DNA分子的复制

实验目的

理解DNA复制的条件、过程和半保留复制的特点。

实验原理

复制时，解旋酶使DNA双链解开，以每条母链为模板，在DNA聚合酶作用下，按碱基互补配对原则（A与T、G与C配对）把游离的脱氧核苷酸连接成子链，需要ATP供能。每个子代DNA含一条母链和一条新合成的子链，这种方式叫半保留复制。

实验器材

• 亲代DNA双链
• 解旋酶
• DNA聚合酶
• 四种游离的脱氧核苷酸
• ATP
• 15N/14N标记的DNA（用于离心结果观察）

实验步骤

1. 观察亲代DNA双链的结构和碱基排列
2. 解旋酶使DNA双链解开，形成两条模板链
3. 游离的脱氧核苷酸按碱基互补配对与模板链结合
4. DNA聚合酶将脱氧核苷酸连接成子链
5. 形成两个子代DNA，比较子链与母链的组成
6. 观察15N/14N实验中各代DNA离心后的条带位置

实验现象与结论

一个DNA分子复制后得到两个与亲代相同的DNA，每个都含一条母链和一条子链。15N标记的DNA转入14N培养基后，第一代离心全为中带，第二代一半为中带、一半为轻带，证明DNA是半保留复制。

常见问题

DNA复制需要哪些条件？

模板（亲代DNA的两条链）、原料（四种脱氧核苷酸）、能量（ATP）和酶（解旋酶、DNA聚合酶等）。

复制n次后共有多少个DNA分子？

共2^n个，其中含亲代母链的DNA始终只有2个。