高中生物課件（新教材人教版2019）必修二3-3DNA的復(fù)制

§3.3DNA的復(fù)制基因的本質(zhì)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則暗示DNA的復(fù)制機(jī)制可能是怎樣的？這句話中，為什么要用“可能”二字？這反映科學(xué)研究具有什么特點(diǎn)？問(wèn)題探討沃森和克里克在發(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(duì)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?！碧崾荆簤A基互補(bǔ)配對(duì)原則是指DNA兩條鏈的堿基之間有準(zhǔn)確的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，暗示DNA的復(fù)制，可能需要先解開DNA的兩條鏈，然后通過(guò)堿基互補(bǔ)配對(duì)合成互補(bǔ)鏈。討論提示：科學(xué)研究需要大膽的想象，但是得出結(jié)論必須建立在確鑿的證據(jù)之上。inthefollowingcommunications.Wewerenotawareofthedetailsoftheresultspresentedtherewhenwedevisedourstructure,whichrestsmainlythoughnotentirelyonpublishedexperimentaldataandstereo-chemicalarguments.

Ithasnotescapedournoticethatthespecificpairingwehavepostulatedimmediatelysuggestsapossiblecopyingmechanismforthegeneticmaterial.Fulldetailsofthestructure,includingthecon-ditionsassumedinbuildingit,togetherwithasetofco-ordinatesfortheatoms,willbepublishedelsewhere.《核酸的分子結(jié)構(gòu)》論文節(jié)選對(duì)DNA復(fù)制的推測(cè)沃森和克里克發(fā)表的第二篇論文中提出了遺傳物質(zhì)半保留復(fù)制的假說(shuō)：DNA復(fù)制時(shí)，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(duì)原則，通過(guò)形成氫鍵，結(jié)合到作為模板的單鏈上。新合成的每個(gè)DNA分子中都保留了原來(lái)DNA分子中的一條鏈。提出假說(shuō)對(duì)DNA復(fù)制的推測(cè)是指以DNA一條鏈為模板，新合成的每個(gè)DNA分子中都保留了原來(lái)DNA分子中的一條鏈。半保留復(fù)制是指以DNA雙鏈為模板，子代DNA的雙鏈都是新合成的。全保留復(fù)制半保留復(fù)制證明1958年時(shí)間大腸桿菌實(shí)驗(yàn)材料美國(guó)生物學(xué)家梅塞爾森和斯塔爾科學(xué)家同位素標(biāo)記技術(shù)實(shí)驗(yàn)技術(shù)半保留復(fù)制證明15N和14N是N元素的兩種穩(wěn)定同位素，這兩種同位素的相對(duì)原子質(zhì)量不同，含15N的DNA比含14N的DNA密度大，因此，利用離心技術(shù)可以在試管中區(qū)分含有不同N元素的DNA。實(shí)驗(yàn)思路半保留復(fù)制證明15N/15N-DNA14N14N14N15N/14N-DNA15N/14N-DNA14N/14N-DNA14N/14N-DNA15N/14N-DNA第一代第二代提取DNA，離心轉(zhuǎn)移到含14NH4Cl的培養(yǎng)液中密度低高細(xì)胞分裂一次提取DNA，離心提取DNA，離心細(xì)胞再分裂一次15N/15N-DNA如果DNA復(fù)制是半保留復(fù)制第一代會(huì)出現(xiàn)的結(jié)果是第二代會(huì)出現(xiàn)的結(jié)果是標(biāo)記大腸桿菌轉(zhuǎn)移培養(yǎng)提取DNA、離心觀察記錄大腸桿菌在含15NH4Cl的培養(yǎng)液中生長(zhǎng)若干代實(shí)驗(yàn)過(guò)程假設(shè)DNA是半保留復(fù)制，離心后試管中DNA的位置會(huì)是怎樣的呢？