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(共25张PPT)
第3节 DNA的复制
一亿年前，萤火虫因DNA复制错误而获得了发光的能力。
一、对DNA复制的推测
DNA复制：以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。
1
提出问题
DNA以什么方式复制？
2
作出假说
(1)提出假说1：
DNA复制是半保留复制。
(2)提出假说2：
DNA复制是全保留复制。
3
演绎推理
二、DNA半保留复制的实验证据
实验最关键的是？
（1） 如何区分母链和子链
同位素标记法
14N
密度小
密度大
15N
15N
14N
（2）复制后的DNA分子都是混在一起的，如何分离呢？
密度梯度离心技术
1.实验原理
二、DNA半保留复制的实验证据
密度梯度离心技术
推测DNA的两条链被标记的情况：
14N/14N—DNA
15N/14N—DNA
15N/15N—DNA
(轻带)
(中带)
(重带)
二、DNA半保留复制的实验证据
2.实验过程
15NH4Cl
14N/ 14N
-DNA
繁殖若干代
15N/ 15N
-DNA
（1）获得15N标记的大肠杆菌DNA
二、DNA半保留复制的实验证据
（2）将15N标记的大肠杆菌转移到含有14NH4Cl的培养液中。在不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA，在进行离心，记录位置。
2.实验过程
15N/ 15N
-DNA
14NH4Cl
再分裂一次
分裂一次
提取DNA
离心
提取DNA
离心
？
？
？
哪个位置
？
？
？
哪个位置
合作探究1：小组合作学习画出1个DNA分子分别按照半保留复制和全保留复制两次的图解模型。
二、DNA半保留复制的实验证据
2.实验过程
演绎推理—假设是半保留复制
15N/ 15N-DNA
15N/ 14N-DNA
14N/ 15N-DNA
15N/ 14N
14N/ 15N
14N/ 14N
14N/ 14N
亲代
子一代
全部位于
重带
全部位于
中带
1/2位于轻带
1/2位于中带
离心
离心
离心
DNA
复制一次
子二代
DNA
复制一次
15N/ 15N
14N/ 15N
14N/ 14N
14N/ 15N
二、DNA半保留复制的实验证据
演绎推理—假设是全保留复制
15N/ 15N-DNA
15N/ 15N-DNA
14N/ 14N-DNA
15N/ 15N
14N/ 14N
14N/ 14N
14N/ 14N
亲代
子一代
全部位于
重带
1/2位于轻带
1/2位于重带
3/4位于轻带
1/4位于重带
离心
离心
离心
DNA
复制一次
子二代
DNA
复制一次
15N/ 15N
14N/ 14N
15N/ 15N
14N/ 14N
15N/ 15N
2.实验过程
二、DNA半保留复制的实验证据
3.实验结果
亲代
第一代
第二代
15N/ 14N
15N/ 15N
15N/ 14N
14N/ 14N
重带
中带
1/2中带
1/2轻带
4.实验结论
DNA复制是 复制。
半保留
小结
提出问题
作出假设
得出结论
演绎推理
实验验证
证明DNA半保留复制的实验
DNA以半保留方式复制（全保留、半保留）
推理、探究几种复制模式下得到子代DNA的可能情况，预测可能实验结果
DNA以半保留方式进行复制
证明DNA半保留复制的实验
假说演绎法
4.DNA复制过程
有何特点
精确复制的原因
有何生物学意义？
2.DNA复制过程
需要哪些条件
1.DNA复制的概念
是什么 时间？场所？
3.简述DNA复制
过程怎么进行
三、DNA复制的过程
合作探究二：请同学们自主阅读教材P55-56，小组合作思考讨论完成问题。
三、DNA复制的过程
1.概念
DNA的复制是指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。
2.场所
真核细胞：
主要在细胞核中，但在线粒体、叶绿体也有DNA的复制；
原核细胞：
主要在拟核中，在质粒处也有DNA的复制。
3.发生时期
细胞分裂前的间期(有丝分裂前的间期、减数分裂前的间期)，随着染色体的复制而完成。
三、DNA复制的过程
4.条件
科恩伯格
1959年获诺贝尔奖
资料一：科恩伯格向反应体系中加入了4种脱氧核苷酸、ATP和酶，结果并未得到DNA分子。
资料二：科恩伯格向反应体系中加入了4种脱氧核苷酸、ATP和酶。又加入了微量的DNA分子。结果有新的DNA产生，且与加入的微量DNA分子相同。
亲代DNA分子中的两条母链
以细胞中游离的4种脱氧核苷酸
解旋酶、DNA聚合酶等
ATP等
三、DNA复制的过程
5.过程
新合成的子链
DNA聚合酶
DNA解旋酶
DNA聚合酶
游离的脱氧核苷酸
解旋
合成子链
重新螺旋
三、DNA复制的过程
解旋
合成子链
重新螺旋
细胞提供能量（由ATP提供）
需要解旋酶的作用
结果：氢键断裂，两条链解开
解开的每一条母链
4种脱氧核苷酸
DNA聚合酶等
碱基互补配对原则
从子链的5′端向3′端延伸
每条新链和对应的模板链盘绕成双螺旋结构
方向：
原则：
酶：
原料：
模板：
5.过程
三、DNA复制的过程
6.特点
资料2：已知果蝇的基因组大小为1.8×108 bp(bp表示碱基对)，真核细胞中DNA复制的效率一般为50～100 bp/s。下图为果蝇DNA的电镜照片，图中的泡状结构叫作DNA复制泡，是DNA上正在复制的部分。
半保留复制
边解旋边复制
多个复制起点
三、DNA复制的过程
7.结果
8.意义
一个DNA分子形成两个完全相同的DNA分子。
将遗传信息从亲代传给子代，从而保持遗传信息的连续性。
专题：DNA复制的相关计算
复制1次
复制2次
复制n次
….
…….
15N
15N
1.DNA分子数
子代DNA分子数
含15N的DNA分子数
含14N的DNA分子数
只含15N的DNA分子数
只含14N的DNA分子数
2n个
2个
2n个
0个
2n-2个
无论DNA复制多少次，含母链的只有2条！
复制1次
复制2次
复制n次
….
…….
15N
15N
2.脱氧核苷酸链数
子代DNA分子中脱氧核苷酸链数
子代含15N的脱氧核苷酸链数
子代含14N的脱氧核苷酸链数
2n+1条
2条
2n+1-2条
专题：DNA复制的相关计算
专题：DNA复制的相关计算
3.复制消耗脱氧核苷酸链数
设亲代DNA分子中含有某种脱氧核苷酸m个。
1次
复制
2次
复制
n次
复制
3m
m (2n－1)
m
1次、2次...n次
专题：DNA复制的相关计算
3.复制消耗脱氧核苷酸链数
设亲代DNA分子中含有某种脱氧核苷酸m个。
第1次、第2次...n次
第1次
复制
第2次
复制
第n次
复制
2m
m·2n－1
m
专题：DNA复制的相关计算
注意“DNA复制了n次”和“第n次复制”的区别，前者包括所有的复制，但后者只包括第n次的复制。
注意碱基的单位是“对”还是“个”。
切记在DNA复制过程中，无论复制了几次，含有亲代脱氧核苷酸链的DNA分子仅有两个。
切记在DNA复制过程中，无论复制了几次，含有亲代脱氧核苷酸链的DNA分子仅有两个。
小结
半保留复制
全保留复制
假说演绎法
解旋
重新螺旋
合成子链
感谢您的观看！

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