第三章第三节 DNA半保留复制的证据

(共28张PPT)
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DNA半保留复制的证据
二、DNA复制方式的探究
假说—演绎法
发现问题
提出假说
验证假说
得出结论
对DNA分子复制方式的推测
双链DNA分子
全保留复制
半保留复制
混合型复制
③半保留复制：
以每一条母链作模板合成一条子链，子代DNA分子由一条母链和一条新合成的子链构成。
②混合型复制：
亲代DNA双链被切成片段后合成，然后子、母双链聚集成“杂种链”。
①全保留复制：
以两条母链为模板合成两条DNA子链，子代DNA中母链重新结合，两条子链彼此结合成另一个子代DNA分子。
实验：探究DNA分子复制方式
关 键：
区别亲子代DNA
实验方法：
同位素标记法
15N
14N
——密度大
——密度小
实验材料：
大肠杆菌
将大肠杆菌放在含15N培养液培养中生长，而后放在含14N培养液中生长设法分离出DNA，密度剃度离心
结果检测：
检测亲子代DNA比重
思路：
DNA以半保留方式进行复制，是在1958年由M. Meselson 和 F. Stahl 所完成的实验所证明。
该实验首先将大肠杆菌在含15N的培养基中培养约十五代，使其DNA中的碱基氮均转变为15N。
将15N标记的大肠杆菌移至只含14N的培养基中同步培养一代、二代、三代。分别提取DNA，作密度梯度离心，可得到下列结果：
实验：探究DNA分子复制方式
(深蓝: 15N)
(粉红: 14N)
DNA半保留复制的证据
培养于普通培养液
继续培养于
普通培养液
含15N-DNA的细菌
普通DNA
重DNA
第一代
中等密度DNA
第二代
普通DNA
中等密度DNA
生物学史上“最美丽的实验”
重DNA
普通DNA
中等密度DNA
全保留式
混合式
第一代
第二代
第一代
第二代
DNA作为遗传物质，除了能够储存大量的遗传信息之外，还必须能够把遗传信息由亲代传递到子代。
遗传信息的传递就是通过DNA分子的自我复制来完成的。
练习：
1、在DNA分子中，由于组成脱氧核苷酸的碱基有4种
（A、G、C、T），因此，构成DNA分子的脱氧核苷
酸也有4种，它们的名称是： 、
、 、 、
、 。
腺嘌呤脱氧核苷酸
鸟嘌呤脱氧核苷酸
胞嘧啶脱氧核苷酸
胸腺嘧啶脱氧核苷酸
课堂练习(一)
2、从DNA分子的复制过程可以看出，DNA分子复制
需要 、 、 、和 等条件。DNA
分子的 结构能够为复制提供精确的模板，
通过 保证了复制能够正确地进行。
模板
原料
能量
酶
双螺旋
碱基互补配对
课堂练习(一)
3、将单个的脱氧核苷酸连接成DNA分子的主要的酶是（ ）
A、DNA连接酶 B、DNA酶
C、DNA解旋酶 D、DNA聚合酶
D
B
课堂练习(一)
4、1条染色单体含有1个双链的DNA分子，那么四分体时期中的1条染色体含有
A、4个双链的DNA分子
B、2个双链的DNA分子
C、2个单链的DNA分子
D、1个双链的DNA分子
课堂巩固
1、将大肠杆菌DNA用15N标记，然后将其移至含14N的培养基上培养，在复制三次后，子代大肠杆菌DNA分子中，带有15N标记的DNA分子数约占DNA分子总数的
A、12.5% B、25%
C、75% D、100%
答案：B
2、对某一噬菌体的DNA用３２Ｐ标记，对细菌的氨基酸用１５Ｎ标记，让已标记的噬菌体去侵染已标记的细菌，最后释放出200个噬菌体，则下列说法正确的是 (不只一个选项正确)
A.全部噬菌体都有标记的３２Ｐ　　
B.2个噬菌体含３２Ｐ
C.全部噬菌体含１５Ｎ　　　　　
D.2个噬菌体含１５Ｎ
答案：BC
课堂巩固
