DNA分子复制
生物组:刘科华
教学目标
1.理解结构与功能相统一的生物学观点
2.理解DNA分子复制的概念，时间和必需条件
3.理解DNA分子准确复制的原因
4.理解DNA分子复制的过程，特点和意义

教学重难点
重点：DNA分子复制的过程和特点
难点：DNA分子复制的过程，

教学过程
㈠复习DNA分子的结构特点：
⑴DNA分子是由两条链组成，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。
⑵DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧。
⑶DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且碱基配对有一定规律：即A一定与T配对，C一定与G配对

㈡DNA分子的特性
稳定性:独特的双螺旋结构,使DNA分子具有相对的稳定性. ﹝决定物种的相对稳定﹞
多样性:碱基对排序的千变万化,构成了DNA分子的多样性. ﹝是生物多样性的原因﹞
特异性:碱基对的特定排序,又构成了DNA分子的特异性. ﹝区分物种的一个标准﹞

㈢结构决定功能
从结构模型看出，组成DNA分子的碱基虽然只有4种，但排序却千变万化，碱基对的排列顺序代表了遗传信息，因而DNA分子能储存大量的遗传信息。作为遗传物质，不仅能储存大量的遗传信息，而且还能传递和表达遗传信息，遗传信息的传递正是通过DNA分子的复制来完成的，因此，今天我们重点来学习DNA分子的复制

㈣DNA分子的复制
1、概念：以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程。
2、时间：有丝分裂间期和减数第一次分裂的间期。
3、场所：主要是细胞核。﹝注意原核生物和病毒等﹞。
4、过程：见实验：
人工合成DNA的实验
1956年，美国生化学家康贝尔首次在试管中人工合成了DNA,过程如下:
a.将从大肠杆菌中提取的DNA聚合酶加入含有4种脱氧核苷酸的人工合成体系中.
结果:没有DNA的合成.
b.然后加入了少量噬菌体的单链DNA以及ATP后,再放在适宜的温度和pH条件下培养.
结果:DNA的含量增加,并且这些DNA的A+T/C+G的比值与所加入的DNA单链相同,与DNA聚合酶的来源无关.
思考？
①为什么要调节人工合成体系的温度和pH值?
②加入的四种脱氧核苷酸的用途是什么？
③大肠杆菌的DNA聚合酶的作用是什么？
④加入的ATP的作用是什么？
⑤为什么在加入单链DNA之前没有DNA合成？A+T/C+G的比值说明了什么？
说明DNA复制的条件有:原料,酶,能量和模板
（动画演示DNA的复制过程）
思考？
①DNA分子复制有几条模板链？
②是完全解旋后才复制吗？
③新合成的DNA分子中的两条链全是子链吗？
从过程和结果两方面来看，DNA的复制有何特点？

总结
5、DNA复制的特点：边解旋边复制,是半保留复制
6、DNA能准确复制的原因：DNA分子独特的双螺旋结构,为复制提供了精确的模板;通过碱基互补配对,保证了复制能够准确地进行.
7、DNA分子复制的意义：DNA分子通过复制,使遗传信息从亲代传给子代,从而保持了遗传信息的连续性.

DNA分子的复制是一个微观的过程，如何来证明它的复制是“半保留复制”呢？下面来看一个
证明DNA复制是“半保留复制”的经典实验
1958年,美国加州理工学院的迈塞尔森和斯塔尔利用同位素示踪法设计了如下实验:
对照组:14N标记的大肠杆菌DNA. （轻链）
实验组:15N标记的大肠杆菌DNA. （重链）
将实验组的15N-DNA作为第一代,在14N的培养基上培养,每隔4h取样一次（相当于一个世代）,并从每代中提取DNA,用密度梯度离心,不同密度的DNA在离心管中的位置不同。

思考:连续复制n次后.相对于最初DNA分子.新增加的DNA数,DNA链数.含最初DNA链的分子数.

拓展问题
①动物细胞内DNA的复制所需原料来源是什么？
②T4噬菌体侵染大肠杆菌后,DNA复制所需原料来源是什么?
③DNA复制过程最易受外界环境影响,生物的变异原因一部分与此有关.


巩固练习
⑴1个DNA分子经过5次复制后,形成的DNA分子中,含有最初母链的DNA分子有（A ）
A.2个 B.4个 C.16个 D.32个
⑵将用15N标记的1个DNA分子放入14N培养基中,让其进行2次复制后,其后代DNA分子单链中所含14N和15N的比是（ B ）
A.1:1 B.3:1 C.2:1 D.4:1
⑶有关DNA复制的叙述中,正确的是（C）
A.有丝分裂和减数分裂四分体时期进行复制.
B.在全部解旋后才开始碱基配对.
C.复制后,每个新DNA分子中含有1条母链和1条子链.
D.复制的场所是细胞核和核糖体.
⑷某DNA分子含200个碱基对,其中T占20％,问:此DNA连续复制3次后,共需游离的T多少个? （B）
A.400个 B.560个 C.600个 D.650个