1、 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。”沃森和克里克紧接着发表了第二篇论沃森和克里克紧接着发表了第二篇论文，提出了文，提出了遗传物质自我复制的假说遗传物质自我复制的假说：DNADNA复制时，复制时，DNADNA双螺旋双螺旋解开解开，互补的碱基之间，互补的碱基之间的氢键断裂，解开的两条单链的氢键断裂，解开的两条单链分别作为分别作为复复制的制的模板模板，游离的脱氧核苷酸根据碱基互，游离的脱氧核苷酸根据碱基互补配对原则补配对原则 ，通过形成氢键，结合到作为，通过形成氢键，结合到作为模板
2、的单链上。模板的单链上。由于新合成的每个由于新合成的每个DNADNA分子分子中，都保留了原来中，都保留了原来DNADNA分子中的一条链，因分子中的一条链，因此，该复制方式称为此，该复制方式称为“半保留复制半保留复制”。2本节聚焦：1）怎样证明DNA是半保留复制的？2）DNA的复制过程是怎样的？3）DNA的半保留复制对遗传信息的稳定传递有什么意义？新旧教材变化：1.“半保留复制”证据实验从“选学”改为了“必学”（思考.讨论）；2.“密度梯度离心技术”改为“离心技术”；3.聚焦1：怎样证明DNA是半保留复制的？全保留复制半保留复制 弥散复制（分散复制）双链DNA分子第一步：提出问题第一步：提出问题
3、（DNA如何复制？）如何复制？）第二步：提出假说第二步：提出假说（几种复制推测）（几种复制推测）1414N N和和1515N N是氮元素的两种稳定同位素，这两种同位素的相是氮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，含对原子质量不同，含1515N N的的DNADNA比含比含1414N N的的DNADNA密度大密度大，因此，因此，利用利用离心技术离心技术可以在试管中分离开含有不同氮元素的可以在试管中分离开含有不同氮元素的DNADNA。1515N/N/1515N N-DNA-DNA（重链）、（重链）、1515N/N/1414N N-DNA-DNA（中链）、（中链）、1414N/N/14
4、14N N-DNA-DNA（轻链）、（轻链）、这这3 3种种DNADNA离心后在试离心后在试管在位置如右图所示：管在位置如右图所示：1414N N/1414NNDNADNA1515N N/1414NNDNADNA1515N N/1515NNDNADNA轻带中带重带知识知识.背景背景 将将1 1个含个含1515N/N/1515N-N-DNADNA的亲代大肠的亲代大肠杆菌置于含杆菌置于含1414NHNH4 4Cl Cl的普通培养液中的普通培养液中培养。在不同时刻收集大肠杆菌并培养。在不同时刻收集大肠杆菌并提取提取DNADNA进行离心。在右表中标记进行离心。在右表中标记（DNADNA所在位置所在位置
5、+宽度宽度）代数全保留复制半保留复制弥散复制亲代子一代子二代第三步：演绎推理（根据3种假说，分析离心结果）温馨提示：用不同颜色笔或实线虚线区分14N、15N。15N/14N14N/14N15N/14N一半轻带一半重带将将1515N N标记的标记的1 1个个DNADNA分子在分子在1414N N中培养中培养2 2代，请预测代，请预测3 3种推种推测中，子一代测中，子一代、子二代、子二代DNADNA的离心结果的离心结果(位置及宽度)。演绎推理预测离心结果全保留复制半保留复制弥散复制子一代子二代15N/15N14N/14N15N/15N14N/14N3/4轻带1/4重带全部中带一半轻带一半中带全部中
6、带全部中带，宽度是一代的倍15N/14N15N/14N 原理：用 技术和 技术，根据复制后DNA分子 即可确定复制方式。同位素标记离心在试管中的位置第四步：实验验证第四步：实验验证 1958年,科学家以大肠杆菌为实验材料。实验结果与半保留复制（沃森、克里克提出）预期结果一致！第五步：实验结论第五步：实验结论1 1）半保留复制的提出者是？）半保留复制的提出者是？3 3）用）用1414N N、1515N N标记后标记后DNADNA的双链组合有几种？的双链组合有几种？整个过程的科学研究整个过程的科学研究方法称为？方法称为？2 2）在大肠杆菌证明实验中应用的）在大肠杆菌证明实验中应用的技术有？沃森、克
7、里克假说-演绎法同位素示踪技术、离心技术练2：将15N标记的1个DNA分子在14N中培养3代，分析子三代分离后DNA的位置及宽度练1：DNA复制的证明过程中，最早在大肠杆菌第几代的离心结果中，就能证明不是全保留的复制机制：A 亲代 B 子一代 C 子二代 D 子三代温馨提示：用不同颜色笔或实线虚线区分14N、15N的DNA链。聚焦2：DNA的复制是怎样进行的？沃森、克里克：DNA双链解开子链延伸形成新DNA解旋解旋模板：模板：2条母链条母链4个条件个条件互补子链延伸互补子链延伸螺旋化，形成子代螺旋化，形成子代DNA母链子链母链子链1、概念：2、场所（真核）：3、时期：4、条件5、复制过程：6、
