所謂DNA的復(fù)制就是指以親代DNA為模板合成子代DNA的過(guò)程，1 DNA →2 DNA
最早提出的DNA復(fù)制模型有三種:
一、對(duì)DNA復(fù)制的推測(cè)
1、全保留復(fù)制：新復(fù)制出的分子直接形成，完全沒(méi)有舊的部分；
2、半保留復(fù)制：形成的分子一半是新的，一半是舊的；
3、分散復(fù)制：新復(fù)制的分子中新舊都有，但分配是隨機(jī)組合的
沃森和克里克推測(cè)是半保留復(fù)制模型
思考：如果要你來(lái)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，證明DNA是半保留復(fù)制的，你認(rèn)為最基本的思路是什么？
把復(fù)制的單鏈和原來(lái)的鏈做上標(biāo)記，然后觀察它 在新DNA中出現(xiàn)的情況。
二、DNA分子半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證據(jù)
分裂快，約20分鐘分裂一次
2.如何直觀區(qū)別“母鏈”和子鏈？可以采取什么方法？
選取14N和15N作為標(biāo)記
3.含14N的DNA與含15N的DNA如何通過(guò)實(shí)驗(yàn)區(qū)分？
4.如何獲得含15N DNA的大腸桿菌？
將大腸桿菌放入以15NH4Cl為唯一氮源的培養(yǎng)基中培養(yǎng)若干代
5.要了解DNA的復(fù)制過(guò)程，如何對(duì)大腸桿菌加以培養(yǎng)？
選擇含15N DNA的大腸桿菌培養(yǎng)在含14N的培養(yǎng)基中
用N15標(biāo)記原來(lái)的DNA鏈，然后將它在N14環(huán)境中培養(yǎng)，讓它復(fù)制，觀察N15鏈在子代DNA中的出現(xiàn)情況。
6.根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，細(xì)胞分裂一次、二次后，細(xì)胞中DNA分子的雙鏈組成分別有什么特點(diǎn)？
分裂一次：每個(gè)DNA分子的雙鏈中，一條是來(lái)自親代的脫氧核苷酸鏈（含15N），一條是新合成的脫氧核苷酸鏈（含14N）
分裂二次：有一半的DNA分子中兩條鏈都是含有14N的脫氧核苷酸鏈；另一半的DNA分子中，一條鏈?zhǔn)呛?5N的脫氧核苷酸鏈，一條鏈?zhǔn)呛?4N的脫氧核苷酸鏈
15N/14N-DNA (全部)
14N/14N-DNA(1/2)
15N/14N-DNA(1/2)
15N/15N-DNA (全部)
實(shí)驗(yàn)預(yù)測(cè)結(jié)果：半保留復(fù)制
世代 1 2 3
14N//14NDNA
15N//14NDNA
大腸桿菌在15NH4Cl的培養(yǎng)液中生長(zhǎng)若干代
證明DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn) P53
15N//15NDNA
提出DNA復(fù)制假說(shuō):半保留復(fù)制
演繹推理出子代DNA可能的情況及如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證這種現(xiàn)象。
預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)，證實(shí)假說(shuō)一（半保留復(fù)制 ）正確。
某親本DNA分子雙鏈均以白色表示，以灰色表示第一次復(fù)制出的DNA子鏈，以黑色表示第二次復(fù)制出的DNA子鏈，該親本雙鏈DNA連續(xù)復(fù)制兩次后的產(chǎn)物是(　　)
細(xì)菌在含15N的培養(yǎng)基中繁殖數(shù)代后，細(xì)菌DNA的含氮堿基皆含有15N，然后再將其移入含14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，抽取親代及子代的DNA，離心分離，如圖①～⑤為可能的結(jié)果，下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A．子一代DNA應(yīng)為② B．子二代DNA應(yīng)為①C．子三代DNA應(yīng)為④ D．親代的DNA應(yīng)為⑤
1956年人類(lèi)首次試管中合成DNA——康貝格實(shí)驗(yàn)
思考：①事先放入四種脫氧核苷酸起何作用？ ②加入DNA聚合酶起何作用？ ④加入ATP的作用是什么？ ⑤為什么要加入DNA作引子？
2.DNA復(fù)制場(chǎng)所在哪里？在什么時(shí)間進(jìn)行？
有絲分裂間期和減數(shù)分裂第一次分裂間期
①氫鍵斷裂，部分雙螺旋 鏈解旋為二條平行雙鏈。
②解開(kāi)的兩條單鏈叫母鏈（模板鏈）。
