DNA的复制 高中生物人教版必修二.pptxVIP

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。

何谓DNA的复制?

所谓DNA的复制就是指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程，1DNA→2DNA。

新产生的DNA分子是一个全新的DNA分子吗?

1.提出问题：DNA以什么方式复制?

复制|—→Ⅱ+

②全保留复制I—→Ⅱ+

2.

半保留

出假设

①

做

如何验证这些猜想?

区分亲代和子代DNA

标记亲代DNA链，观察它们在子代DNA链中如何分布

→Ⅱ+||

一、对DNA复制的推测

③分散复制

|

二、DNA半保留复制的实验证据

1958年，美国生物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，设计了一个巧妙的实验。

15N和14N是N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，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。

14N/14N

14N/15N15N/15N

为什么要选大肠杆菌作为实验材料?

大肠杆菌约20min就繁殖一代，繁殖速度快

如何让亲代DNA获得15N标记?

将大肠杆菌放入含15NH₄Cl的培养液中培养若干代

如何让子代DNA获得14N标记?

将大肠杆菌放入含14NH₄Cl的培养液中培养若干代

14N

15N/15N-DNA

14N/14N

14N/15N

15N/15N

14N

14N/15N-DNA

14N

【作出假设】DNA复制是一种半保留式的复制

每个子代DNA均由1条母链和1条子链组成。

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

IN/N-DNA

细胞分裂一次

提取DNA,

离心

15N/14N-DNA

细胞再分裂一次

14N/14N-DNA

15N/14N-DNA

¹N/N-DNA

N

NN-DNA

N

提取DNA,离心

转移到含NHCI的培养液中

第一代

第二代

假说—演绎法

大肠杆菌在含¹NH₂CI的培养液中生长若干代

N/N-DNAN/N-DNAN/N-DNA

提取DNA离心

低高

ININ-DNA

密度

N

【演绎推理】DNA复制是一种全保留式的复制

新复制出的分子直接形成，完全没有旧的

部分。14N

14N/14N-DNA

14N

15N/15N-DNA

14N

14N/14N

14N/15N15N/15N

15N/15N-DNA

【作出假设】DNA复制是一种分散复制

分散复制(弥散复制):新复制的分

子中新旧都有，但分配是随机组合的。

14N

14N

14N/15N-DNA

14N

15N/15N-DNA

14N/14N

14N/15N15N/15N

提取DNA]离心提取DNA]离心提取DNA离心

14N/14N

14N/15N

15N/15N

5得出结论DNA复制方式为半保留复制。

4.实验验证实验结果与半保留推理结果相同。

在含

15NH₄CI

的培养液

中生长若

干代

转移到含

14NH₄Cl的培养基中

细胞再分裂1次

细胞分裂

1次

二、DNA半保留复制的实验证据

小结(1)DNA的复制是半保留复制

(2)子代DNA可能的情况及如何设计实验验证这种现象LI

(3)通过实验进行验证

亲代子一代子二代

14N/4N-DNA

提出问题

作出假设演绎推理

验证假设

得出结论

假说演绎

15N/15N-DNA

15N/14N-DNA

15N/14N-DNA

三、DNA复制过程

以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程。

复制时期分裂前的间期

复制场所细胞核、线粒体、叶绿体

解旋

复制过程合成子链

形成子DNA

第1步：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，这个过程

叫作解旋。

解旋酶

3

ATP

ADP+Pi

5

第2步：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的一条子链。

复制方向：子链的5’到3’

游离的脱氧核苷酸

5

DNA解旋酶

DNA聚合酶

新合成的子链

DNA聚合酶

第3步：复旋

随着模板链解旋过程的进行，新合成的子链也在不断延伸。同时，每条新链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构。

解