第三章基因的本質第3節DNA的復制3.3DNA復制親代：子一代：一、對DNA復制的推測（假說）2、全保留復制：新合成的DNA分子不含親代DNA的鏈；1、半保留復制：新合成的DNA分子中，都保留了原來DNA的一條鏈；（所有新合成的鏈都用藍色表示）3.3DNA復制如果要你來設計實驗，你認為最基本的思路是什么？

區分親代和子代的DNA標記親代DNA鏈，然后觀察它們在子代DNA中如何分布3.3DNA復制問題1:如果要在實驗中直觀地區別、“標識”

母鏈或子鏈,可以采取什么辦法？問題2:可以用什么元素的同位素(放射性)進行標記?推理:如果親代DNA是15N作標記的，放在14N的環境中進行培養，則親代、子一代、子二代DNA分別含有哪種N元素？其質量如何（用重、中、輕表示）？同位素標記法C、H、O、N、P3.3DNA復制子二代：親代：子一代：一、對DNA復制的推測（假說）（所有新合成的鏈都用藍色表示）3.3DNA復制問題３:要驗證上述預測,就要分別觀察親代和子代DNA的情況,但實驗中,復制后的DNA分子通常是隨機混合在一起的，不易分離。怎么解決這個問題？通過離心使其發生分層(15N質量大于14N)復制前復制后3.3DNA復制二、DNA半保留復制的實驗證據①實驗材料：②運用技術：③實驗過程：大腸桿菌同位素示蹤法

第一步：用15N標記的NH4Cl培養液培養大腸桿菌，獲得15N\15N-DNA。

第二步：將大腸桿菌轉移到含14N的普通培養液中培養。

第三步：在不同時刻收集大腸桿菌并提取DNA。

第四步：將提取的DNA進行離心，記錄離心后試管中DNA的位置離心技術（15N）3.3DNA復制二、DNA半保留復制的實驗證據(放射性)同位素示蹤技術：常用元素對親代DNA進行標記15N

15N/15N重帶(下部)15N/14N中帶(中間)14N/14N輕帶(上部)中帶(中間)15N/14N親代：子一代：子二代：半保留復制3.3DNA復制親代：子一代：子二代：重帶(下部)15N/15N重帶(下部)14N/14N14N/14N15N/15N全保留復制15N/15N輕帶(上部)輕帶(上部)重帶(下部)3.3DNA復制（一）預期結果：1、半保留2、全保留重帶輕帶中帶重帶14N/14N15N/15N輕帶15N/15N15N/

14N14N/14N3.3DNA復制轉移到含14NH4Cl的培養液中15N/15N15N/14N14N/14N15N/14N大腸桿菌在含15NH4Cl的培養液中生長若干代（二）實驗結果：重帶輕帶中帶試管中出現三條帶（三）結論：DNA是半保留復制3.3DNA復制有絲分裂的間期減數第一次分裂的間期三、DNA的復制以親代DNA為模板合成子代DNA的

過程。2、時間1、概念:細胞核是DNA復制的主要場所3、場所:次要在葉綠體線粒體3.3DNA復制解旋酶催化解旋：模板（在DNA聚合酶的催化下，利用游離的脫氧核苷酸合成脫氧核苷酸鏈）合成子鏈:以母鏈為模板進行堿基配對母鏈子鏈形成子代DNA:邊解旋邊復制組成

4、

過程

方式：半保留復制3.3DNA復制模板：DNA的兩條鏈四種游離脫氧核苷酸ATP5、DNA的復制條件解旋酶、DNA聚合酶等酶：能量：原料：3.3DNA復制9、意義:保持了遺傳信息的連續性。6、特點：邊解旋邊復制8、準確復制原因雙螺旋結構，為復制提供精確的模板，堿基互補配對原則，保證復制能夠準確進行。7、結果:1分子DNA

2分子DNA3.3DNA復制概念：模板、原料、能量、酶①DNA雙鏈提供精確的模板邊解旋邊復制②堿基互補配對原則課堂小結場所：時期：條件：復制過程：復制特點：準確復制原因：復制的生物學意義：保持了遺傳信息的連續性DNA復制復制方式的推測與驗證：過程假說--演繹法

3.3DNA復制根據半保留復制和堿基互補配對原則與復制有關的堿基計算①一個DNA連續復制n次后，共有多少個DNA？多少條脫氧核苷酸鏈？母鏈多少條？子鏈多少條？DNA分子數=2n脫氧核苷酸鏈數=2n+1母鏈數=子鏈數=22n+1﹣2解析：所用知識為“半保留復制”和“堿基互補配對原則”，并圖示分析。ATGCCGATATGCCGATATGCCGATATGCCGATATGCCGATATGCCGATATGCCGAT連續第一次復制連續第二次復制連續第n次復制解：答：一個DNA連續復制n次后，共有2n個DNA，2n+1條脫氧核苷酸鏈，母鏈2條，子鏈2n+1﹣2條3.3DNA復制6、在氮源為14N的培養基上生長的大腸桿菌，其DNA分子均為14N-DNA（對照）；在氮源為15N的培養基上生長的大腸桿菌，其DNA分子均為15N-DNA（親代）。將親代大腸桿菌轉移到含14N的培養基上，再連續繁殖兩代（I和II），用離心的方法分離得到的結果如下表所示，請分析：

對照親代III輕鏈14N-DNA全輕鏈

1/2輕鏈中鏈

全中鏈1/2中鏈重鏈15N-DNA

全重鏈

（1）由實驗結果可以推出第一代（I）細菌DNA分子中一條鏈是

，另一條鏈是

。（2）中鏈含有氮元素是

。（3）將第一代（I）轉移到含15N的培養基上繁殖一代，將所得到的細菌的DNA用同樣方法分離。那么得到的輕中重鏈情況是

（4）上述實驗表明DNA分子復制的特點是

15N母鏈

14N新鏈

15N和14N

1/2中鏈，1/2重鏈

半保留復制

3.3DNA復制11、DNA的復制是在細胞的

分裂和

第一次分裂前的

期進行的。復制是指以

為模板來合成

的過程。復制特點是

復制過程必需以

為模板、

為原料、

提供能量、

的催化等條件，

為DNA的復制提供精確的模板、并有

能力保證復制能夠準確無誤地完成。一個親代DNA分子通過復制形成了兩個

，新形成的DNA分子都是既含一條

鏈、又含一條

鏈，因此，稱DNA的復制為“”。有絲減數間親代DNA分子子代DNA分子邊解旋邊復制親代DNA分子兩條鏈脫氧核苷酸ATP酶DNA分子雙螺旋結構堿基互補配對結構完全相同的子代DNA分子母子半保留復制3.3DNA復制②一個DNA的堿基A（T、G、C）占堿基總數的a%，堿基總數為m，連續復制n次后，共需要G（C、A、T）多少個？因為A=ma%，A=T、G=C，A+T=2ma%，DNA復制n代后子鏈數=2n+1﹣2DNA連續復制n代后需要鳥嘌呤=[（2n+1﹣2）/2]m

（1/2﹣a%）

=m

（2n﹣1）（1/2﹣a%）解析：先求出親代DNA中G=C=？每兩條新鏈所必需的鳥嘌呤（G）數等于親代DNA胞嘧啶（C