第3節(jié)DNA的復(fù)制能說出DNA復(fù)制的概念和方式。能說出推斷DNA復(fù)制方式的實(shí)驗(yàn)證據(jù)。能解釋DNA復(fù)制的過程和意義。

沃森和克里克在論文中有這樣一段話：“我們的DNA模型實(shí)際上是一對模板，每一模板與另一個(gè)互補(bǔ)。我們設(shè)想：在復(fù)制前氫鍵斷開，兩條鏈松開、分離，然后每條鏈作為形成自己新鏈的模板，最后我們從原先僅有的一對鏈得到了兩對鏈，而且準(zhǔn)確地復(fù)制了堿基序列。”in

the

following

oommunications.We

were

not

aware

ofthe

details

ofthe

results

presented

there

when

we

devised

our

struoture,which

rests

mainly

though

not

ontirely

onpublishedexperimental

data

and

stereo-ohemical

arguments.It

has

not

escaped

our

notice

that

the

specificpeiring

we

have

postulated

immediately

suggests

a

possible

oopyingmechanism

forthe

geneticmaterial.Full

details

of

the

struoture,including

the

con-ditions

assumed

in

building

it,together

with

a

setof

oo-ordinatos

for

the

atoms,will

be

publishedelsewhere.

“值得注意的是，我們提出的這種堿基特異性配對方式，暗示著遺傳物質(zhì)進(jìn)行復(fù)制的一種可能的機(jī)制”探究背景——提出問題：DNA是怎樣進(jìn)行復(fù)制的?《核酸的分子結(jié)構(gòu)》論文節(jié)選一、對DNA復(fù)制的推測沃森和克里克提出了遺傳物質(zhì)自我復(fù)制的這一假說。半保留復(fù)制全保留復(fù)制有人持不同觀點(diǎn)，提出全保留復(fù)制等不同假說。作出假設(shè)：1.不同的復(fù)制方式最大的差異是?2.如果要你來設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，你認(rèn)為最基本的思路是什么？半保留復(fù)制全保留復(fù)制

把復(fù)制出的子代DNA鏈（子鏈）和原來的鏈（母鏈）區(qū)別開，觀察它在新DNA中出現(xiàn)的情況。

最重要的區(qū)別：在子代DNA分子中，來自模板DNA的母鏈與新合成的DNA子鏈的結(jié)合情況不同。3.用什么實(shí)驗(yàn)方法區(qū)分母鏈和子鏈?

同位素標(biāo)記小組思考與討論下列問題：15N

和14N

（畫一畫：分別按照半保留復(fù)制、全保留復(fù)制的方式復(fù)制兩次）1.提出問題2.作出假設(shè)3.演繹推理（1）半保留復(fù)制15N14N14N14N15N14NP:F1:F2:15N15N14N復(fù)制（2）全保留復(fù)制15N15N15N15N14N14N14N復(fù)制14N復(fù)制14N復(fù)制14N14N15N15N要驗(yàn)證上述預(yù)測,就要分別觀察親代和子代的DNA情況,但實(shí)驗(yàn)中,形成的不同密度的DNA分子是隨機(jī)混合在一起的，應(yīng)如何區(qū)分？密度梯度離心密度低高利用離心技術(shù)可以在試管中區(qū)分含有不同N元素的DNA。01思考15N/15N-DNA15N/14N-DNA14N/14N-DNA15N/14N-DNA親代子一代子二代輕帶中帶重帶輕帶中帶重帶半保留復(fù)制按照前面的演繹推理，密度梯度離心后，親代、子一代、子二代應(yīng)該會(huì)出現(xiàn)怎樣的條帶呢？思考15N/15N-DNA14N/14N-DNA親代子一代

子二代輕帶中帶重帶輕帶中帶重帶全保留復(fù)制按照前面的演繹推理，密度梯度離心后，親代、子一代、子二代應(yīng)該會(huì)出現(xiàn)怎樣的條帶呢？15N/15N-DNA15N/15N-DNA14N/14N-DNA15N14N14N14N15N14NP:F1:F2:細(xì)胞再

分裂一次15N15N轉(zhuǎn)移到含14NH4Cl的培養(yǎng)液中細(xì)胞分裂一次提出DNA離心提出DNA離心提出DNA離心排除DNA的復(fù)制是全保留復(fù)制排除DNA的復(fù)制是分散復(fù)制1.提出問題2.作出假設(shè)3.演繹推理4.實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證14N復(fù)制14N復(fù)制5.實(shí)驗(yàn)結(jié)論DNA的復(fù)制方式是半保留復(fù)制二、DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證據(jù)（二）推測可能的復(fù)制方式（三）推理、探究幾種復(fù)制模式下得到子代DNA的可能情況，預(yù)測可能實(shí)驗(yàn)結(jié)果（四）完成實(shí)驗(yàn)（一）DNA的是如何復(fù)制的?半保留復(fù)制全保留復(fù)制假說——演繹法DNA復(fù)制方式的探究歷程小結(jié)：提出問題作出假說演繹推理實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證得出結(jié)論三、DNA復(fù)制的過程1.條件能量:模板:原料:酶:ATP(直接能源物質(zhì))親代DNA的2條單鏈游離的4種脫氧核苷酸解旋酶、DNA聚合酶等2.復(fù)制特點(diǎn)：邊解旋邊復(fù)制方式：半保留復(fù)制觀看DNA分子復(fù)制的視頻，結(jié)合教材55-56頁，下列內(nèi)容：解旋：復(fù)制開始時(shí)，在細(xì)胞提供的能量的驅(qū)動(dòng)下，解旋酶將DNA雙螺旋的兩條鏈解開。堿基配對：DNA聚合酶等以解開的每一條母鏈為模板，以細(xì)胞中游離的4種脫氧核苷酸為原料，按照堿基互補(bǔ)配對原則，各自合成與母鏈互補(bǔ)的一條子鏈。延伸：隨著模板鏈解旋過程的進(jìn)行，新合成的子鏈也在不斷延伸。螺旋：同時(shí)，每條新鏈與其對應(yīng)的模板鏈盤繞成雙螺旋結(jié)構(gòu)。

