DNA分子的复制-吴海峰-73897

中关村DNA双螺旋结构“生命”雕塑，如今已被看作中关村的标志，受到各界好评。DNA——不朽的双螺旋DNA如何复制自己以保证子代得到亲代的全部遗传信息？课题：DNA分子的复制江苏省滨海县八滩中学吴海峰1.了解DNA分子的复制方式；2.掌握DNA分子的复制过程。一、DNA分子复制的推测1、全保留型复制：新复制出的分子直接形成，完全没有旧的部分。3、分散型复制：复制的两个分子同时含有的和新的部分，但其分配是随机组合的。2、半保留型复制：以双链DNA的每一条链作为模板进行复制，因此形成的分子一半新，一半旧。（沃森和克里克）复制一次复制一次复制一次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？

把复制的单链和原来的链做上标记，然后观察它在新DNA中出现的情况。复制一次1、这些观点各有不同，如何来证明哪个观点是正确的？只能用实验来证明。二、DNA分子半保留复制的实验证据1.研究方法：同位素标志法

同位素是具有相同原子序数的同一化学元素的两种或多种原子之一，化学行为几乎相同，但原子质量或质量数不同，物理性质有差异（主要表现在质量上）。同位素用于追踪物质运行和变化过程的研究方法叫做同位素标记法。科学家通过追踪同位素标记的化合物，可以弄清化学反应的详细过程。二、DNA分子半保留复制的实验证据2.实验材料：大肠杆菌

大约每20min分裂一次，产生子代。二、DNA分子半保留复制的实验证据3.实验过程：问题:如果要在实验中直观地区别母链或子链,可以采取什么办法？1.将大肠杆菌培养在含15N的培养基上生长。2.使大肠杆菌DNA分子的14N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。同位素标记法14N/14N—DNA15N/14N—DNA15N/15N—DNA轻链中链重链二、DNA分子半保留复制的实验证据3.实验过程：问题:怎样把不一样的DNA分开呢？密度梯度离心技术二、DNA分子半保留复制的实验证据3.实验过程：二、DNA分子半保留复制的实验证据3.实验过程：轻链带含14N重链带含15N杂合链带含14N和15N

轻链带（含14N）杂合链带（含14N和15N）()()()——半保留复制二、DNA分子半保留复制的实验证据3.实验过程：问题3:离心处理后，为什么子一代DNA只有杂合链带？子二代DNA出现了轻链带和杂合链带，说明了什么？重带(下部)15N/15N中带(中间)15N/14N轻带(上部)14N/14N中带(中间)15N/14N4.得出结论:DNA复制的方式提出假说演绎推理验证假说假说演绎（2）DNA复制是半保留复制（3）根据假说演绎复制后子代DNA可能的情况（4）设计实验进行验证（1）DNA是如何进行复制的提出问题（5）DNA复制方式是半保留复制得出结论

通过模拟操作来理解DNA分子的复制过程。要求：

1、运用蓝色和黑色独股铜芯线重新制作DNA复制过程的物理模型，即亲代DNA是两条蓝色独股铜芯线缠绕在一起，形成的子代DNA是蓝色和黑色独股铜芯线分别缠绕在一起，模拟DNA分子半保留复制过程。

2、模拟DNA复制的动态过程。——模拟操作——例题：将15N标记了的双链DNA分子移入到14N培养基中，连续培养了3代后取样离心。已知15N-DNA比14N-DNA重。离心后的结果将是（）

A．全中

B．1/2轻，1/2中

C．3/4轻，1/4中

D．全重C三、DNA分子的复制：

1、概念：

2、时期：以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。有丝分裂间期减数第一次分裂间期3、场所：线粒体、叶绿体细胞核真核生物原核生物病毒拟核（质粒）细胞质宿主细胞三、DNA分子的复制：4、条件：问题：请同学们想一想，下面这个事实说明了什么？

1958年美国生化学家Kornberg在试管中用脱氧核苷酸，没有DNA复制。

实验一：他将大肠杆菌中提取的DNA聚合酶加入到含有四种丰富的脱氧核苷酸和适量的Mg2+的人工体系中，培养在适宜温度的条件下，一段时间后，测定其中的DNA含量，并没有发生DNA的合成。

实验二：当在上述试管中加入少量的RNA作引子和ATP作为能源物质，培养在适宜的温度条件下，一段时间后，测定其中DNA的含量，发现其中的DNA的含量增加了。

模板——DNA的每一条母链原料——游离的4种脱氧核苷酸能量——ATP酶系统——解旋酶、DNA聚合酶等原则——碱基互补配对5、复制过程：三、DNA分子的复制：解旋↓合成互补子链↓形成子代DNA例题：蚕豆根尖细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养基中完成一个细胞周期，然后在不含放射性标记的培养基中继续分裂至中期，其染色体的放射性标记分布情况是（）

A.每条染色体的两条单体都被标记

B.每条染色体中都只有一条单体被标记

C.只有半数染色体中一条单体被标记

D.每条染色体的两条单体都不被标记B6、结果：7、特点：8、意义：

形成2个双链DNA分子（和亲代DNA完全相同）半保留复制边解旋边复制使遗传信息从亲代传给子代，保持了遗传信息的连续性。三、DNA分子的复制：

通过模拟操作来理解DNA分子的复制过程。要求：

1、运用蓝色和黑色独股铜芯线重新制作DNA复制过程的物理模型，即亲代DNA是两条蓝色独股铜芯线缠绕在一起，形成的子代DNA是蓝色和黑色独股铜芯线分别缠绕在一起，模拟DNA分子半保留复制过程。

2、在标签上书写碱基。——模拟操作——9、精确性：独特的双螺旋结构为复制提供模板；碱基互补配对原则使复制准确无误。三、DNA分子的复制：例题：下列关于DNA复制过程的正确顺序是（）①互补碱基对之间氢键断裂②互补碱基对之间形成氢键③DNA分子在解旋酶的作用下解旋④以解旋后的母链为模板进行碱基互补配对⑤子链与母链盘旋成双螺旋状结构。

A.①③④②⑤B.①④②⑤③C.①③⑤④②D.③①④②⑤D由于DNA分子复制的方式是半保留复制，所以每复制一次，新的DNA分子都有一半新链一半旧链。经过一次复制可得2个DNA分子，两次可得4个DNA分子，依次类推，复制n次，可获得2n个DNA分子。规律：亲代DNA复制n代后，含亲代母链的DNA分子数为2个，不含亲代母链的DNA分子数为2n-2

个。亲代DNA分子经n次复制，所需某种游离的脱氧核苷酸数=a(2n－1)。例题：具有100个碱基对的1个DNA分子片断，内含40个胸腺嘧啶，如果连续复制两次，则需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸的数目为_____个。180例题：有15N标记的一个DNA分子放在含有14N的培养基中复制三次，则：①含15N的DNA分子占全部DNA分子的比例是

。②含15N的DNA分子链占全部DNA分子单链的比例是

。③含14N的DNA分子有

个，只含14N的DNA分子有

个，只含15N的DNA分子有

个。

1∕41∕8860边解旋复制半保留复制多起点复制

资料分析：女性子宫肌瘤细胞中最长的DNA分子达36000μm，DNA复制速度约为4μm/min，请计算出复制所需的时间？实际复制过程仅需40min左右即可