8、复制特点7、准确复制原因8、复制的生物学意义：细胞分裂前的间期模板：原料：能量：酶：DNA的两条母链4种游离的脱氧核苷酸ATP细胞核（主）、线粒体、叶绿体以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程（DNADNA）解旋酶、DNA聚合酶解旋 子链延伸 螺旋化，形成子代DNA边解旋边复制半保留复制TCTTGCTCAGAACGAG1）规则的双螺旋结构为复制DNA提供精确的模板。DNA通过复制，会将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。因此，DNA必须准确复制，请从下面结构中，找出其准确复制的因素：2）严格的碱基互补配对保证了复制能够准确无误地进行。AGAACGAGTCTTGCTCA
9、GAACGAGTCTTGCTC+1、概念：2、场所（真核）：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：细胞分裂前的间期模板：原料：能量：酶：DNA的两条母链4种游离的脱氧核苷酸ATP细胞核（主）、线粒体、叶绿体以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程（DNADNA）解旋酶、DNA聚合酶解旋 子链延伸 螺旋化，形成子代DNA独特的双螺旋提供精确的模板边解旋边复制半保留复制严格遵循碱基互补配对原则保持遗传信息的连续性解旋酶DNA聚合酶 DNA聚合酶只能识别5端的位点，因此子链只能从5端到3端进行延伸。杂合双链区的比例越大，则亲缘关系越近。DNADNA分子杂交技
10、术分子杂交技术 教材教材P P6262科学科学.技术技术.社会社会4.用15N标记一个含有100个碱基对的DNA分子,其中有胞嘧啶60个,该DNA在14N的培养基中连续复制4次,其结果不可能是()A.含有15N的DNA占1/8B.含有14N的DNA占7/8C.复制过程中需要腺嘌呤脱氧核苷酸600个D.共产生16个DNA分子例.用15N标记的一个DNA分子,放在含有14N 的培养基中复制三次，则子代中，）含有15N的DNA分子占全部DNA分子的比例是）含15N链占全部DNA单链的比例是）含有14N的DNA分子占全部DNA分子的比例是）只含14N的DNA分子占全部DNA分子的比例是）含14N链占全
11、部DNA单链的比例是1/41/813/47/8例：1）某DNA分子共500对碱基，其中腺嘌呤与胸腺嘧啶共占60%，此DNA分子连续复制5次，需游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸的个数为（）A 6400 B 6200 C 3200 D 30002）某DNA分子共500对碱基，其中腺嘌呤与胸腺嘧啶共占60%，此DNA分子连续复制5次，则第5次复制需游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸的个数为（）A 6400 B 6200 C 3200 D 3000（二）与细胞分裂联系。15N15N15N15N15N15N关键点：看复制次数！画出中期、后期图2.小鼠的睾丸中一个精原细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养基中完成一个细胞周期
12、，然后在不含放射性标记的培养基中继续完成减数分裂过程（不考虑交叉互换），其染色体的放射性标记分布情况是A.初级精母细胞中每条染色体的两条单体都被标记B.次级精母细胞中每条染色体都被标记C.只有半数精细胞中有被标记的染色体D.产生的四个精细胞中的全部染色体，被标记数与未被标记数相等1、用32P标记玉米体细胞（含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后期，一个细胞中被32P标记的染色体数是（）A0条 B10条 C20条 D40条CD（二）与细胞分裂联系。1.以DNA链分析(放射性用实线，非放射性用虚线)2.画复制后及着丝点分裂后的DNA图关键点
13、：看复制次数！将某一经3H充分标记DNA的雄性动物细胞(染色体数为2N)置于不含3H的培养基中培养，经过连续两次细胞分裂。下列有关说法正确的是A若进行有丝分裂，则子细胞含3H的染色体数一定为NB若进行减数分裂，则子细胞含3H的DNA分子数为N/2C若子细胞中染色体都含3H，则细胞分裂过程中可能发生基因重组D若子细胞中有的染色体不含3H，则原因是同源染色源染色体彼此分离NN进行的是减数分裂，可发生基因重组进行的是有丝分裂，不存在同源染分离现象3.小鼠的睾丸中一个精原细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养基中完成一个细胞周期，然后在不含放射性标记的培养基中继续完成减数分裂过程，其染色体的放射性标
14、记分布情况是A.初级精母细胞中每条染色体的两条单体都被标记B.次级精母细胞中每条染色体都被标记C.只有半数精细胞中有被标记的染色体D.产生的四个精细胞中的全部染色体，被标记数与未被标记数相等组别32P追踪的DNA32S追踪的蛋白质上清液沉淀物上清液沉淀物假设一假设二假设三第第1 1节：噬菌体侵染实验。根据几种假说，进行演绎推理结果：节：噬菌体侵染实验。根据几种假说，进行演绎推理结果：第第3 3节：节：DNADNA复制推测。根据几种假说，演绎推理实验结果：复制推测。根据几种假说，演绎推理实验结果：代数全保留复制半保留复制弥散复制亲代子一代子二代假说一：全保留复制假说二：半保留复制假说三：弥散复制