3.過程:從子鏈的5'端向3'端延伸4.方向:

研究表明，DNA的復(fù)制總能準(zhǔn)確無誤地進(jìn)行，其復(fù)制過程中出錯(cuò)的概率僅為1/20000。1、DNA獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)，為復(fù)制提供了精確的模板。2、通過堿基互補(bǔ)配對，保證了復(fù)制能夠準(zhǔn)確進(jìn)行。思考為什么DNA能準(zhǔn)確復(fù)制呢？

DNA通過復(fù)制，將遺傳信息從親代細(xì)胞傳遞給子代細(xì)胞，從而保持了遺傳信息的連續(xù)性。親代細(xì)胞子代細(xì)胞親代細(xì)胞和子代細(xì)胞DNA的堿基序列_______。相同DNA準(zhǔn)確復(fù)制的意義是？思考DNA

分子復(fù)制有絲分裂間期

和減數(shù)第一次

分裂前的間期模板：DNA分子的兩

條鏈分別作為模板原料：游離的四種脫氧核苷酸能量：ATP等酶：解旋酶、DNA聚合酶邊解旋邊復(fù)制

半保留復(fù)制規(guī)則的雙螺旋

結(jié)構(gòu)、堿基互補(bǔ)配對原則保證了親代與

子代之間遺傳

信息的連續(xù)性細(xì)胞核(主)、

線粒體、葉綠體解旋→形成子鏈→形成新的DNA分子1個(gè)DNA

→

2個(gè)DNA條件

特點(diǎn)精確復(fù)制的原因結(jié)

果場所過程意

義1.下列關(guān)于DNA復(fù)制過程的正確順序是（） ①互補(bǔ)堿基對之間氫鍵斷裂②互補(bǔ)堿基對之間形成氫鍵③DNA分子在解旋酶的作用下解旋④以解旋后的母鏈為模板進(jìn)行堿基互補(bǔ)配對⑤子鏈與母鏈盤旋成雙螺旋狀結(jié)構(gòu)A.①③④②⑤

B.①④②⑤③C.①③⑤④②

D.③①④②⑤（1）圖中有幾個(gè)復(fù)制起點(diǎn)?他們開始的時(shí)間相同嗎？2.右圖是真核生物DNA復(fù)制的示意圖。三個(gè)，不相同，最右邊的先開始。（2）這種方式有何意義?縮短復(fù)制所需的時(shí)間，加快DNA復(fù)制的效率。（3）完成一個(gè)細(xì)胞周期每個(gè)起點(diǎn)起動(dòng)幾次?一次親代復(fù)制一次復(fù)制兩次復(fù)制三次15N15N15N15N14N14N14N14N14N14N拓展補(bǔ)充2=214=228=23DNA數(shù)量1.親代DNA分子經(jīng)n

次復(fù)制后①子代DNA分子數(shù)：②含親代母鏈的DNA分子數(shù)：③不含親代母鏈的DNA分子數(shù)：2n個(gè)2個(gè)2n-2個(gè)例1：一個(gè)DNA被15N標(biāo)記的大腸桿菌，在只含14N的培養(yǎng)液中繁殖3代，第三代中含有15N的DNA分子有___個(gè)，不含15N的DNA分子有___個(gè)，含有14N的DNA分子有____個(gè)，不含14N的DNA分子有____個(gè)，只含有14N的DNA分子有___個(gè)。26806④母鏈和子鏈的條數(shù)分別是：2條2n＋1-2條①若一親代DNA分子含有某種脫氧核苷酸m個(gè)，經(jīng)過n次復(fù)制需要消耗該脫氧核苷酸？②第n次復(fù)制，消耗該脫氧核苷酸數(shù)？2.消耗的脫氧核苷酸數(shù)：m(2n－1)個(gè)m·2n－1例、一個(gè)具有a個(gè)堿基對的DNA，含有b個(gè)A，該DNA完成n次復(fù)制，需要游離的胞嘧啶脫氧核苷酸多少個(gè)？（2n-1）X(2a-2b)/21.(2022·天津和平區(qū)高一期中)將一個(gè)用15N標(biāo)記的DNA分子放到14N的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，讓其連續(xù)復(fù)制三次，將每次復(fù)制產(chǎn)物置于試管內(nèi)進(jìn)行離心，圖中分別代表復(fù)制1次、2次、3次后的分層結(jié)果的是A.c、e、f

B.c、e、bC.a、b、d

D.c、a、bA2.將用15N標(biāo)記的一個(gè)DNA分子放在含有14N的培養(yǎng)基中，讓其復(fù)制三次，則含有15N的DNA分子占全部DNA分子的比例是：（

）A