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1、 第三节第三节 DNADNA的复制的复制 1953 1953年，美国生物学家沃森和英国物理学家克里克年，美国生物学家沃森和英国物理学家克里克凭借凭借DNADNA双螺旋结构模型获得诺贝尔奖。双螺旋结构模型获得诺贝尔奖。DNA的复制的复制 概念：概念：DNADNA的复制就是指以亲代的复制就是指以亲代DNADNA为模板合成子代为模板合成子代DNADNA的过程。的过程。（1DNA1DNA2 2DNADNA）新产生的新产生的DNA分子是一个分子是一个全新的全新的DNA分子分子吗？吗？最早提出的DNA复制模型有三种；1 1、全保留复制：全保留复制：新复制出的分子直接形成，完全没有旧的部分；新复制出的分子直
2、接形成，完全没有旧的部分；复制一次复制一次亲代亲代DNA子代子代DNA一、对一、对DNADNA复制的推测复制的推测2 2、半保留复制半保留复制：形成的分子一半是新的，一半是旧的；形成的分子一半是新的，一半是旧的；复制一次复制一次 3 3、分散复制（弥散复制）分散复制（弥散复制）：新复制的分子中新旧都有，但分配是新复制的分子中新旧都有，但分配是随机组合的；随机组合的；复制一次复制一次沃森和克里克推测是半保留复制模型沃森和克里克推测是半保留复制模型2、如果要你来设计实验，你认为最基本的思路是什么？、如果要你来设计实验，你认为最基本的思路是什么？把把子代子代DNA链链和和亲代亲代DNA链链做上标记，
3、然后观察它在新做上标记，然后观察它在新DNA中出现的情况。中出现的情况。复制一次复制一次1、这些观点各有不同，如何来证明那个观点是正确的？、这些观点各有不同，如何来证明那个观点是正确的？只能用实验来证明。只能用实验来证明。二、实验设计：对二、实验设计：对DNADNA复制方式的探究复制方式的探究 假说假说-演绎法演绎法1 1、提出问题：、提出问题：DNADNA复制的方式？复制的方式？2 2、提出假说：、提出假说：DNADNA以以半保留半保留的方式复制的方式复制3 3、演绎推理、演绎推理（1 1）若为）若为半保留半保留复制，则复制，则_（2 2）若为）若为全保留全保留复制，则复制，则_二、实验设计
4、：对二、实验设计：对DNADNA复制方式的探究复制方式的探究 亲代亲代亲代亲代DNADNADNADNA分子分子分子分子亲代亲代亲代亲代DNADNADNADNA分子分子分子分子3 3、演绎推理、演绎推理半保留复制半保留复制全保留复制全保留复制4 4、设计实验，验证假设、设计实验，验证假设关键关键区别亲区别亲子子代代DNADNA实验方法实验方法同位素标记法同位素标记法1515N N1414N N密度大密度大 【亲代链亲代链】密度小密度小 【子代链子代链】实验材料实验材料大肠杆菌大肠杆菌将大肠杆菌放在将大肠杆菌放在NHNH4 4ClCl培养液培养生长培养液培养生长密度梯度离心法密度梯度离心法1515
5、N/N/1515N N-重型重型DNADNA(全部全部全部全部)子一代子一代子一代子一代 子二代子二代子二代子二代 亲亲亲亲 代代代代 1515N N/1414N N-中型中型DNADNA(全部全部全部全部)1515N N/1414N N-中型中型DNADNA(1/2)(1/2)(1/2)(1/2)1414N N/1414N N-轻型轻型DNADNA(1/2)(1/2)(1/2)(1/2)半保留复制1515N/N/1515N N-重型重型DNADNA(全部全部全部全部)1515N N/1515N N-重型重型DNADNA(1/2)(1/2)(1/2)(1/2)1515N N/1515N N-重
