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(共34张PPT)
3.3DNA的复制
问题探讨
沃森和克里克在发表DNA双螺旋结构的那篇著作短文的结尾处写道：“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”
1.碱基互补配对原则暗示DNA的复制机制可能是怎样的？
碱基互补配对原则是指DNA两条链的碱基之间有准确的一一对应关系，暗示DNA的复制可能要先解开DNA双螺旋的两条链，然后通过碱基互补配对合成互补链。
2.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？
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。
in the following communications. We were not aware of the details of the results presented there when we devised our structure, which rests mainly though not entirely on published experimental data and stereo-chemical arguments.
It has not escaped our notice that the specific pairing we have postulated immediately suggests a possible copying mechanism for the gengtic material.
Full details of the structure, including the con-ditions assumed in building it , together with a set of co-ordinates for the atoms, will be published elsewhere.
【聚焦】DNA分子的结构—双螺旋结构
A
G
C
T
T
C
G
A
A
T
2个游离的磷酸基团
5'
3'
3'
5'
【探究点】
1.DNA是由几条链构成的？DNA具有怎样的立体结构？
2.DNA的基本骨架是由什么物质组成的，它们分别位于DNA的什么部位？
3.DNA的碱基是如何配对和连接的？它们位于DNA的什么部位？
沃森和克里克提出假说： DNA复制时一种半保留复制。（新形成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链）
DNA半保留复制的实验证据
作出假说
演绎推理
实验验证
1、DNA的是如何复制的
提出问题
假说——演绎法
得出结论
一、对DNA分子复制的推测
亲代DNA
子代DNA
+
+
或
全保留复制
半保留复制
DNA半保留复制的实验证据
作出假说
演绎推理
实验验证
2、推测可能的复制方式
1、DNA的是如何复制的
提出问题
半保留复制
全保留复制
假说——演绎法
得出结论
1、DNA是肉眼看不到的，采用什么方法来区分亲代和子代的DNA分子的不同呢？
亲代DNA
子一代DNA
全保留复制
半保留复制
同位素标记法
14N（自然状态） 15N
15N / 15N
14N的脱氧核苷酸
子二代DNA
请运用演绎推理分析实验预期结果。
2、怎样把不同标记的两条链的微观差异在宏观上体现出来？
密度梯度离心
高密度带
中密度带
低密度带
14N14N
15N15N
14N15N
中密度
DNA
轻密度
DNA
高密度
DNA
密度梯度离心：利用高速旋转产生的离心力，将悬浊颗粒按照密度的不同处于离心管内的不同位置，从而达到分离的目的。
1/2低密度DNA
高密度DNA
15N15N
14N14N
15N15N
15N15N
14N14N
14N14N
14N14N
亲代DNA
DNA复制一次
DNA复制两次
全保留复制-演绎推理
1/2高密度DNA
3/4低密度DNA
1/4高密度DNA
高密度DNA
15N14N
15N15N
14N14N
14N14N
亲代DNA
DNA复制一次
DNA复制两次
15N14N
15N14N
15N14N
中密度DNA
1/2低密度DNA
1/2中密度DNA
半保留复制-演绎推理
二、DNA复制的实验证据
复制方式：半保留复制
可以排除
全保留复制
DNA半保留复制的实验证据
作出假说
演绎推理
实验验证
2、推测可能的复制方式
3、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
5、结论：DNA复制是半保留复制
1、DNA的是如何复制的
提出问题
半保留复制
全保留复制
假说——演绎法
4、证明DNA半保留复制的实验
得出结论
第一代
第二代
第三代
第四代
无论DNA复制多少次，含有原来母链的DNA分子永远只有两条
半保留复制过程的平面示意图
复制三次
复制二次
复制一次
1、概念：
2、场所：
3、时期：
4、条件
5、复制过程：
6、复制特点
7、准确复制原因
