第三節(jié)DNA的復(fù)制

思考：生物親子代之間是通過遺傳物質(zhì)傳遞遺傳信息的，那么親代的遺傳物質(zhì)如何“多出一份”來傳遞給子代？第3節(jié)DNA的復(fù)制第三章基因的本質(zhì)本節(jié)聚焦P521.科學(xué)家對(duì)DNA分子的復(fù)制作出了哪些推測?2.怎樣證明DNA分子是半保留復(fù)制的?3.DNA分子復(fù)制的過程是怎樣的?1、全保留復(fù)制：新復(fù)制出的DNA分子完全沒有親代的部分2、半保留復(fù)制：新形成的DNA分子由一條舊鏈和一條新鏈組成復(fù)制一次復(fù)制一次一、對(duì)DNA復(fù)制的推測P52紅線代表母鏈藍(lán)線代表子鏈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？把復(fù)制的鏈新鏈）和原來的鏈（舊鏈）做上標(biāo)記，然后觀察它們在新DNA中出現(xiàn)的情況。1如何來證明哪個(gè)觀點(diǎn)是正確的？只能用實(shí)驗(yàn)來證明。積極思維3怎么標(biāo)記舊鏈和新鏈呢？放射性同位素標(biāo)記法（同位素示蹤技術(shù)）分離開？密度梯度離心法15N/14N15N/15N14N/14N15N/15N重帶(底部)輕帶(上部)14N/14N中帶(中部)15N/14N積極思維（二）DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證據(jù)1958年,科學(xué)家以大腸桿菌為實(shí)驗(yàn)材料,運(yùn)用同位素示蹤技術(shù),以含有15N標(biāo)記的NH4Cl培養(yǎng)液來培養(yǎng)大腸桿菌，讓大腸桿菌繁殖幾代，再將大腸桿菌轉(zhuǎn)移到14N的培養(yǎng)液中。然后，在不同時(shí)刻收集大腸桿菌并提取DNA，再將提取的DNA進(jìn)行密度梯度離心，記錄離心后試管中DNA的位置。同位素示蹤法和密度梯度離心技術(shù)1、實(shí)驗(yàn)方法：2、實(shí)驗(yàn)材料：大腸桿菌3、實(shí)驗(yàn)思路：①DNA的兩條鏈都用15N標(biāo)記，那么這樣的DNA分子密度最大，離心時(shí)應(yīng)該在試管的部。②兩條鏈中都含有14N，那么這樣的DNA分子密度最小，離心時(shí)應(yīng)該在試管的部。③兩條鏈中一條含有15N，一條含有14N，那么這樣的DNA分子離心時(shí)應(yīng)該在試管的部。底上中科學(xué)家推測：如果DNA是以半保留的方式復(fù)制的，那么離心后應(yīng)該出現(xiàn)三種DNA帶：親代DNA：重帶15N/15N最靠近試管底部子一代DNA：雜交帶即中帶15N/14N位置居中子二代DNA：中帶15N/14N和輕帶14N/14N試管上部沃森和克里克推測是半保留復(fù)制模型二、DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證據(jù)P52-53提出假說親代第一代第二代第三代15N15N15N15N14N14N14N14N14N14N演繹推理實(shí)驗(yàn)結(jié)論：DNA的復(fù)制是以半保留的方式進(jìn)行的重帶(下部)15N/15N中帶(中間)15N/14N輕帶(上部)14N/14N中帶(中間)15N/14N驗(yàn)證假說▲DNA復(fù)制方法--半保留復(fù)制（P52）DNA分子復(fù)制時(shí)，DNA分子的雙螺旋將解開，互補(bǔ)的堿基之間的氫鍵斷裂，解開的兩條單鏈作為復(fù)制的模板，游離的脫氧核苷酸依據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，通過形成氫鍵，結(jié)合到作為模板的單鏈上。由于新合成的每個(gè)DNA分子中，都保留了原來DNA分子中的一條鏈，因此，這種復(fù)制方式被稱做半保留復(fù)制。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：DNA的復(fù)制是以半保留的方式進(jìn)行的。重帶(底部)15N/15N中帶(中部)15N/14N輕帶(上部)14N/14N中帶(中部)15N/14N二、DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證據(jù)P52-53提出假說【小結(jié)】提出假說演繹推理驗(yàn)證假說假說-演繹法（2）DNA復(fù)制是半（全）保留復(fù)制（3）根據(jù)假說演繹復(fù)制后子代DNA可能的情況（4）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證（1）DNA是如何進(jìn)行復(fù)制的？提出問題（5）DNA復(fù)制方式是半保留復(fù)制得出結(jié)論世代分子總數(shù)DNA分子在離心管中位置不同DNA分子占全部DNA分子之比15N/15N15N/14N14N/14N0123n探究點(diǎn)一根據(jù)上面實(shí)驗(yàn)過程,完成下列表格全在底部12482n全在中部?中?上?中?上2/2n中1-2/2n上11??2/2n??（1-2/2n）培養(yǎng)基中培養(yǎng)兩代，抽取親代和子代的DNA離心分離，請(qǐng)判斷下面三個(gè)圖分別是哪一代的DNA？對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練親代DNA子一代DNA①②③子二代DNA親代DNA分子經(jīng)n次復(fù)制分子數(shù)：含母鏈的DNA分子數(shù)：不含母鏈的DNA分子數(shù)：2n22n-2探究點(diǎn)二DNA復(fù)制有關(guān)計(jì)算規(guī)律總結(jié)鏈數(shù)：母鏈所占比例：子鏈所占比例：2n11/2n1－1/2n2.用15N標(biāo)記DNA分子在含14N培養(yǎng)基中連續(xù)復(fù)制3次，只含有14N的DNA分子占（）A.0B.2/8C.6/8D.100%對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練次需要的某種堿基數(shù)：次復(fù)制需要某種堿基數(shù)：若親代DNA分子含腺嘌呤m個(gè)，則經(jīng)過n次復(fù)制后需要該堿基個(gè)數(shù)為：m（2n-1）探究點(diǎn)二DNA復(fù)制有關(guān)計(jì)算規(guī)律總結(jié)DNA分子中C的數(shù)目：（100×2－60－60÷2=40代入公式計(jì)算：40×（23－1=280對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練分子片段含有100個(gè)堿基對(duì)，其中A為60個(gè)，該片段連續(xù)復(fù)制三次所需C的數(shù)量為（）A180個(gè)B280個(gè)C320個(gè)D360個(gè)B

