶
B
将DNA双链都被15N标记的大肠杆菌放在含有14N的培养基中培养，使其分裂3次，下列叙述正确的是 ( )
A . 所有的大肠杆菌都含有15N
B . 含有15N的大肠杆菌占全部大肠杆菌的比例为1/2
C . 含有15N的大肠杆菌占全部大肠杆菌的比例为1/4
D . 含有15N的DNA分子占全部DNA分子的比例为1/8
C
2个
1/4
1/4
将DNA双链都被15N标记的大肠杆菌放在含有14N的培养基中培养，使其分裂n次
共有DNA分子 个；
含有15N的DNA分子 个；
含有14N的DNA分子 个；
全部为15N的DNA分子 个；
全部为14N的DNA分子 个；
含有15N的DNA分子占总DNA分子数的比例为 。
DNA的双螺旋结构
功能
携带遗传信息
传递遗传信息
使遗传信息得以表达
结构与功能相适应
碱基的排列顺序
半保留复制
？
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