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DNA的复制

人教版高中生物必修2 第3章

梅塞尔森-斯塔尔实验 · 半保留复制机制 · 冈崎片段

DNA半保留复制的证明

半保留复制

亲代DNA 子一代 子一代

新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链。

全保留复制

亲代DNA 子一代 子一代

新复制出的分子直接形成，完全没有旧的部分，亲代DNA完整保留。

分散复制

亲代DNA 新旧片段混合

亲代DNA双链被切割成片段，新旧片段混合后重新连接成新DNA。

实验操作与方法小结

🔬 实际实验操作

  1. 1. 大肠杆菌在含¹⁵NH₄Cl的培养基中培养多代
  2. 2. 转移到含¹⁴NH₄Cl的培养基中培养
  3. 3. 在不同时刻（0、1、2、3代）收集大肠杆菌
  4. 4. 提取DNA，进行氯化铯密度梯度离心
  5. 5. 观察DNA条带的位置和数量

🧪 实验技术方法

  • • 同位素标记技术：用¹⁵N和¹⁴N区分新旧链
  • • 密度梯度离心：不同密度DNA形成不同条带
  • • 假说-演绎法：提出假说→演绎推理→实验验证
  • • 对照原则：亲代与子代对比验证
  • • 定量分析：条带位置反映DNA密度大小

演绎推理 & 梅塞尔森-斯塔尔实验 （点击按钮分步验证）

点击"下一步"开始验证三种假说

半保留复制预期

0代 1代 2代

全保留复制预期

0代 1代 2代

分散复制预期

0代 1代 2代

真实实验结果（与预期对比）

¹⁵N 子一代 子二代 子三代 实验结论

与假说预期对比：

点击"下一步"开始验证三种假说

DNA复制的过程

📚 基础+进阶 一体化动画 · 从课内到拓展
解旋酶 解旋方向 3' 上模板链 5' 5' 下模板链 3' 聚合酶I 前导链 5'→3' 连续合成 聚合酶I 聚合酶I 聚合酶I 滞后链 5'→3' 分段合成 冈崎片段 聚合酶III 聚合酶III 聚合酶III 聚合酶III 聚合酶III 切除RNA引物 连接酶 RNA引物 DNA半保留复制模型 模板链 前导链(连续) 冈崎片段(滞后) 聚合酶III 连接酶

课堂小结与分层练习

本节课要点

🧬 DNA复制的特点

  • • 半保留复制
  • • 边解旋边复制
  • • 双向复制
  • • 半不连续复制
  • • 高保真性

⚙️ DNA复制的条件

  • • 模板：DNA双链
  • • 原料：四种dNTP
  • • 引物：RNA短链
  • • 能量：ATP供能
  • • 酶：解旋酶、聚合酶等

🎯 复制准确的原因

  • • 双螺旋结构提供模板
  • • 碱基互补配对原则
  • • 聚合酶校正功能
  • • 错配修复机制

✨ DNA复制的意义

  • • 遗传信息代代相传
  • • 保持遗传连续性
  • • 物种稳定的基础
  • • 遗传变异的基础

分层练习 点击选项作答

基础题

DNA复制的基本方式是？

进阶题

下列关于冈崎片段的说法，错误的是？

地狱难度

将¹⁵N标记的大肠杆菌放入¹⁴N培养基繁殖3代，提取DNA离心，问含¹⁵N的DNA分子数与只含¹⁴N的DNA分子数之比为？