同時(shí)進(jìn)行(邊解旋邊復(fù)制）
母鏈（舊鏈）子鏈（新鏈）
在DNA聚合酶的催化下，利用游離的脫氧核苷酸進(jìn)行。
一個(gè)DNA分子復(fù)制n次后的DNA分子數(shù)：
含有母鏈DNA分子數(shù)：
含有子鏈DNA分子數(shù)：
只含子鏈DNA分子數(shù)：
進(jìn)一步思考：DNA為什么能準(zhǔn)確復(fù)制？
①因?yàn)樗哂歇?dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)，能為復(fù)制提供模板；
②因?yàn)樗膲A基互補(bǔ)配對(duì)能力，能夠使復(fù)制準(zhǔn)確無(wú)誤。
5.DNA分子的復(fù)制實(shí)質(zhì)(意義)？
DNA通過(guò)復(fù)制，將遺傳信息從親代傳給了子代，保持了遺傳信息的連續(xù)性。
有絲分裂的間期和減數(shù)第一次分裂前的間期
①模板：DNA的兩條鏈；②原料：游離的4種脫氧核苷酸；③能量：ATP；④酶：解旋酶、DNA聚合酶
解旋―→合成互補(bǔ)子鏈―→形成子代DNA分子
①邊解旋邊復(fù)制　②半保留復(fù)制
1個(gè)DNA分子―→2個(gè)子代DNA分子
確保了親子代之間遺傳信息的連續(xù)性
思考：DNA復(fù)制與染色體復(fù)制的關(guān)系？
下圖為真核生物染色體上DNA分子復(fù)制過(guò)程示意圖，有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A.圖中DNA分子復(fù)制是從多個(gè)起點(diǎn)同時(shí)開(kāi)始的 B.圖中DNA分子復(fù)制是邊解旋邊雙向復(fù)制的 C.真核生物DNA分子復(fù)制過(guò)程需要解旋酶 D.真核生物的這種復(fù)制方式提高了復(fù)制速率
【方法點(diǎn)撥】1.有多個(gè)復(fù)制起點(diǎn)，但并不是同時(shí)開(kāi)始2.半保留復(fù)制的模式不僅保持前后代的穩(wěn)定性，同時(shí)每次復(fù)制都可產(chǎn)生兩個(gè)DNA分子，提高了復(fù)制速率。
2.下列有關(guān)真核細(xì)胞DNA分子復(fù)制的敘述，正確的是（ ） A.復(fù)制后兩個(gè)子代DNA分子共有4個(gè)游離的磷酸基團(tuán) B.DNA復(fù)制時(shí)以一條脫氧核苷酸鏈作為模板 C.DNA聚合酶催化兩個(gè)脫氧核苷酸堿基對(duì)之間的連接 D.復(fù)制過(guò)程中先全部解鏈，再進(jìn)行半保留復(fù)制
3.以DNA的一條鏈“－A－T－C－”為模板，經(jīng)復(fù)制后的子鏈?zhǔn)牵? ） A. “－T－A－G－” B. “－U－A－G－” C. “－T－A－C－” D. “－T－U－G－”
一個(gè)DNA分子復(fù)制n次，則
②含親代母鏈的DNA分子數(shù)：
③不含親代母鏈的DNA分子數(shù)：
①子代DNA分子中脫氧核苷酸鏈數(shù)：
②親代脫氧核苷酸鏈數(shù)：
③新合成的脫氧核苷酸鏈數(shù)：
親代DNA分子被15N標(biāo)記，放在含14N的培養(yǎng)液中復(fù)制n次：
1.復(fù)制n次，DNA分子總數(shù)為 個(gè)，DNA單鏈總數(shù)為 條。2.復(fù)制n次，含15N的DNA分子有 個(gè)，15N單鏈有 條。3. 復(fù)制n次，含14N的DNA分子有_____個(gè)4. 復(fù)制n次，只含15N的DNA有_____個(gè)5. 復(fù)制n次，只含14N的DNA有_____個(gè)
（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(gè)，①經(jīng)過(guò)復(fù)制n次需要消耗該脫氧核苷酸為:②第n次復(fù)制所需要該脫氧核苷酸數(shù)為：
注意：親代DNA分子的兩條母鏈被保留下來(lái)，不需要消耗原料。
某DNA分子片斷含有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 ( ) A.180個(gè) B.280個(gè) C.320個(gè) D.360個(gè)
變式：該片段第三次復(fù)制所需C的數(shù)量為 ：

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第3節(jié) DNA的復(fù)制

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年級(jí)： 必修2《遺傳與進(jìn)化》

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