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(共21张PPT)
DNA的复制
知识回顾
（1）DNA分子是由_____条单链组成的,这两条链按___________方式盘旋成双螺旋结构。
两
反向平行
（2）DNA分子中的__________和_______交替连接,排列在外侧,构成 ；________排列在内侧。
（3）两条链上的碱基通过______连接成碱基对,并且碱基配对有一定的规律:A与___配对,G与___配对。碱基之间的这种一一对应关系,叫做_____________原则。
脱氧核糖
磷酸
碱基
氢键
T
C
碱基互补配对
基本骨架
导入 P48
“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。”
《核酸的分子结构》论文节选
讨论
1、这句话中为什么要用“可能”二字？这反应科学研究具有什么特点？
2、碱基互补配对原则暗示DNA的复制机制可能是怎样的？
科学研究需要大胆的想象，但是得出结论必须建立在确凿的实验证据之上。
一、对DNA复制的推测 P53
：
半保留复制的假说
全保留复制的假说
子代DNA
分散复制的假说
亲代DNA
：
DNA复制时，DNA 解开，互补的碱基间 断裂，解开的两条单链分别作为 ，游离的脱氧核苷酸根据 原则，通过形成
结合到作为模板的单链上。由于新合成的每个DNA中都保留了原来DNA中的 条链，这种复制方式称作 。
全保留复制是指DNA复制以 为模板，子代DNA的双链都是 的。
双螺旋
氢键
模板
碱基互补配对
氢键
一
半保留复制
DNA双链
新合成
一、对DNA复制的推测 P53
：
半保留复制的假说
全保留复制的假说
子代DNA
分散复制的假说
亲代DNA
：
要证明DNA复制是是上述哪一种假说，关键步骤是什么？
通过实验来区分亲代与子代的DNA
二、DNA半保留复制的实验证据 P54
1958年,美国生物学家梅塞尔森（M.Meselson）和斯塔尔（F.Stahl）
同位素标记技术
运用技术：
大肠杆菌
实验材料:
背景知识：15N 和 14N是N元素的两种稳定同位素，这两种同位素的相对原子质量不同，含15N的DNA比含14N的DNA密度大，因此，利用离心技术可以在试管中区分含有不同N元素的DNA。
二、DNA半保留复制的实验证据 P54
1.科学家采用大肠杆菌作为实验材料，有何优点？
让亲代DNA的每一条链（母链）被15N标记。
14NH4Cl为DNA子链合成提供原料，让新合成的子链DNA获得14N标记。
4.如何将含有不同N元素的子代DNA分开呢？
离心
繁殖速度快。
阅读课本P54探究DNA的复制过程，思考下列问题。
2.用含有15NH4Cl 的培养液培养大肠杆菌，让其繁殖若干代，目的是什么？
3.将上述大肠杆菌转移到含14NH4Cl 的培养液中，目的是什么？
二、DNA半保留复制的实验证据 P54
14N/14N—DNA
15N/14N—DNA
15N/15N—DNA
轻带
中带
重带
①
②
让亲代DNA的每一条链（母链）被15N标记。
14NH4Cl为DNA子链合成提供原料，让新合成的子链DNA获得14N标记。
二、DNA半保留复制的实验证据 P54
15N/14N-DNA
14N/14N-DNA
半保留复制
重带
1/2中带
中带
1/2轻带
15N/14N—DNA
15N/15N—DNA
二、DNA半保留复制的实验证据 P54
全保留复制
15N/15N—DNA
15N/15N-DNA
14N/14N-DNA
1/2轻带
1/2重带
3/4轻带
1/4重带
14N/14N-DNA
15N/15N-DNA
14N/14N-DNA
15N/15N-DNA
重带
二、DNA半保留复制的实验证据
15N
15N
15N
15N
半保留复制
全保留复制
15N/15N-DNA（重带）
15N/14N-DNA（中带）
14N/14N-DNA（轻带）
15N
14N
15N
14N
15N
15N
14N
14N
15N/15N-DNA（重带）
15N
14N
14N
14N
15N
14N
14N
14N
15N/14N-DNA（中带）
14N/14N-DNA（轻带）
15N
15N
14N
14N
14N
14N
14N
14N
14N/14N-DNA（轻带）
