生物課前導引第三章第節(jié)DNA的復(fù)制

學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精第3節(jié)DNA的復(fù)制課前導引情景導入大家知道北京奧運會的會徽“中國印·舞動的北京”吧?這是一個向前奔跑、舞動著迎接勝利的人形。它將中國傳統(tǒng)的印章和書法等藝術(shù)形式與體育運動特征進行了巧妙的結(jié)合。如果要將這枚會徽復(fù)制成兩個印章（由于時間緊迫，由兩個人手工刻制）:一個送交國際奧委會，一個留在中國。你試想一下,如何才能將兩個印章做得一模一樣？做成后又怎樣驗證這兩個印章的相似程度呢？類比一下,你又是如何看待DNA的復(fù)制的呢?讓我們帶著猜測一起來深討DNA分子復(fù)制的奧秘。知識預(yù)覽一、對DNA分子復(fù)制的推測沃森和克里克提出的遺傳物質(zhì)自我復(fù)制的詳細假說：復(fù)制時，DNA分子的雙螺旋將解開，互補的堿基之間的氫鍵斷裂，解開的兩條單鏈作為復(fù)制的模板，游離的脫氧核苷酸依據(jù)堿基互補配對原則，通過形成氫鍵，結(jié)合到作為模板的單鏈上。由于新合成的每個DNA分子中,都保留了原來DNA分子中的一條鏈，因此，這種復(fù)制方式被稱作半保留復(fù)制.二、DNA半保留復(fù)制的實驗證據(jù)1.要分析DNA的復(fù)制究竟是半保留的還是全保留的，就需要區(qū)分親代與子代的DNA。1958年，科學家以大腸桿菌為實驗材料，運用放射性同位素示蹤技術(shù)，設(shè)計了一個巧妙的實驗，證實了DNA的確是以半保留的方式復(fù)制的。2。科學家以含有15N標記的NH4C1培養(yǎng)液來培養(yǎng)大腸桿菌，讓大腸桿菌繁殖幾代，再將大腸桿菌轉(zhuǎn)移到14N的普通培養(yǎng)液中.然后,在不同時刻收集大腸桿菌并提取DNA，再將提取的DNA進行離心，記錄離心后試管中DNA的位置.離心后應(yīng)該出現(xiàn)三（1)一條帶是15N標記的親代雙鏈DNA（用15N/15N表示），其密度最大，最靠近試管底部；(2）一條帶是只有一條DNA鏈被15N標記的子代雙鏈DNA(其中一條鏈為15N，另一條鏈為14N，用15N/14N表示），其密度居中，位置也居中；(3）還有一條帶是兩條DNA鏈都未被15N標記的子代雙鏈DNA（用14N/14N表示），密度最小，離試管底部最遠。三、DNA分子復(fù)制的過程1.DNA的復(fù)制是指以親代DNA為模板合成子代DNA的過程。這一過程是在細胞有絲分裂的間期和減數(shù)第一次分裂的間期，隨著染色體的復(fù)制而完成的。2。復(fù)制開始時，DNA分子首先利用細胞提供的能量,在解旋酶的作用下，把兩條螺旋的雙鏈解開，這個過程叫做解旋。然后，以解開的每一段母鏈為模板，在DNA聚合酶等酶的作用下，利用細胞中游離的4種脫氧核苷酸為原料，按照堿基互補配對原則，各自合成與母鏈互補的一段子鏈。隨著模板鏈解旋過程的進行，新合成的子鏈也在不斷地延伸。同時,每條新鏈與其對應(yīng)的模板鏈盤繞成雙螺旋結(jié)構(gòu)。這樣,復(fù)制結(jié)束后，一個DNA分子就形成了兩個完全相同的DNA分子。新復(fù)制出的兩個子代DNA分子，通過細胞分裂分配到子細胞中去.3。DNA分子的復(fù)制是一個邊解旋邊復(fù)制的過程,復(fù)制需要模板、原料、能量和酶等基本條件。DNA分子獨特的雙螺旋結(jié)構(gòu)，為復(fù)制提供了精