1、第第2 2节节 DNADNA分子的复制分子的复制 学.科.网 对对DNADNA分子复制的推测分子复制的推测 三种假说？ 对对DNADNA分子复制的推测：分子复制的推测： 沃森和克里克发表了沃森和克里克发表了DNA双螺旋模型之后不久，于双螺旋模型之后不久，于 同年又紧接着发表了同年又紧接着发表了DNA半保留复制的假说：半保留复制的假说：DNA分分 子复制时，子复制时，DNA分子的双螺旋将解开，互补的碱基之间分子的双螺旋将解开，互补的碱基之间 的氢键断裂，解开的两条单链作为复制的模板，游离的的氢键断裂，解开的两条单链作为复制的模板，游离的 脱氧核苷酸依据碱基互补配对原则，通过形成氢键，结脱氧核苷酸
2、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。由于新合成的每个合到作为模板的单链上。由于新合成的每个DNA分子中，分子中， 都保留了原来都保留了原来DNA分子中的一条链，因此，这种复制方分子中的一条链，因此，这种复制方 式被称做半保留复制。式被称做半保留复制。 DNA半保留复制的实验证据半保留复制的实验证据 1958年年,科学家以大肠杆菌为实验材料科学家以大肠杆菌为实验材料,运运 用同位素示踪技术用同位素示踪技术,以含有以含有15N标记的标记的NH4Cl 培养液来培养大肠杆菌，让大肠杆菌繁殖几培养液来培养大肠杆菌，让大肠杆菌繁殖几 代，再将大肠杆菌转移到代，再将大肠杆菌转移到
3、的培养液中。 的培养液中。 然后，在不同时刻收集大肠杆菌并提取然后，在不同时刻收集大肠杆菌并提取 ，再将提取的进行离心，记录离心，再将提取的进行离心，记录离心 后试管中的位置。后试管中的位置。 如何区分亲代与子代的如何区分亲代与子代的DNA？ 19581958年年MeselsonMeselson- -StahlStahl的的 实验实验 DNA半保留复制的实验证据半保留复制的实验证据 科学家推测：如果科学家推测：如果 DNA是以半保留的方是以半保留的方 式复制的，那么离心式复制的，那么离心 后应该出现三条后应该出现三条DNA 带：带：重带重带(最靠近试最靠近试 管底部管底部)、杂交带杂交带(位位
4、 置居中置居中)、轻带轻带(试管试管 上部上部)。 zxxkw 概念：概念： 时间：时间： 场所：场所： 过程：过程： 特点：特点： 基本条件基本条件 模板模板:亲代亲代DNA的两条母链的两条母链 能量能量:ATP 原料原料:游离的四种脱氧核苷酸游离的四种脱氧核苷酸 酶酶:解旋酶、解旋酶、DNA聚合酶等聚合酶等 有丝分裂和减数第一次分裂间期有丝分裂和减数第一次分裂间期 主要在细胞核主要在细胞核 半保留复制、边解旋边复制等半保留复制、边解旋边复制等 以亲代以亲代DNA为模板合成子代为模板合成子代DNA过程过程 DNA的复制的复制 DNADNA分子的复制过程：分子的复制过程： 1、解旋、解旋 2、
5、以母链为模板进行、以母链为模板进行 碱基配对碱基配对 3、形成两个新的、形成两个新的DNA 分子分子 DNA分子独特的双螺旋结构，为分子独特的双螺旋结构，为 复制提供了精确的模板，通过碱基互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地进行。补配对，保证了复制能够准确地进行。 DNA准确复制的原因：准确复制的原因： 复制的意义：复制的意义： DNA分子通过复制，将遗传信息分子通过复制，将遗传信息 从亲代传给了子代，从而保持了遗传从亲代传给了子代，从而保持了遗传 信息的连续性。信息的连续性。 练习练习 由15N标记细菌的DNA，然后又将14N来供给这种细菌， 于是该细菌便用14N
6、来合成DNA，假设细菌连续分裂三 次，其中含15N的DNA占所有DNA个体的比例是？它 们DNA中的含14N的链与15N的链的比例是（ ） A、1/2, 1/2, 2：1 B、1/4, 1/4, 7：1 C、1/8, 1/8, 1：1 D、1/16, 1/16, 3：1 B B 在氮源为14N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子均为 14N-DNA（对照）；在氮源为15N的培养基上生长的大肠杆菌， 其DNA分子均为15N-DNA（亲代）。将亲代大肠杆菌转移到含 14N的培养基上，再连续繁殖两代（I和II），用离心的方法分 离得到的结果如下表所示，请分析： 对照 亲代 I II 轻链14N-D
7、NA 全轻链 1/2轻链 中链 全中链 1/2中链 重链15N-DNA 全重链 （1）由实验结果可以推出第一代（I）细菌DNA分子中一条 链是 ，另一条链是 。 （2）中链含有氮元素是 。 （3）将第一代（I）转移到含15N的培养基上繁殖一代，将 所得到的细菌的DNA用同样方法分离。那么得到的轻中重链情 况是 。 （4）上述实验表明DNA分子复制的特点是 。 1515N N母链 母链 1414N N新链 新链 1515N N和 和14 14N N 1/21/2中链中链1/21/2重链重链 半保留复制半保留复制 DNA复制的计算复制的计算 1.计算产生子代计算产生子代DNA数数 2-4-8-2N N为复制的次数为复制的次数 2.子代子代DNA分子中含有原来最初亲代分子中含有原来最初亲代DNA链的链的 DNA分子数分子数,以及它占总以及它占总DNA分子数的比例分子数的比例. 2个个 = 2/2N 3.最初亲代的链占全部子代最初亲代的链占全部子代DNA总链数的比例总链数的比例 1 2N zxxkw
