DNA的复制（教学）—高中生物学必修二(24张PPT).pptx

第3节DNA的复制

第3章基因的本质

DNA是如何复制的?

推测可能的复制方式。

根据复制模式，预测实验结果。

进行实验、得出结论。

1.提出问题

2.作出假说

3.演绎推理

4.实验验证

得出结论

假说——演绎法

DNA复制时，DNA双螺旋解开，互补的碱基之间的氢键断裂；

解开的两条单链分别作为复制的模板，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；

新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链，这种复制方式被称做半保留复制。

一、对DNA复制的推测

沃森和克里克提出DNA自我复制假说：

标记亲代DNA链，然后观察它们在子代DNA中的分布情况。

子代

DNA

亲代

DNA

关键思路：

一、对DNA复制的推测

分散复制或弥散复制

半保留复制

全保留复制

二、DNA半保留复制的实验证据

(一)科学家：梅塞尔森和斯塔尔

(二)实验材料：大肠杆菌(拟核处含有一个裸露的大型环状DNA)

(三)技术方法：1.同位素标记技术

背景知识

15N和14N是氮元素的两种稳定同位素，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；

利用离心技术可以在试管中区分含有不同氮元素的DNA;

14N/14N-DNA

15N/14N-DNA

15N/15N-DNA

轻带

中带重带

2.密度梯度离心

让大肠杆菌在含

15NH₄Cl的培养液

中生长若干代

转移到含14NH₄CI的培养液中

第一代

提取DNA

离心

细胞分裂一次

提取DNA

离心

(五)预期结果

半保留复制

亲代DNA

第一代III

(四)实验过程(实验设计)

提取DNA离心

第二代

第二代

(五)预期结果

全保留复制

亲代DNA

第一代

第二代

转移到含14NH₄Cl的培养液中

第一代

第二代

细胞分裂一次

提取DNA

离心

提取DNA

离心

让大肠杆菌在含15NH₄Cl的培养

液

中生长若干代

(四)实验过程(实验设计)

提取DNA离心

让大肠杆菌在含

15NH₄Cl的培养液

中生长若干代

转移到含14NH₄CI的培养液中

第一代

提取DNA

离心

细胞分裂一次

提取DNA

离心

(五)预期结果

分散复制

亲代DNA

第一代

(四)实验过程(实验设计)

提取DNA离心

第二代

第二代

转移到含14NH₄CI中高

15NI/15NNNIA

(七)得出结论：DNA的复制是以半保留的方式进行的。

排除全保留复制

排除分散复制

15N/14N-DNA

14N/14N-DNA

15N/14N-DNA

提取DNA离心

提取DNA离心

让大肠杆菌在含15NH₄Cl的培养液中生长若干代

(六)进行实验

提取DNA离心

密度

低

代第二

代第

三、DNA复制的过程

是指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程

细胞核(主要)、线粒体、叶绿体

细胞分裂前的间期

有丝分裂的间期

减数分裂I前的间期

(一)概念

(二)场所

(三)时间

1.解旋：在细胞提供的能量的驱动下，解旋酶将DNA双螺旋的两条链解开。(ATP)(使氢键断裂)

3

(四)过程

(形成磷酸二酯键)

2.合成子链：DNA聚合酶等以解开的每一条母链为模板，以细胞中游离

的4种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，各自合成与母链互补

聚合酶

3.形成子代DNA分子：每条新链与其对应的模板链盘绕成双螺

(五)过程分析

1.DNA复制的条件

(1)能量：ATP(2)酶：解旋酶，DNA聚合酶等

(3)模板：亲代DNA的两条链(4)原料：4种游离的脱氧核苷酸

(5)原则：碱基互补配对原则

2.DNA复制的方向子链的5—→3

3.DNA复制的结果：形成两个完全相同的DNA分子。

解旋酶

引物

3

ATPADP+Pi

DNA聚合酶

1.边解旋边复制

2.半保留复制

(六)特点

(六)特点

真核生物DNA复制

复制方向

(七)DNA准确复制的原因

①DNA分子具有独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板；

②碱基遵循互补配对原则，使复制准确无误。

(八)意义

通过DNA的复制，将遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞，从而保持了遗传信息的连续性。

三、DNA复制的过程

亲代DNA分子

21

22

II2³

(一)DNA分子数

1.子代DNA总数2个2.含15N的DNA数2个3.含1