3.3DNA的復(fù)制問題探討無論細(xì)胞有絲分裂還是減數(shù)分裂，都要經(jīng)歷一個較長的細(xì)胞分裂間期。細(xì)胞在分裂間期主要有什么變化？DNA復(fù)制DNA分子是怎樣進(jìn)行復(fù)制的呢?1．全保留復(fù)制：DNA復(fù)制以DNA雙鏈為模板，子代DNA的雙鏈都是新合成的，完全沒有舊的部分。復(fù)制一次親代DNA子代DNA一、對DNA復(fù)制的推測一、對DNA復(fù)制的推測沃森和克里克在發(fā)表DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的那篇著名短文的結(jié)尾處寫道：“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。”DNA復(fù)制時，DNA雙螺旋解開,互補(bǔ)的堿基之間的氫鍵斷裂,解開的兩條單鏈分別作為復(fù)制的模板，游離的脫氧核苷酸根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則,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)制方式稱作半保留復(fù)制。在第二篇論文里，沃森和克里克提出了遺傳物質(zhì)自我復(fù)制的假說。2．半保留復(fù)制：形成的分子一條鏈?zhǔn)切潞铣傻模粭l鏈?zhǔn)窃瓉淼?。?fù)制一次親代DNA子代DNA一、對DNA復(fù)制的推測全保留復(fù)制半保留復(fù)制二、DNA半保留復(fù)制的實驗證據(jù)需要通過實驗驗證首要問題，如何區(qū)分開親代與子代的DNA？1.實驗者：2.實驗材料：3.實驗方法：美國生物學(xué)家梅塞爾森和斯塔爾4.背景知識：大腸桿菌（繁殖快，20min一代）同位素標(biāo)記技術(shù)①15N和14N是氮元素的兩種穩(wěn)定同位素，這兩種同位素的相對原子質(zhì)量不同，含15N的DNA比含14N的DNA密度大；②利用離心技術(shù)可以在試管中區(qū)分含有不同氮元素的DNA；14N/14N—DNA15N/14N—DNA15N/15N—DNA輕鏈中鏈重鏈二、DNA半保留復(fù)制的實驗證據(jù)（密度梯度離心）14N14N14N15N/14N15N/14N14N/14N14N/14N15N/15N－DNA15N/14N－DNA如果DNA復(fù)制是半保留復(fù)制第一代會出現(xiàn)第二代會出現(xiàn)演繹推理提取DNA進(jìn)行密度梯度離心實驗結(jié)論：DNA的復(fù)制方式為半保留復(fù)制15N/15N-DNA15N/14N-DNA15N/14N-DNA14N/14N-DNA中帶輕帶中帶重帶親代子一代子二代繁殖一代繁殖二代實驗驗證親代第一代第二代第三代15N15N（全重）（全中）（1/2中，1/2輕）（3/4中1/4輕）無論DNA復(fù)制多少次，含有原來母鏈的DNA分子永遠(yuǎn)只有兩條1.親代DNA分子經(jīng)n

次復(fù)制后①子代DNA分子數(shù)：②含15N的DNA分子：③只含15N的DNA分子：2n個2個0個④含14N的DNA分子：2n個2n-2個⑤只含14N的DNA分子：2.親代DNA分子經(jīng)n

次復(fù)制后①子代DNA脫氧核苷酸鏈：②子代中親代脫氧核苷酸鏈：③新合成的脫氧核苷酸鏈：2n+1條2條2n+1-2條3.消耗的脫氧核苷酸數(shù)

若一親代DNA分子含有某種脫氧核苷酸m個，則經(jīng)過n次復(fù)制后共需要消耗該脫氧核苷酸個數(shù)為：m（2n－1）

若一親代DNA分子含有某種脫氧核苷酸m個，在第n次復(fù)制時，需要消耗該脫氧核苷酸個數(shù)為：m·2n-1m（2n-1）-m（2n-1-1）

=m·2n-12n×m-m=m（2n-1）將15N標(biāo)記的DNA分子放在14N的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，經(jīng)過3次復(fù)制，在所形成的子代DNA中，含15N的DNA占總數(shù)的比例和含15N的脫氧核苷酸鏈占總數(shù)的比例各為（）和（）

A．1/16

B．l／8

C．1／4

D．1／2①子一代②子二代親代①③子三代CB1.概念：是指以親代

為模板，合成

DNA的過程。2.時間：真核生物，細(xì)胞分裂（有絲、減數(shù)分裂Ⅰ）前的

期

3.場所：真核細(xì)胞

(主要場所)線粒體、葉綠體原核細(xì)胞擬核三DNA復(fù)制的過程DNA子代間細(xì)胞核解旋——在能量驅(qū)動下，解旋酶將DNA雙螺旋解開合成子鏈——DNA聚合酶以解開的每一條母鏈為模板，以游離的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（邊解旋邊復(fù)制）復(fù)旋——隨著解旋進(jìn)行，子鏈不斷延伸，每條新子鏈與其對應(yīng)的模板鏈盤繞成雙螺旋結(jié)構(gòu)4.復(fù)制的過程6、DNA復(fù)制的特點:邊解旋邊復(fù)制

(從過程上看)半保留復(fù)制(從結(jié)果上看)①模板：

②原料：

③能量：④酶：親代DNA的兩條鏈4種游離的脫氧核苷酸解旋酶、DNA聚合酶等5、DNA復(fù)制的條件7、DNA復(fù)制的結(jié)果ATP形成兩個完全相同的DNA分子9、DNA能準(zhǔn)確復(fù)制的原因①DNA獨特的雙螺旋結(jié)構(gòu)，能為復(fù)制提供精確的模板。②堿基通過互補(bǔ)配對，保證了復(fù)制能夠準(zhǔn)確地進(jìn)行。8、DNA復(fù)制的意義DNA通過復(fù)制，將遺傳信息從親代傳給了子代，從而保持了遺傳信息的連續(xù)性。DNA復(fù)制的推測DNA復(fù)制實驗證據(jù)DNA復(fù)制全保留復(fù)制半保留復(fù)制實驗過程實驗結(jié)果實驗結(jié)論基本條件過程特點用15N標(biāo)記DNA大腸桿菌放在含有14N的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，在不同時刻提取DNA并進(jìn)行