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(共20张PPT)
3.3 DNA的复制
温故：
请说出DNA双螺旋结构的主要特点：
(1)DNA是由____条单链组成的，这两条链按___________方式盘旋成双螺旋结构。
(2)DNA中的__________________________，构成基本骨架,排列在外侧;碱基排列在内侧。
(3) 两条链上的碱基通过______连接成________，并且碱基配对具有一定的规律:
___________________________________________________________________。碱基之间的这种一一对应的关系，叫作____________________
两
反向平行
氢键
碱基对
A(腺嘌呤)一定与T(胸腺嘧啶)配对;G(鸟嘌呤）一定与C(胞嘧啶)配对
碱基互补配对原则
脱氧核糖和磷酸交替连接
知新：
沃森和克里克在发表DNA 双螺旋结构的那篇著名短文的结尾道:“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。"
讨论：
1.碱基互补配对原则暗示DNA的复制机制可能是怎样的
2.这句话中为什么要用“可能”二字 这反映科学研究具有什么特点
一、对DNA复制的推测——提出假说
沃森和克里克紧接着发表了第二篇论文，提出了遗传物质自我复制的假说:DNA复制时,DNA双螺旋解开，互补的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。由于新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链，因此这种复制方式称作：半保留复制
这一假说提出后，也有人持不同观点，提出全保留复制等不同假说。全保留复制是指DNA复制以DNA双链为模板，子代DNA的双链都是新合成的。到底哪种假说正确呢
全保留复制
半保留复制
开展实验验证的关键是什么？
区分亲代和子代的DNA
标记亲代DNA的两条链，然后观察它们在子代DNA中如何分布。
“同位素标记技术”
二、DNA半保留复制的实验证据
验证这两个假说的思路:
按照这两个假说的思路进行演绎推理，预测结果——子代DNA情况
开展实验验证，观察并实验结果，并与预期结果进行比较
1958年，美国生物学家梅塞尔森和斯塔尔设计实验
实验材料：大肠杆菌
和是N元素的两种稳定同位素, 的原子质量大于因此，含的DNA比含的DNA密度大，利用密度梯度离心可以在试管中将含有不同氮元素的DNA分开。
方法技术: 同位素标记技术、密度梯度离心
二、DNA半保留复制的实验证据
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密度小
密度居中
密度大
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密度小
密度居中
密度大
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1958年，美国生物学家梅塞尔森和斯塔尔设计实验
实验材料：大肠杆菌
和是N元素的两种稳定同位素, 的原子质量大于因此，含的DNA比含的DNA密度大，利用密度梯度离心可以在试管中将含有不同氮元素的DNA分开。
方法技术: 同位素标记技术、密度梯度离心
二、DNA半保留复制的实验证据
提取DNA
离心
二、DNA半保留复制的实验证据——演绎推理
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轻
重
中
将大肠杆菌放入含 的培养液中培养若干代
/
提取DNA
离心
将大肠杆菌转移到含 的培养液中培养
细胞分裂一次
/
大肠杆菌继续在含 的培养液中培养
细胞再分裂一次
提取DNA
离心
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第一代
第二代
半保留
复制
提取DNA
离心
将大肠杆菌放入含 的培养液中培养若干代
提取DNA
离心
将大肠杆菌转移到含 的培养液中培养
细胞分裂一次
大肠杆菌继续在含 的培养液中培养
细胞再分裂一次
提取DNA
离心
/
______________
第一代
第二代
半保留
复制
______________
______________
______________
______________
______________
提取DNA
离心
二、DNA半保留复制的实验证据——演绎推理
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轻
重
中
将大肠杆菌放入含 的培养液中培养若干代
/
提取DNA
离心
将大肠杆菌转移到含 的培养液中培养
细胞分裂一次
大肠杆菌继续在含 的培养液中培养
细胞再分裂一次
提取DNA
离心
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第一代
第二代
全保留
复制
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提取DNA
离心
将大肠杆菌放入含 的培养液中培养若干代
提取DNA
离心
将大肠杆菌转移到含 的培养液中培养
细胞分裂一次
大肠杆菌继续在含 的培养液中培养
细胞再分裂一次
提取DNA
离心
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第一代
第二代
全保留
复制
______________
______________
______________
______________
二、DNA半保留复制的实验证据——实验验证
实验结果证明：DNA的复制是以半保留的方式进行的
二、DNA半保留复制的实验证据
1、科学家为什么用大肠杆菌作为实验材料
大肠杆菌大约20min繁殖一代
2、如何让亲代DNA获得标记
将大肠杆菌放入含 的培养液中培养若干代
3、如何让子代DNA获得标记
将上述亲代大肠杆菌转入含的培养液中若干代
二、DNA复制方式的探究历程
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轻
重
中
提出问题：
作出假说：
演绎推理：
实验验证：
得出结论：
DNA是如何复制的
推测可能的复制方式
半保留复制
全保留复制
预测两种复制模式下得到子代DNA的可能情况及可能的实验结果
实验结果与半保留复制的预期相符
DNA分子复制的方式是半保留复制
假说 —— 演绎法
完成浙科版教材P68，思考与练习选择题部分
二、DNA复制的过程
1、概念:
2、场所:
3、时间:
以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程
主要是细胞核 (线粒体、叶绿体)
细胞分裂前的间期
4、过程：
二、DNA复制的过程
模板链
模板链
子链
子链
DNA聚合酶
解旋酶
①解旋
②合成子链
③子链与母链盘绕
形成子代DNA
5、过程：
二、DNA复制的过程
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/
/
轻
重
中
6、特点：
①边解旋边复制
②半保留复制
7、结果：
1个DNA分子
个DNA分子
复制n次
8、意义：
DNA通过复制，使遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞，从而保持了遗传信息的连续性。
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的进行。
二、DNA复制的过程
模板链
模板链
子链
子链
DNA聚合酶
解旋酶
①解旋
②合成子链
③子链与母链盘绕
形成子代DNA
4、过程：
端
端
模板链
子链
端
端
磷酸
脱氧核糖
碱基
核苷酸被添加到端
端
端
模板链
子链
DNA聚合酶将下一个脱氧核糖核酸单磷酸添加到生长链3‘端的-OH基团中，并释放焦磷酸。
DNA聚合酶
连接磷酸基团的键被打破，释放能量来驱动反应。
二、DNA复制的过程
1、概念:
2、场所:
3、时间:
5、条件:
以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程
主要是细胞核 (线粒体、叶绿体)
细胞分裂前的间期
亲代DNA分子的两条母链
细胞中游离的4种脱氧核苷酸
解旋酶、DNA聚合酶等
ATP等
模板
原料
酶
能量
4、过程:
二、DNA复制的过程
/
/
/
轻
重
中
6、特点：
①边解旋边复制
②半保留复制
7、结果：
1个DNA分子
个DNA分子
复制n次
8、意义：
DNA通过复制，使遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞，从而保持了遗传信息的连续性。
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的进行。
DNA分子（双链）
染色单体中的
DNA分子（双链）
含有5-溴尿嘧啶的脱氧核苷酸链（单链）
母链
S期
有丝分裂
S期
第一个细胞周期
第二个细胞周期
DNA半保留复制的观察——来自染色体的证据
①5-溴尿嘧啶脱氧核苷酸有何特点？
②含有5-溴尿嘧啶的DNA链与含有胸腺嘧啶的DNA链有何不同？
③实验原理：

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