(共13张PPT)
第3节 DNA的复制
DNA作为遗传物质，必须实现自我复制，才能在亲代与子代之间传递信息。DNA怎样进行复制呢？
P53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？
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。
2、科学研究需要大胆的想象，但是得出结论必须建立在确凿的证据之上。
p53
一、对DNA复制的推测
沃森和克里克发表了DNA双螺旋模型之后，提出DNA半保留复制的假说。
半保留复制
全保留复制
新形成的每个DNA中都保留了原来DNA中的一条链
子代DNA的双链都是新合成的
二、DNA半保留复制的实验证据
1958年，科学家梅塞尔森和斯塔尔，以大肠杆菌为实验材料，运用同位素标记技术进行实验，证实DNA以半保留的方式复制。
【背景知识】15N和14N是N元素的两种稳定性同位素，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，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。
轻带
中带
重带
14N/14N—DNA
15N/14N—DNA
15N/15N—DNA
含两条15N链的DNA密度大，离心后在试管底部（重带）；含一条15N链，一条14N链DNA，密度较小，离心后在试管中间（中带）；含两条14N链的DNA，密度最小，离心后在试管上端（轻带）。注意14N和 15N都没有放射性。
15N/15N-DNA
15N/14N-DNA
15N/14N-DNA
15N/14N-DNA
14N/14N-DNA
14N/14N-DNA
如果DNA复制是半保留复制
第一代会出现的结果是
第二代会出现的结果是
提取DNA，离心
转移到含14NH4Cl的培养液中
细胞分裂1次
提取DNA，离心
提取DNA，离心
15N/15N-DNA
细胞再分裂1次
15N/14N-DNA
15N/14N-DNA
14N/14N-DNA
大肠杆菌在含15NH4Cl的培养液中生长若干代
实验
将方框中的内容填写出来
演绎推理
实验结果和预期的一致，说明DNA的复制是以半保留的方式进行的。
转移到含14NH4Cl的培养液中
15N/15N
14N/14N
14N/14N
14N/14N
14N/14N
15N/15N
15N/15N
亲代
子一代
子二代
重带
15N/15N
重带
15N/15N
轻带
14N/14N
轻带
14N/14N
重带
15N/15N
假设DNA是全保留复制，复制一次离心后试管中DNA的位置会是怎样的？复制两次呢？
作出假说
演绎推理
实验验证
2、推测可能的复制方式
3、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
5、结论：DNA复制是半保留复制
1、DNA的是如何复制的
提出问题
半保留复制
全保留复制
假说——演绎法
4、证明DNA半保留复制的实验
得出结论
DNA复制方式的探究历程
1.概念:
指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。
4.复制过程:
a.解旋
b.形成子链
c.螺旋化
3.场所:
细胞核（主要）、线粒体、叶绿体
在细胞分裂前的间期，随着染色体的复制而完成。
三、DNA复制的过程
2.时间：
DNA聚合酶只能催化子链从5’端→3’端延伸
5.特点：
边解旋边复制、半保留复制（方式）
三、DNA复制的过程
8.意义:
DNA通过复制，把遗传信息传递给子代，从而保持了遗传信息的连续性。
7.精确复制的原因:
规则的双螺旋结构；碱基互补配对原则
6.条件
亲代DNA的两条母链
细胞中游离的４种脱氧核苷酸
ATP
DNA解旋酶，DNA聚合酶
模板：
原料：
能量：
酶：
复制1次
复制2次
复制3次
N
15
N
14
N
15
N
15
N
15
N
15
N
15
N
14
N
15
N
15
N
14
四、DNA复制过程中数量关系变化
将含15N标记的DNA放在含14N的培养基中连续复制3代，子代DNA含N情况怎样？
1个DNA分子复制n次，产生子代DNA数为 ；
其中含母链的DNA数为 ，所占的比例为 ；
完全含母链的DNA数为 ，
不含母链的DNA数为 ，所占比例为 ；
含子链的DNA数为 ，所占比例为 ；
子代DNA链数为 ，母链占DNA链数比例 。
2n
2
0
2n_2
2n
100%
2n+1
2
4
8
2n
1
2n
2n_2
2n
2
四、DNA复制过程中数量关系变化
一个DNA分子中含某碱基m个，DNA复制n次，共需游离的该碱基个数为 ；第n次复制需游离的该碱基个数为 。
m(2n-1)
m ×2n-1
2、细菌在含15N的培养基中繁殖数代后，细菌DNA的含氮碱基皆含有15N，然后再将其移入含14N的培养基中培养，抽取亲代及子代的DNA离心分离，如图①～⑤为可能的结果，下列叙述错误的是( )
C
A．子一代DNA应为② B．子二代DNA应为①
C．子三代DNA应为④ D．亲代的DNA应为⑤
1、下列关于DNA复制的说法,其中不正确的是( )
A.DNA复制过程中需要酶的催化
B.DNA复制过程中需要的能量直接由糖类提供
C.DNA分子是边解旋边复制的
D.DNA复制过程中两条母链均可作模板
B
巩固练习
3、将一个DNA分子进行标记，在普通培养基上，让其连续复制3次，在最后得到的DNA分子中，被标记的脱氧核苷酸链占DNA总脱氧核苷酸链的比例（ ）
A.1/32 B.1/16 C.1/8 D.1/4
4、某DNA中共有200个碱基对，其中有A 80个，当DNA分子连续复制两次，细胞核中参与复制的游离胞嘧啶脱氧核苷酸共有（ ）
A.180个 B.240个 C.360个 D.480个
C
C
第3次复制要消耗游离胞嘧啶脱氧核苷酸( )
D
[2016年新课标I卷，T29] 将某噬菌体一个DNA分子的两条链用32P进行标记，并使其感染大肠杆菌，在不含有32P的培养基中培养一段时间。若得到的所有噬菌体双链DNA分子都装配成噬菌体（n个）并释放，则其中含有32P的噬菌体所占比例为______,原因是 _____________________________ 。
一个含有32P标记的双链DNA分子经半保留复制后，标记的两条单链只能分配到两个噬菌体的双链DNA分子，因此在得到的n个噬菌体中只有两个带有标记。
2/n
