1、第第3 3节节 DNADNA的复制的复制 一、对一、对DNA复制的推测复制的推测1、半保留复制、半保留复制（1）提出者：）提出者：沃森和克里克沃森和克里克（2）假说内容：）假说内容：DNA复制时，复制时，DNA双螺旋解开双螺旋解开，互补的碱基之间的，互补的碱基之间的氢键断氢键断裂裂，解开的两条单链分别作为复制的模板解开的两条单链分别作为复制的模板，游离的脱氧核苷酸根，游离的脱氧核苷酸根据据碱基互补配对原则碱基互补配对原则，通过形成氢键，结合到作为模板的单链上。，通过形成氢键，结合到作为模板的单链上。（4）半保留复制模型图半保留复制模型图一模一样，一新一旧一模一样，一新一旧（3）特点：）特点：新
2、合成的每个新合成的每个DNA分子中，都保留了原来分子中，都保留了原来DNA分子中一条链。分子中一条链。2、全保留复制、全保留复制一全新，一全旧一全新，一全旧（2）全全保留复制保留复制模型图模型图（1）内容：）内容：以以DNA双链为模板，双链为模板，子代子代DNA的双链都是新合成的的双链都是新合成的全保留复制半保留复制对DNA 复制的推测？二、二、DNADNA半保留复制的实验证据半保留复制的实验证据1.科学家：科学家：2.实验材料：实验材料：3.实验技术：实验技术：4.实验原理：实验原理：大肠杆菌大肠杆菌同位素标记技术和密度离心技术同位素标记技术和密度离心技术15N和和14N是是N元素的两种稳定
3、的同位素，这两种同位素的元素的两种稳定的同位素，这两种同位素的相对原子质量不同相对原子质量不同，含，含15N的的DNA比含比含14N的的DNA密度密度大大；利用密度利用密度离心技术可以在试管中区分含有不同离心技术可以在试管中区分含有不同N元素的元素的DNA；梅塞尔森和斯塔尔梅塞尔森和斯塔尔用用15NH4Cl的培养液的培养液培培养大肠杆菌。养大肠杆菌。将大肠杆菌转移到含将大肠杆菌转移到含14NH4Cl的普通培养液中培养。的普通培养液中培养。在不同时刻收集大肠杆菌并提取在不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA。将提取的将提取的DNA进行离心，记录离心后试管中进行离心，记录离心后试管中DNA的位置。的位置
4、。6.6.实验预期（演绎推理）实验预期（演绎推理）5.实实验过程：验过程：亲代亲代DNADNADNA复制一次复制一次DNADNA复制两次复制两次(1)假如假如DNA复制是复制是半保留复制半保留复制,实验的预期会是怎样的？实验的预期会是怎样的？14N14N14N15N/15N15N/14N15N/14N15N/14N15N/14N14N/14N14N/14N重带重带DNADNA中中带带DNADNA1/2 1/2 轻带轻带DNADNA1/2 1/2 中中带带DNADNA（2）假如）假如DNA复制是复制是全保留复制全保留复制，实验的预期会是怎样的？，实验的预期会是怎样的？14N14N15N/15N1
5、4N/14N亲代亲代DNADNADNADNA复制一次复制一次14N15N/15N14N/14N14N/14NDNADNA复制两次复制两次重带重带DNADNA1/21/2轻带轻带DNADNA1/21/2重带重带DNADNA14N/14N3/43/4轻带轻带DNADNA1/41/4重带重带DNADNA15N/15N7.7.实验结果实验结果(1)亲代离心处理(2)细胞分裂一次（细菌繁殖一代）(3)细胞分裂两次（细菌繁殖两代）15N/15NDNA全部位于重带全部位于中带1/2位于中带,1/2位于轻带8.8.实验结论：实验结论：DNADNA的复制是以半保留的方式进行的的复制是以半保留的方式进行的1.概念
6、以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程2.场所真核细胞：细胞核（主要）、线粒体、叶绿体3.时间有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期4.过程解旋合成互补子链形成子代DNA原核细胞：拟核（主要），细胞质DNA病毒：活的宿主细胞内DNA 复制的过程CGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATACGTATACGGCTAGCCGTA35 解旋：在细胞提供的能量的驱动下，解旋酶将DNA双螺旋的两条链解开。CCGTAGTATACGGCTAGCCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATA35ATP解旋酶解旋酶CCGTAGTATACGGCTAGCCG
7、TATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATA35ACGCAAGCTAGTCATTATATGCATGATCGAGCTTACGCAAGCTAGTCATTADNA聚合酶聚合酶53TATGCATGATCGAGCTT53ATPATP合成互补子链：DNA聚合酶等以解开的每一条母链为模板，以细胞中游离的4种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，各自合成与母链互补的一条子链。（3）形成子代DNA分子：每条新链与其对应的模板链每条新链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构。盘绕成双螺旋结构。CCGTAGTATACGGCTAGCCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGT
8、ATATAA35ACGCAAGCTAGTCATTATATGCATGATCGAGCTT53TAGCCGTATAGCCGATAT35TTACGCGTATATATA535.条件DNA的两条母链4种游离的脱氧核苷酸ATP模板：原料：能量：酶：解旋酶、DNA聚合酶等 6.特点边解旋边复制、半保留复制、多起点复制、双向复制形成两个完全相同的DNA分子7.结果8.DNA精确复制的原因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地进行9.意义 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。一个亲代一个亲代DNA分子经分子经 n 次复制后，则次复制后，则（
9、）（）DNA分子数分子数子代子代DNA分子数：分子数：含亲代母链含亲代母链的的DNA分子数：分子数：不含亲代母链不含亲代母链的的DNA分子数：分子数：2n个个2个个2n-2个个规律规律总结总结一个亲代一个亲代DNA分子经分子经 n 次复制后，则次复制后，则（2）脱氧核苷酸链数）脱氧核苷酸链数子代子代DNA分子中脱氧核苷酸链数：分子中脱氧核苷酸链数：亲代亲代脱氧核苷酸脱氧核苷酸链数：链数：新合成的脱氧核苷酸链数：新合成的脱氧核苷酸链数：2n+1条条2条条2n+1-2条条规律规律总结总结能力应用能力应用1.一个有一个有N15标记的标记的DNA分子放在没有分子放在没有 标记的环境中培养标记的环境中培养,复制复制5次后标记的次后标记的 DNA分子占分子占DNA分子总数的分子总数的（）A.1/10 B.1/5 C.1/16 D.1/322.1个个DNA分子经过分子经过4次复制次复制,形成形成16DNA分分子子,其中不含亲代母链的其中不含亲代母链的DNA分子为分子为()A.2个个 B.8个个 C.14个个 D.32个个 C C