15N/15N-DNA（重带）
二、DNA半保留复制的实验证据 P54-55
实验验证：
结论：
DNA复制是以_______的方式进行的。
半保留
若将第1代DNA双链分开后再离心，其结果______(选填“能”或“不能”)
判断DNA的复制方式？
不能
资料
亲代
重带
第一代
中带
第二代
中带、轻带
15N/15N
15N/14N
15N/14N
14N/14N
离心管顶部
（密度较低的物质）
离心管底部
（密度较高的物质）
复制2代后
1/2低密度DNA
1/2中等密度DNA
二、DNA半保留复制的实验证据
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模型得到的子代DNA的结果
实验验证
观察DNA的结构，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
DNA复制方式的探究历程：
得出结论
DNA是半保留复制的
在真核生物中，发生在 和 ，随着染色体的复制而完成的。
三、DNA复制的过程 P55-56
【定义】：
【时间】：
【场所】：
解旋
↓
合成子链
↓
形成子代DNA
【过程】：
DNA的复制是指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。
有丝分裂前的间期
减数第一次分裂前的间期
细胞核、线粒体、叶绿体
三、DNA复制的过程 P55-56
解旋：
合成子链：
形成子代DNA：
在细胞提供 的驱动下， 将DNA双螺旋的两条链解开；
等酶以 为模板，以细胞中 为原料，按照 原则，各自合成与母链互补的一条子链；
每条 与其对应的 盘绕成 结构，形成两个新的、完全相同的子代DNA分子。
【条件】：
模板（母链）
模板（母链）
子链
子链
①解旋
②合成子链
解旋酶
能量
③形成子代DNA
解开的每一条母链
游离的4种脱氧核苷酸
碱基互补配对
DNA聚合酶
新链
模板链
双螺旋
解旋酶
（作用于氢键）
模板：
原料：
能量：
酶：
DNA两条母链
4种脱氧核苷酸
ATP
解旋酶、
DNA聚合酶等
DNA聚合酶
（形成磷酸二酯键）
氢键的形成不需要酶的催化
三、DNA复制的过程 P55-56
子链
子链
【特点】：
边解旋边复制（提高复制效率）、半保留复制；
DNA聚合酶作用下，新链合成方向都是从5’端到3’端；
【意义】：
DNA通过复制将遗传信息从 细胞传递给
细胞，从而保持了遗传信息的 。
亲代
子代
连续性
1个DNA
2个完全相同的DNA
通过细胞分裂分配到子细胞中
【结果】：
三、DNA复制的过程 P55-56
【DNA准确复制的原因】
①DNA独特的双螺旋结构提供精确的模板;
②通过碱基互补配对,保证了复制能够准确地进行。
1
2
1
3
2
4
有人认为DNA复制就像复印一样，这种说法对不对，为什么？
练一练
子代DNA分子共有2n个
1．将1个含有15N的DNA分子放在含有14N的培养基上培养，复制n次，则
含15N的DNA分子： 个
只含15N的DNA分子： 个
含14N的DNA分子： 个
只含14N的DNA分子： 个
脱氧核苷酸链共有2n+1条
含15N的脱氧核苷酸链： 条
含14N的脱氧核苷酸链： 条
2
0
2n
（2n-2）
2
（2n+1-2）
练一练
2．一个DNA分子经过3次复制后，保留有原来母链的子代DNA分子占全部子代DNA分子的比例为_______； 原来的母链占全部脱氧核苷酸链的比例为______。 A．1/2 B．1/4 C．1/8 D．1/16
B
C
3．一双链DNA分子在解旋时，一条链上的G变成C，则DNA分子经n次复制后，发生差错的DNA分子占（ ）
A．1/2 B．1/（2n-1） C．1/2n D．1/（2n+1）
A
课堂小结
DNA复制的推测
DNA半保留复制的实验证据
DNA复制的过程
DNA能准确复制的原因
提出问题→作出假设→演绎推理→实验验证→得出结论
方法：同位素标记法、密度梯度离心
（2）碱基互补配对原则保证复制准确无误
（1）DNA分子独特的双螺旋结构提供精确的模板
半保留复制和全保留复制
场所、时间、模板、原料、能量、酶、碱基互补配对、特点
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