請(qǐng)運(yùn)用演繹推理來(lái)分析實(shí)驗(yàn)過(guò)程，完成預(yù)期，填寫圖中方框。實(shí)驗(yàn)預(yù)期15N/14N-DNA14N/14N-DNA15N/14N-DNA半保留復(fù)制證明實(shí)驗(yàn)結(jié)果與上述預(yù)期相符。實(shí)驗(yàn)結(jié)果15N/15N-DNA14N14N14N15N/14N-DNA15N/14N-DNA14N/14N-DNA14N/14N-DNA15N/14N-DNA第一代第二代提取DNA，離心轉(zhuǎn)移到含14NH4Cl的培養(yǎng)液中密度低高細(xì)胞分裂一次提取DNA，離心提取DNA，離心細(xì)胞再分裂一次15N/15N-DNA如果DNA復(fù)制是半保留復(fù)制第一代會(huì)出現(xiàn)的結(jié)果是第二代會(huì)出現(xiàn)的結(jié)果是大腸桿菌在含15NH4Cl的培養(yǎng)液中生長(zhǎng)若干代15N/14N-DNA14N/14N-DNA15N/14N-DNA實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，DNA的復(fù)制是以半保留的方式進(jìn)行的。實(shí)驗(yàn)結(jié)論半保留復(fù)制證明假如全保留復(fù)制是正確的，實(shí)驗(yàn)預(yù)期又會(huì)是怎樣的？思考Thinking半保留復(fù)制證明DNA復(fù)制的過(guò)程定義DNA的復(fù)制是指以親代DNA為模板合成子代DNA的過(guò)程。時(shí)期細(xì)胞分裂前的間期，隨著染色體的復(fù)制而完成的。條件模板：親代DNA分子兩條鏈原料：4種脫氧核苷酸能量：由細(xì)胞呼吸提供。酶：解旋酶和DNA聚合酶等DNA復(fù)制的過(guò)程解旋：復(fù)制開始時(shí)，在細(xì)胞提供的能量的驅(qū)動(dòng)下，解旋酶將DNA雙螺旋的兩條鏈解開。雙鏈DNA分子堿基配對(duì)：DNA聚合酶等以解開的每一條母鏈為模板，以細(xì)胞中游離的4種脫氧核苷酸為原料，按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，各自合成與母鏈互補(bǔ)的一條子鏈。延伸：隨著模板鏈解旋過(guò)程的進(jìn)行，新合成的子鏈也在不斷延伸。螺旋：同時(shí)，每條新鏈與其對(duì)應(yīng)的模板鏈盤繞成雙螺旋結(jié)構(gòu)。DNA復(fù)制的過(guò)程DNA復(fù)制的結(jié)果及特點(diǎn)形成兩個(gè)與親代完全相同的DNA分子；半保留復(fù)制；新復(fù)制出的兩個(gè)子代DNA分子，通過(guò)細(xì)胞分裂分配到子細(xì)胞中。DNA復(fù)制的結(jié)果邊解旋邊復(fù)制DNA復(fù)制的特點(diǎn)DNA復(fù)制的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)（原因）DNA獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)，為復(fù)制提供了精確的模板。通過(guò)堿基互補(bǔ)配對(duì)，保證了復(fù)制能夠準(zhǔn)確地進(jìn)行。DNA復(fù)制的意義DNA通過(guò)復(fù)制，將遺傳信息從親代細(xì)胞傳遞給子代細(xì)胞，從而保持了遺傳信息的連續(xù)性。PF1F2有關(guān)DNA復(fù)制的計(jì)算規(guī)律一個(gè)雙鏈DNA分子連續(xù)復(fù)制n次可形成__個(gè)子代DNA分子，且含有最初母鏈的DNA分子有__個(gè)，含有母鏈的子代DNA分子占所有子代DNA分子總數(shù)的____%。有關(guān)DNA復(fù)制的計(jì)算規(guī)律若一個(gè)雙鏈DNA分子含有某種脫氧核苷酸m個(gè)，該DNA分子連續(xù)復(fù)制n次:

可消耗游離的該種脫氧核苷酸____個(gè)。第n次復(fù)制消耗游離的該種脫氧核苷酸_______個(gè)。訓(xùn)練某個(gè)DNA片段由100個(gè)堿基對(duì)組成，A＋T占?jí)A基總數(shù)的30%，若該DNA片段第3次復(fù)制需游離的胞嘧啶脫氧核苷酸分子個(gè)數(shù)為(

)A.200B.2