《3.3 DNA通过复制传递遗传信息》教学课件1.pptxVIP

DNA通过复制传递遗传信息;DNA作为遗传物质，需要将遗传信息传递给下一代，因此在细胞分裂的过程中，必须进行DNA的复制。DNA是怎样准确复制和传递遗传信息的呢？;新DNA的合成就是产生两个跟亲代DNA完全相同的新DNA分子的过程，称为DNA的复制。以复制方式合成DNA，使得遗传信息在传递过程中保持不变。

人们根据DNA双螺旋结构两条链之间的碱基互补配对，而联想到遗传物质可能具有的精确复制机制——只要DNA分子一条链上的碱基序列确定了，根据碱基互补配对原则便决定了另一条链的碱基序列，即DNA的双螺旋结构为DNA分子的复制提供了精确的模板。;科学家用同位素示踪技术标记DNA，便可以研究新合成的DNA分子的组成情况，从而确定DNA分子是如何进行复制的。;资料：15N和14N是N元素的两种稳定的同位素，这两种同位素的相对原子质量不同，含15N的DNA比含14N的DNA密度大；;密度梯度离心模拟实验;目的要求

通过阅读“DNA复制过程的实验”资料，分析实验原理，了解实验过程，并说明实验结论。

活动提示

1958年，科学家设计了DNA合成的同位素示踪实验。他们先将大肠杆菌放入以15NH4Cl为唯一氮源的培养液中培养若干代，使大肠杆菌的DNA都被同位素15N标记。提取大肠杆菌中的DNA分子，进行密度梯度离心。;活动提示

与长期在以14NH4Cl为唯一氮源的培养液中培养的大肠杆菌DNA进行比较，含有15N的DNA分子在离心管的下部形成条带，含有14N的DNA分子在离心管的上部形成条带。

然后将含有15N-DNA的大肠杆菌转入只含有14N的普通培养液中培养，分别取完成一次细胞分裂的细菌（细胞数增加一倍）和完成两次细胞分裂的细菌，并将细菌中的DNA分离出来，做密度梯度超速离心和分析。;活动提示

实验设计者认为，含15N的双链DNA密度较大，离心后的条带分布于离心管的下部；含14N的双链DNA密度较小，离心后的条带分布于离心管的上部；一条链含15N与另一条链含14N的双链DNA密度应该介于双链均含15N的DNA和双链均含14N的DNA之间，离心后的条带应分布于离心管的中部。;这一实验的过程和结果如图3-10所示;讨论

1.从实验结果推测，第一代细胞（刚从有同位素标记的培养基中转入普通

培养基的细菌）的DNA分子的双链组成有什么特点？第二代细胞的DNA分子的双链组成又有什么特点？

2.科学家在设计本实验前，提出了DNA复制方式的假设，然后推测了DNA分子双链组成的情况。请你结合实验结果说说DNA分子复制的特点。;讨论

3.在该实验中，从第三代细胞中提取的DNA，经过密度梯度离心之后，呈现怎样的分布？请你结合DNA分子复制的特点试着分析说明原因。;根据同位素示踪实验的结果，新合成的双链DNA分子中，有一条链是来自亲代的DNA，另一条链则是新合成的。细胞中DNA的复制是以亲代的一条DNA链为模板，按照碱基互补配对原则，合成另一条具有互补碱基的新链，复制出的DNA分子与亲代DNA分子完全相同，因此细胞中DNA的复制称为半保留复制。;在构建DNA分子的结构模型时，沃森和克里克事实上已经提供了DNA分子的复制模式。他们充分了解DNA双螺旋的两条链碱基互补的重要性，这是DNA复制模式的基础。他们假设：DNA复制时碱基对之间的氢键断裂，两条链解开并彼此分离。然后，每条链都可以作为模板，按照碱基互补配对原则在其上形成一条新的互补链。结果得到两个完全相同的DNA分子。1958年，梅塞尔森和斯塔尔用上述实验证明DNA的复制确如沃森和克里克所描述的那样，是一种半保留的复制机制。;DNA复制的过程

科学实验证明，DNA复制时，在解旋酶的作用下，两条链的配对碱基之间的氢键断开，碱基暴露出来，形成了两条“模板链“，即母链。随着DNA的不断解旋，新的子链也逐渐合成，即边解旋边复制。;每一条母链按照互补配对的原则，腺嘌呤与胸腺嘧啶核苷酸配对，鸟嘌呤与胞嘧啶核苷酸配对等。最后相邻核苷酸的脱氧核糖和磷酸基团间形成磷酸二酯键，产生一条子链，每条子链与其母链盘绕成双螺旋结构。这样，原来的一个双螺旋DNA分子就变成了两个双螺旋DNA分子。这两个新形成的DNA分子是相同的，并且与亲代DNA分子相同。这一过程还需要DNA聚合酶的参与，即DNA的复制是一个酶促合成过程，同时需要能量。;5’;小资料·DNA半保留复制的观察——来自染色体的证据

DNA复制的过程也是染色体形成两条染色单体的过程。

将植物根尖分生组织放在含有5-溴尿嘧啶脱氧核苷的培养液中进行培养，待细胞处于第二个分裂周期时，取出根尖组织用姬姆萨