①一个DNA连续复制n次后，共有多少个DNA？多少条脱氧核苷酸链？母链多少条？子链多少条？
解析：所用知识为“半保留复制”和“碱基互补配对原则”，并图示分析。
有关DNA复制的相关计算
A
T
G
C
C
G
A
T
A
T
G
C
C
G
A
T
A
T
G
C
C
G
A
T
第一次复制
A
T
G
C
C
G
A
T
A
T
G
C
C
G
A
T
A
T
G
C
C
G
A
T
A
T
G
C
C
G
A
T
第二次复制
子代DNA分子数=_____
2n
脱氧核苷酸链数 =_____
2(n+1)
母链数=____
子链数=________
2
2(n+1) ﹣2
连续复制n次，得到的：
有关DNA复制的相关计算
由于DNA的半保留复制，亲代DNA虽然多代复制，它的两条母链仍存在于后代而不会消失，这是解答DNA复制所有相关计算的关键。
有关DNA复制的相关计算
1、一个DNA分子中有碱基A20个，占全部碱基的20%，若DNA连续复制2次，需要碱基C：
A、20个 B、30个
C、90个 D、120个
每个DNA分子中含C=
复制2次增加了 个DNA分子
（20/20%-20*2）/2
3
共增加C碱基数为 。
3*30=90
2、一个由15N标记的DNA分子，放在没有标记的环境中培养，复制5次后，标记的DNA分子占DNA分子总数的：
A、1/10 B、1/5
C、1/16　　 D、1/25
答案：C
2个
25个
课堂练习(二)
1、某些药物可以抑制肿瘤细胞DNA的复制，从而达到控制癌症的目的。这些药物作用的细胞正处于细胞周期的（ ）
A 间期 B 前期
C 中期 D 不能确定
A
2、下列关于DNA复制过程的正确顺序是:
①互补碱基对间氢键断裂
②互补碱基对之间形成氢键
③DNA分子在解旋酶作用下解旋
④以母链为模板进行碱基互补配对
⑤子链与母链盘旋成双螺旋结构
A.③①②④⑤ B.③④②⑤①
C.③①④②⑤ D.①③④②⑤
C
3、DNA分子解旋时，下列哪一组碱基被解开
A 鸟嘌呤和腺嘌呤 B 胸腺嘧啶和胞嘧啶
C 腺嘌呤和胸腺嘧啶 D 腺嘌呤和胞嘧啶
C
4、下面关于DNA复制过程的描述，错误的是
A 复制需要能量 B边解旋边复制
C 复制需要氨基酸和酶
D 复制遵循碱基互补配对原则
C
A
G
G
T
A
C
T
G
C
C
A
C
T
G
G
T
C
C
A
T
G
A
C
G
G
T
G
A
C
C
T
C
C
A
T
G
A
C
G
G
T
G
A
C
C
C
C
A
C
T
G
G
A
G
G
T
A
C
T
G
T
C
C
A
T
G
A
C
A
G
G
T
A
C
T
G
A
G
G
T
A
C
T
G
C
C
A
C
T
G
G
T
C
C
A
T
G
A
C
G
G
T
G
A
C
C
A
G
G
T
A
C
T
G
C
C
A
C
T
G
G
T
C
C
A
T
G
A
C
G
G
T
G
A
C
C
+
母链DNA
边解旋边复制
两条子代DNA
１、复制n次的DNA个数？
2n (n=复制次数)
半保留复制拓展
2、含母链的DNA数量及比例？
2
2ｎ
3、含母链的脱氧核苷酸链数占总链数比例
2
2n×2
4、复制n次消耗原料的量：
a× (2ｎ－1)
5、复制第n次消耗原料的量：
a×2（ｎ－1）
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首先将大肠杆菌在含15N的培养基中培养约十五代，使其DNA中的碱基氮均转变为15N。
将15N标记的大肠杆菌移至只含14N的培养基中同步培养一代、二代、三代。分别提取DNA，作密度梯度离心，可得到下列结果：
实验目的：探究DNA分子复制方式
实验过程：