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(共17张PPT)
第3章　基因的本质
第3节
3.3 DNA的复制
学习目标
1
了解沃森和克里克对DNA复制方式的早期推测及DNA半保留复制的实验证据。
运用假说—演绎法探究DNA的复制方式，概述DNA通过半保留的方式进行复制。
2
理解DNA的准确复制是遗传信息稳定传递的基础。
3
一.对DNA复制的推测
观点一：半保留复制
1. 提出者：
①解旋: DNA 分子复制时,DNA 分子的双螺旋解开,互补的碱基之间的氢键断裂。
②复制: 解开的两条单链作为复制的模板,游离的脱氧核酸依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。
新合成的每个 DNA 分子中,都保留了原来 DNA 分子中的一条链,是半保留复制。
沃森和克里克。
2. 内容：
3. 特点：
一.对DNA复制的推测
观点二：全保留复制
2. 半保留复制和全保留复制的区别：
DNA复制以DNA双链为模板，子代DNA的双链都是新合成的。
1. 特点：
全保留复制
半保留复制
二.DNA半保留复制的实验证据
1. 实验材料：
2. 实验方法：
3. 实验过程：
大肠杆菌（繁殖快，20min一代）
同位素标记法和密度梯度离心技术
提出问题
DNA以什么方式复制？
作出假说
DNA以半保留方式复制
让大肠杆菌在15NH4Cl的培养若干代，再放置在14NH4Cl培养。
背景知识
15N 和 14N是N元素的两种稳定同位素，含15N的DNA比含14N的DNA密度大。
二.DNA半保留复制的实验证据
（1）半保留复制
15N
14N
14N
14N
15N
14N
P:
F1:
F2:
15N
15N
14N复制
14N复制
重带DNA
中带DNA
1/2轻带DNA
1/2中带DNA
演绎推理
二.DNA半保留复制的实验证据
（2）全保留复制
15N
15N
15N
15N
14N
14N
14N复制
14N复制
14N
14N
15N
15N
重带DNA
1/2轻带DNA
1/2重带DNA
3/4轻带DNA
1/4重带DNA
P:
F1:
F2:
演绎推理
二.DNA半保留复制的实验证据
实验验证
第二次
转移到含14NH4Cl的培养液中
第一次
提出DNA离心
提出DNA离心
提出DNA离心
排除DNA的复制是全保留复制
得出结论
DNA的复制是以半保留的方式进行的。
假说演绎法
15NH4Cl
2.时间：
1.概念：
以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。
间期（有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期）
三.DNA复制的过程
真核细胞：
主要在细胞核中，但在线粒体、叶绿体也有
原核细胞：
主要在拟核中。
3.DNA复制场所
4.条件：
模板
原料
酶
能量
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、DNA连接酶
ATP
能量
解旋
脱氧核糖核苷酸
解旋酶、DNA聚合酶、DNA连接酶、ATP酶
双螺旋结构
解旋和复制的过程是同时进行的
5.过程
三.DNA复制的过程
6.特点：
①边解旋边复制 ②半保留复制
9.精确复制的原因
（1）DNA分子独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板；
（2）碱基互补配对原则，保证了复制能够准确地进行。
7.原则：
8.结果：
一个DNA分子形成了两个完全相同的DNA分子
碱基互补配对原则
10.意义：
将遗传信息从亲代传给子代，从而保持遗传信息的连续性。
三.DNA复制的过程
三.DNA复制的过程
DNA复制的起点和方向
(1)原核生物：单起点双向复制
(2)真核生物：多起点双向复制
在复制速率相同的前提下，图中DNA是从其最右边开始复制的，这种复制方式提高了DNA复制的效率。
假设将一个全部被15N标记的双链DNA分子(亲代)转移到含14N的培养液中培养n代，结果如下：
四．DNA复制相关计算
亲 代
第一代
第二代
第三代
15N
15N
15N
15N
14N
14N
14N
14N
14N
14N
21
22
23
四．DNA复制相关计算
假设将一个全部被15N标记的双链DNA分子(亲代)转移到含14N的培养液中培养n代，结果如下：
(1)DNA分子数
①子n代DNA分子总数为______个。
②含15N的DNA分子数为______个。
③含14N的DNA分子数为______个。
④只含15N的DNA分子数为______个。
⑤只含14N的DNA分子数为_________个。
2n
2
2n
0
(2n－2)
四．DNA复制相关计算
假设将一个全部被15N标记的双链DNA分子(亲代)转移到含14N的培养液中培养n代，结果如下：
(2)脱氧核苷酸链数
①子代DNA中脱氧核苷酸链数＝_______条。
②亲代脱氧核苷酸链数＝______条。
③新合成的脱氧核苷酸链数＝____________条。
2n＋1
2
(2n＋1－2)
学习小结
DNA的复制
两种方式
DNA复制的过程
对DNA复制的推测
实验证明
具体内容
对DNA复制的推测
判断正误
(1)沃森和克里克证明DNA分子复制方式是半保留复制(　　)
(2)证明DNA半保留复制的实验运用了同位素示踪法(　　)
(3)DNA复制时新合成的两条链碱基排列顺序相同(　　)
(4)DNA双螺旋结构全部解旋后，开始DNA的复制(　　)
(5)单个脱氧核苷酸在DNA酶的作用下连接合成新的子链(　　)
(6)真核细胞的DNA复制只发生在细胞核中(　　)
(7)解旋酶和DNA聚合酶的作用部位均为氢键(　　)
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