分子復(fù)制的概念是什么分子復(fù)制過程怎么進(jìn)行分子復(fù)制過程需要哪些條件分子復(fù)制過程有何特點(diǎn)分子復(fù)制有何生物學(xué)意義結(jié)合這5個(gè)問題，快速閱讀課本54頁三、DNA分子復(fù)制的過程P54

1、概念:以親代DNA為模板合成子代DNA的過程3、場所:有絲分間期和減數(shù)第一次分裂前的間期2、時(shí)間:主要是細(xì)胞核（線粒體、葉綠體或原核細(xì)胞擬核）4、條件:模板原料能量酶DNA分子的兩條鏈細(xì)胞中游離的脫氧核苷酸解旋酶、DNA聚合酶ATP（細(xì)胞呼吸）三、DNA分子復(fù)制的過程P54oDNA分子復(fù)制過程分析

三、DNA復(fù)制的過程解旋酶催化（氫鍵斷裂）解旋：模板復(fù)制:以母鏈為模板在DNA聚合酶的催化下，利用游離的脫氧核苷酸進(jìn)行堿基互補(bǔ)配對(duì)母鏈（舊鏈）子鏈（新鏈）形成子代DNA:同時(shí)進(jìn)行邊解旋邊復(fù)制）組成5、過程:拓展·提升6、特點(diǎn):①邊解旋邊復(fù)制②半保