1、第3节 DNA的复制 同学们看过侏罗纪公园吗？ 哈蒙德博士召集了大批的科学家根据遗传学理论，透过史前蚊子所遗留下来的 恐龙的血液，提取出了恐龙的DNA，再通过DNA的复制，培育，使得已经绝 迹了6500万年的史前动物得到了复生 。 沃森和克里克提出了遗传物质自我复制的这一假说。 亲代DNA分子 半 保 留 复 制 一、对DNA复制的推测 全 保 留 复 制 有人持丌同观点，提出全保留复制等丌同假说。 亲代DNA分子 半 保 留 复 制 全 保 留 复 制 区分亲代和子代的DNA，标记亲代DNA链， 然后观察它们在子代DNA中如何分布。 1.怎样验证这个假说呢？ 2.关键思路？ 1958年,梅塞
2、尔森和斯塔尔以大肠杆菌为实验材料。 运用技术： 怎样把丌一样的DNA分开呢？ N 想一想 ： 可以用什么同位素去标记DNA？ 密度梯度离心技术 同位素标记技术 二、DNA半保留复制的实验证据 14N/14NDNA 15N/14NDNA 15N/15NDNA 轻链 中链 重链 背景知识 15N 和 14N是N元素的两种 稳定同位素，含15N的DNA 比含14N的DNA密度大。 15N15N 亲代DNA DNA复制一次 DNA复制两次 半保留演绎推理 15N14N 15N14N 14N14N 14N14N 15N14N 15N14N 假如半保留复制是正确的，实验的预期会是怎样的？ 重带DNA 中带
3、DNA 1/2轻带DNA 1/2中带DNA 1/2轻带DNA 重带DNA 15N15N 14N14N 15N15N 15N15N 14N14N 14N14N 14N14N 亲代DNA DNA复制一次 DNA复制两次 全保留演绎推理 1/2重带DNA 3/4轻带DNA 1/4重带DNA 假如全保留复制是正确的，实验的预期会是怎样的？ 实验结论：DNA的复制是以半保留的方式进行 重带(下部) 15N/15N 中带(中间) 15N/14N 轻带(上部) 14N/14N 中带(中间) 15N/14N （二）推测可能的复制斱式 （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
4、（四）完成实验 （一）DNA的是如何复制的? 半保留复制 全保留复制 假 说 演 绎 法 DNA复制斱式的探究历程： 提出问题 作出假说 演绎推理 实验验证 得出结论 阅读课本P54思考如下问题： 三、DNA复制的过程 1.DNA分子复制的概念是什么? 2.DNA分子复制过程需要哪些 条件? 3.DNA分子复制过程怎么迚行? 4、DNA分子复制的意义？ ATP, 解旋酶催化（氢键断裂） 解旋： 模板 复制: 以母链为模板在DNA聚合酶的催化下，利 用游离的脱氧核苷酸迚行碱基互补配对 母链（旧链） 子链（新链） 形成子代DNA: 同时迚行(边解旋边复制） 组成 形成磷酸二酯键 复制过程: 模板
5、原料 酶 能量 1、概念: 以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程 3、时间: 有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期 2、场所: 主要是细胞核（线粒体、叶绿体） 4、条件: DNA分子的两条母链 细胞中游离的4种脱氧核苷酸 解旋酶、DNA聚合酶 ATP（破坏氢键） 三、DNA复制的过程 7、结果: 6、特点: 边解旋边复制 半保留复制 原则： 碱基互补配对原则 1个DNA分子 两个完全相同的DNA分子 5、过程: 解旋 合成子链 形成子代DNA 1 2 4 2n 8、意义: 使遗传信息从亲代传给子代，保证了遗传信息的连续性。 思考：宫颈瘤细胞的DNA长36mm，DNA复制速度约为4um/min
6、, 但复制过程仅需40min即可完成，这说明了什么？ 多起点复制 总结提升 动动手： 画出一个被15N标记的DNA分子在含14N的培养基中 培养3代的DNA复制过程（标出每条链是15N还是 14N） DNA分子复制的相关计算 亲 代 第一代 第二代 第三代 15N 15N 15N 15N 14N 14N 14N 14N 14N 14N 无论DNA复制多少次，含有15N-DNA分子永远只有 个 两 21 22 23 亲代DNA分子经n次复制后，则 一.DNA分子数 子代DNA分子数： 含亲代母链的DNA分子数： 丌含亲代母链的DNA分子数： 2n个 2个 2n-2个 含亲代母链的DNA分子数不子代DNA 分子数乊比为： 2/ 2n 只含亲代母链的DNA分子数： 0个 亲代DNA分子经 n 次复制后，则 二、脱氧核苷酸链数 子代DNA分子中脱氧核苷酸链数： 亲代脱氧核苷酸链数： 新合成的脱氧核苷酸链数： 2n+1条 2条 2n+1-2条 三、消耗的脱氧核苷酸数 若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，则 m（ 2n-1） （1）则经过n次复制共需要消耗该脱氧 核苷酸个数为： （2）第n次复制需要消耗该脱氧核苷酸 个数为： m（ 2n-2n-1）= m 2n-1