6、型重型DNADNA(1/4)(1/4)(1/4)(1/4)1414N N/1414N N-轻型轻型DNADNA(3/4)(3/4)(3/4)(3/4)全保留复制子一代子一代子一代子一代 子二代子二代子二代子二代 亲亲亲亲 代代代代 1414N N/1414N N-轻型轻型DNADNA(1/2)(1/2)(1/2)(1/2)中带中带 移至移至 14NH4Cl 普通的培养液普通的培养液 在本实验中在本实验中出现了几种带？出现了几种带？大肠杆菌大肠杆菌在在15NH4Cl 培养液中生长培养液中生长重带重带轻带轻带中带中带验证验证:DNA半保留复制半保留复制14N/14N-DNA15N/14N-DNA1
7、5N/14N-DNA15N/15N-DNA亲代亲代分裂分裂1次次子一代子一代分裂分裂2次次子二代子二代 亲代亲代.子一代子一代.子二代子二代分别出现分别出现了哪些带？了哪些带？半保留复制半保留复制提取提取DNA,并并离心离心提取提取DNA,并并离心离心提取提取DNA,并并离心离心 DNA复制的方复制的方式是式是?重带重带(下部下部)1515N/N/1515N N中带中带(中间中间)1515N/N/1414N N轻带轻带(上部上部)1414N/N/1414N N中带中带(中间中间)1515N/N/1414N N实验结论：实验结论：DNADNA的复制是以半保留的方式进行的的复制是以半保留的方式进行
8、的作出假设作出假设演绎推理演绎推理实验验证实验验证假假说说演演绎绎法法【小结小结】DNA DNA的复制是半保留复制的复制是半保留复制 或者是全保留复制或者是全保留复制 预测子代预测子代DNADNA可能的情况及可能的情况及如何设计实验验证这种现象如何设计实验验证这种现象 通过实验进行验证通过实验进行验证对对DNADNA复制方式的探究复制方式的探究 得出结论得出结论 DNA DNA的复制方式是什么？的复制方式是什么？提出问题提出问题三、三、DNADNA的复制过程的复制过程 1 1、概念、概念:指以亲代指以亲代DNADNA为模版合成为模版合成子代子代DNADNA的过程的过程2 2、时间：、时间：有丝
9、分裂有丝分裂间间期和减数第一次分裂前期和减数第一次分裂前间间期期3 3、场所：、场所：细胞核（主要）；线粒体、叶绿体细胞核（主要）；线粒体、叶绿体【进行分裂的细胞进行分裂的细胞】三、三、DNADNA的复制过程的复制过程 解旋解旋合成子链（配对、聚合）合成子链（配对、聚合）形成子代形成子代DNADNA阅读阅读P54P54，思考：，思考：DNADNA的复制过程包括哪几个主要环节的复制过程包括哪几个主要环节？：_催化催化解旋解旋模板模板复制复制边解旋，边复制边解旋，边复制DNA复制的过程复制的过程(_键键断裂断裂)（以以_为模板为模板,在在_酶酶的催化下，利用的催化下，利用游离的游离的_进行进行_配
10、对配对）解旋酶解旋酶母链母链脱氧核苷酸脱氧核苷酸碱基互补碱基互补 重新重新_,_,形成两个形成两个_的的子子代代DNADNA氢氢_链链_链链组成组成螺旋螺旋母母子子DNA聚合聚合完全相同完全相同4、特点、特点5、准确复制原因、准确复制原因6、意义、意义1、时间：、时间：2、场所：、场所：有丝分裂有丝分裂间期间期模板：模板：原料：原料：能量：能量：酶：酶：两条母链两条母链4种脱氧核糖核苷酸种脱氧核糖核苷酸ATPATPDNADNA解旋酶、解旋酶、DNADNA聚合酶聚合酶 等等 (1)_(1)_结构结构提供精确的模板提供精确的模板(1)(1)边边_边边_(2)_(2)_复制复制_(_(主要主要)、_、_(2)遵循遵循_原则原则 DNA DNA的复制的复制保持了保持了前后代前后代遗传信息的遗传信息的_性。性。3、条件、条件双螺旋双螺旋碱基互补配对碱基互补配对细胞核细胞核线粒体线粒体叶绿体叶绿体解旋解旋复制复制半保留半保留连续连续、减减前前的的间期间期