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第三章基因的本质 第三节dna的复制 巢湖市无为县大江中学刘海 必修2遗传与进化 英国生物物理学家 威尔金斯 沃森 克里克 dna分子双螺旋结构 dna分子的结构模式图 平面结构 立体结构 dna分子双螺旋结构的主要特点是什么 dna分子双螺旋结构的主要特点是 1 dna分子是由两条反向平行的链盘旋而成的双螺旋结构 2 dna分子中的脱氧核酸和磷酸交替连接 排列在外侧 构成基本骨架 碱基排列在内侧 3 两条链上的碱基通过碱基互补配对原则连接在一起 将两条链链接在一起 为什么照片中的两个小孩或小狗长相如此相似呢 这与dna的复制有关 1956年美国生物化学家康贝格首次在试管中人工合成了dna 他将从大肠杆菌中提取出的dna聚合酶加入到具有四种丰富的脱氧核苷酸和适量的mg 的人工合成体系中 四种脱氧核苷酸并不能聚合成脱氧核糖核酸链 并没有发生dna的合成 当加入少量dna做引子和atp作为能源物质 经保温孵育后 测定其中dna的含量 发现其中dna的含量增加了 康贝格通过实验发现 新合成的dna的特异性完全决定于作为引物的dna分子 由此可见 子代dna分子的合成是以亲代dna分子为模板进行复制的 解旋 以母链为模板进行碱基配对 形成的两个新的dna分子 子链 母链 dna的复制过程图解 以上dna的复制方式是一种半保留复制 最早是由沃森和克里克所提出的 而这种复制方式在1958年 科学家运用同位素示踪技术证明了是正确的 梅赛尔 斯特尔实验 梅赛尔 斯特尔实验 对照组 将大肠杆菌一直培养在含14n的培养基上生长 繁殖出的大肠杆菌dna分子的碱基中的n都是14n 实验组 1将大肠杆菌培养在含15n同位素的培养基上生长 2使大肠杆菌dna分子的n成为15n 3把含15n的大肠杆菌收集起来 洗去菌体外面的15n 并把它们转移到14n的培养基上生长 繁殖四次 因为14n比15n少一个质子 所以14n比15n的原子量轻 实验结果 对照组含14n的dna分布在试管的上层 实验组的dna分子在离心管中分布的情况如下 大肠杆菌在离心管中的位置第一代下层第二代中层第三代1中层 1上层第四代1中层 3上层 dna分子 第一代含15n 第二代含15n14n各一半 第三代中层为15n14n 上层为14n 第四代中层为15n14n 上层为14n 上述实验说明了 dna的复制是半保留 而非全保留方式 例1 如果把细胞中的一个dna分子用32p进行标记 此细胞经过4次有丝分裂 则含有的标记链数和含有标记链的dna分子数分别占总数的 a1 30 1 32b1 16 1 15c1 16 1 8d1 8 1 4 c 连续复制n次 1合成的dna分子数 2n 2 2n 2母链dna分子占全部dna分子数的比例 例2 具有100个碱基对的一个dna分子片段 内含40个胸腺嘧啶 如果连续复制2次 则需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸 a60个b
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