内容正文:
第3节 DNA的复制
第3章 基因的本质
1.全保留复制:新复制出的分子直接形成,完全没有旧的部分。
复制一次
亲代DNA
子代DNA
一、对DNA分子复制的推测
2
2.半保留复制:形成的分子一半是新的,一半是旧的。
复制一次
亲代DNA
子代DNA
一、对DNA分子复制的推测
3
3.分散复制(弥散复制):新复制的分子中新旧都有,但分配是随机组合的。
复制一次
亲代DNA
子代DNA
一、对DNA分子复制的推测
4
半保留复制(沃森和克里克提出)
DNA分子复制时,DNA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,游离的脱氧核苷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。
由于新合成的每个DNA分子中,都保留了原来DNA分子中的一条链,因此,这种复制方式被称做半保留复制。
一、对DNA分子复制的推测
1.实验者:
2.实验材料:
3.实验方法:
美国生物学家梅塞尔森和斯塔尔
4.背景知识:
大肠杆菌(繁殖快,20min一代)
同位素标记技术(15N不具有放射性)、(密度梯度)离心技术
①15N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,含15N的DNA比含14N的DNA密度大;
②利用离心技术可以在试管中区分含有不同N元素的DNA。
二、DNA半保留复制的实验证据
5.实验过程
提取DNA离心
②转移到含14NH4Cl的培养液中
细胞分裂一次
第一代
密度
低
高
15N/15N-DNA
①大肠杆菌在含15NH4Cl的培养液中生长若干代
密度
低
高
细胞再分裂一次
提取DNA离心
密度
低
高
提取DNA离心
第二代
条带是什么样的?
二、DNA半保留复制的实验证据
15N
15N
15N
15N
半保留复制
全保留复制
15N/15N-DNA(重带)
15N/14N-DNA(中带)
14N/14N-DNA(轻带)
15N
14N
15N
14N
15N
15N
14N
14N
15N/15N-DNA(重带)
15N
14N
14N
14N
15N
14N
14N
14N
15N/14N-DNA(中带)
14N/14N-DNA(轻带)
15N
15N
14N
14N
14N
14N
14N
14N
14N/14N-DNA(轻带)
15N/15N-DNA(重带)
如果是弥散复制,后代的结果又会是什么样的?
二、DNA半保留复制的实验证据
作出假说
演绎推理
实验验证
得出结论
(二)推测可能的复制方式
(三)推理、探究几种复制模式下得到子代DNA的可能情况,预测可能实验结果
(一)DNA是如何复制的?
提出问题
半保留复制
全保留复制
假说——演绎法
DNA复制方式的探究历程:
(四)实验、得出结论、验证假说
二、DNA半保留复制的实验证据
三、DNA复制相关的计算
亲代DNA分子经 n 次复制后,则
2
2n-2
①含15N的DNA: 个;②只含15N的DNA: 个
③含14N的DNA: 个;④只含14N的DNA: 个
2n
0
(2)脱氧核苷酸链共 个
m×(2n-2n-1)= m×2n-1
①含15N的脱氧核苷酸链: 条
②含14N的脱氧核苷酸链: 条
2
2n+1-2
(1)子代DNA共 个
2n
2n+1
若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个,经过n次复制需要消耗该脱氧核苷酸 个;第n次复制,消耗该脱氧核苷酸数为
m(2n-1)
(3)消耗的脱氧核苷酸数:
1.概念:
2.时间:
3.场所:
以_______为模板合成 的过程;
亲代DNA
子代DNA
期,随着 而完成的
包括 和 。
细胞分裂前的间
有丝分裂前的间期
减数分裂前的间期
真核生物:
主要在 ,其次在 ( 和 )
原核生物:
主要在 ,其次在 ( )
DNA病毒: 内
细胞核
细胞质
线粒体
叶绿体
拟核
细胞质
质粒
活的宿主细胞
染色体的复制
四、DNA复制的过程
C
G
T
A
T
A
C
G
G
C
C
G
T
A
T
A
G
C
C
G
A
T
A
T
C
G
A
T
C
G
T
A
T
A
T
A
T
A
C
G
T
A
T
A
C
G
G
C
T
A
G
C
C
G
T
A
3'
5'
(1)解旋:在细胞提供