8、复制的生物学意义：
三、DNA复制的过程
阅读教材55页，回答下列问题
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（主要）、叶绿体、线粒体（原核生物在拟核、质粒）
记
1、概念：
2、场所：
3、时期：
4、条件
5、复制过程：
6、复制特点
7、准确复制原因
8、复制的生物学意义：
三、DNA复制的过程
① 解旋：
利用细胞提供的能量（ATP），在 　 的作用下，互补的碱基之间的 断裂，两条螺旋的双链解开。
解旋酶
氢键
三、DNA复制的过程
1
②以母链为模板进行碱基配对：
模板
4种游离的脱氧核苷酸
碱基互补配对
DNA聚合酶
三、DNA的复制过程
2
DNA复制特点之一:
边解旋边复制
以解开的每一段母链为　　 ，在_______________等酶的作用下，
以　　 为原料，遵循　 　 原则，合成与母链互补的子链。
三、DNA的复制过程（补充）
DNA复制的方向：子链从5，→3，（母链从5，→3，）
DNA复制的特点：半不连续复制（冈崎片段）
前导链
后随链
冈崎片段
解旋方向
复制叉
三、DNA的复制过程（补充）
复制泡
三、DNA的复制过程（补充）
真核生物的多复制起点
加快DNA复制速率
③复旋成2个DNA
每条新链与其对应的_________盘旋成_____________。
1个DNA分子就形成了两个完全相同的DNA分子。新复制的两个子代DNA分子，通过细胞分裂分配到子细胞中去。
模板链
双螺旋结构
三、DNA复制的过程
3
A
A
A
T
T
T
G
G
G
G
C
C
C
A
T
C
A
A
A
T
T
T
G
G
G
G
C
C
C
A
T
C
形成两条完全相同的子代DNA
三、DNA复制的过程
(1)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。
(2)注意碱基的单位是“对”还是“个”。
(3)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单链的DNA分子都只有两个。
(4)看清试题中问的是“DNA分子数”还是“链数”，“含”还是“只含”等关键词，以免掉进陷阱。
特别提醒：“DNA复制”相关题目的4点“注意”
【聚焦】DNA复制的相关计算
一个DNA分子复制n 次，则
（１）分子数
①子代DNA分子数：
②含亲代母链的DNA分子数：
③不含亲代母链的DNA分子数：
2n个
2个
2n-2个
（2）脱氧核苷酸链数
①子代DNA分子中脱氧核苷酸链数：
②亲代脱氧核苷酸链数：
2条
2n+1条
亲代DNA分子被15N标记，放在含14N的培养液中复制n次：
1.复制n次，DNA分子总数为 个，DNA单链总数为 条。
2.复制n次，含15N的DNA分子有 个，15N单链有 条。
3. 复制n次，含14N的DNA分子有_____个
4. 复制n次，只含15N的DNA有_____个
5. 复制n次，只含14N的DNA有_____个
2n
2n+1
2
2n
0
2n-2
2
【聚焦】DNA复制的相关计算
某DNA分子片断含有100个碱基对，其中A为60个，该片段连续复制三次所需C的数量为 ( )
A.180个 B.280个 C.320个 D.360个
B
变式：该片段第三次复制所需C的数量为 ：
160个
注意：亲代DNA分子的两条母链被保留下来，不需要消耗原料。
【聚焦】DNA复制的相关计算
绘出染色体中的DNA　
记
1.减数分裂中染色体标记情况分析
以一个细胞中的所有DNA的两条链被标记为例
【聚焦】减数分裂与有丝分裂中染色体标记情况
红色为32P标记
绿色为31P（在31P的培养基中分裂）
减I前期，联会
减I后期，同源染色体分离，非同源染色体自由组合
1.减数分裂中染色体标记情况分析
以一个细胞中的所有DNA的两条链被标记为例
【聚焦】减数分裂与有丝分裂中染色体标记情况
红色为32P标记
绿色为31P
减数分裂过程中所以四个子细胞中所有DNA分子均呈杂合状态，即“31P//32P”。
减从II后期，着丝粒分裂，姐妹染色单体分离
1.减数分裂中染色体标记情况分析
以一个细胞中的所有DNA的两条链被标记为例
【聚焦】减数分裂与有丝分裂中染色体标记情况
减从II后期，着丝粒分裂，姐妹染色单体分离
2.有丝分裂中染色体标记情况分析
第一次分裂
第二次分裂
例1.用32P标记玉米体细胞(含有20条染色体)的DNA分子双链，再将这些细胞转入不含32P的培养基中培养，在第二次细胞分裂的中期、后期及所产生的子细胞中被32P标记的染色体数分别为（ ）
A.20、40、20
B.20、20、20
C.20、20、0～20
D.20、40、0～20
C
【聚焦】减数分裂与有丝分裂中染色体标记情况
课后练习答案
一、概念检测:
1. × × 2.B 3.C
1.【提示】可能有6个碱基发生错误。产生的影响可能很大，也可能没有影响。
二、拓展应用:
2.说明果蝇的DNA有多个复制起点，可同时从不同起点开始DNA的复制，由此加快DNA复制的速率，为细胞分裂做好物质准备。

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