3.3DNA的复制-2020-2021学年高一生物人教版（2019）必修2

第3节 DNA的复制 第三章 基因的本质 涡阳二中 蒋兵强 一 问题探讨 沃森和克里克在发表DNA双螺旋结构的那篇著作短文的结尾处写道：“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” 1、碱基互补配对原则暗示DNA的复制机制可能是怎样的？ 碱基互补配对原则是指DNA两条链的碱基之间有准确的一一对应关系，暗示DNA的复制可能要先解开DNA双螺旋的两条链，然后通过碱基互补配对合成互补链。 亲代DNA 子代DNA 二 对DNA复制的推测 最早提出的DNA复制模型有三种； 提出假说 半保留复制 全保留复制 分散型复制 （弥散型复制） 关键思路：通过实验区分亲代和子代的DNA。 1958年，美国生物学家梅塞尔森（M.Meselson）和斯塔尔（F.Stahl）以大肠杆菌为材料，利用15N和14N进行同位素标记，将亲代DNA全部标记为15N，并将其放入14N的环境中培养。15N和14N是N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，因此，利用离心技术可以在试管中区分含有不同N元素的DNA。 科学方法：同位素标记法、密度梯度离心法 科研方法：假说-演绎法 三 DNA半保留复制的实验证据 4 高密度带 中密度带 低密度带 15N 14N 15N 15N 14N 14N 三 DNA半保留复制的实验证据 密度梯度离心法 15N 14N 14N 14N 15N 14N 亲 代 子一代 子二代 细胞再分裂一次 15N 15N 转移到含14NH4Cl的培养液中 细胞分裂一次 提出DNA离心 提出DNA离心 提出DNA离心 假设DNA的复制是半保留复制 三 DNA半保留复制的实验证据 演绎推理 亲 代 子一代 子二代 细胞再分裂一次 15N 15N 转移到含14NH4Cl的培养液中 细胞分裂一次 提出DNA离心 提出DNA离心 提出DNA离心 假设DNA的复制是全保留复制 15N 15N 14N 14N 14N 14N 15N 15N 三 DNA半保留复制的实验证据 演绎推理 子一代 子二代 亲 代 细胞再分裂一次 15N 15N 转移到含14NH4Cl的培养液中 细胞分裂一次 提出DNA离心 提出DNA离心 提出DNA离心 假设DNA的复制是分散型复制 三 DNA半保留复制的实验证据 演绎推理 15N 14N 15N 14N 三 DNA半保留复制的实验证据 实验验证 证明DNA的复制是半保留复制 排除DNA的复制是全保留复制 排除DNA的复制是分散型复制 亲 代 子一代 子二代 细胞再分裂一次 15N 14N 15N 15N 14N 14N 转移到含14NH4Cl的培养液中 细胞分裂一次 15N 14N 提出DNA离心 提出DNA离心 提出DNA离心 三 DNA半保留复制的实验证据 实验验证 四 DNA复制的过程 1.概念： 以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。 2.场所： 真核细胞主要在细胞核中，线粒体，叶绿体。 3.时间： 细胞分裂前的间期 4.过程： 四 DNA复制的过程 4.过程： 四 DNA复制的过程 ①解旋（解旋酶）在ATP驱动下，解旋酶将DNA双螺旋的2条链解开。 ②合成子链（DNA聚合酶）以每一条母链为模板，以游离的将4种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，在DNA聚合酶的作用下合成与母链互补的1条子链。 ③形成DNA 新合成的子链不断延伸，每条新链与其对应的模板链绕成双螺旋结构。 四 DNA复制的过程 5、DNA复制的条件 6、DNA复制的特点: ②原料：4种游离的脱氧核苷酸 ③能量：ATP ④酶 ：解旋酶，DNA聚合酶等 ①模板：亲代DNA的两条链 边解旋边复制 (从过程上看) 7、DNA复制的结果 半保留复制 (从结果上看) 形成两个子代DNA 8、DNA复制的意义 DNA通过复制，将遗传信息从亲代传给了子代，从而保持了遗传信息的连续性。 多起点双向复制 单起点双向复制 10.真原核细胞DNA复制区别 四 DNA复制的过程 9、DNA准确复制的原因 ①DNA具有独特的双螺旋结构，能为复制提供精确的模板。 ②碱基具有互补配对的能力，保证了复制能够准确地进行。 将含有 15N的DNA分子放在含有14N的培养基上培养，复制n次，则： (1)DNA分子数： ①子代DNA (含14N)分子数＝ ②含有亲代DNA链的子代DNA(15N)分子数＝ ③不含亲代链的子代DNA(只含14N)分子数＝ 2n个 2个 (2n－2)个 (2)脱氧核苷酸链数： ①子代DNA分子中脱氧核苷酸链数＝ ②亲代脱氧核苷酸链数(15N) ＝ ③新合成的脱氧核苷酸链数(14N) ＝ 2n＋1条 2条 (2n＋1－2)条 五 DNA复制的相关计算 ①若一亲代DNA