3.3 DNA的复制-【精讲课】2022-2023学年高一生物同步高效优质课件（人教版2019必修2）

3.3DNA的复制 必修二《遗传与进化》第3章 基因的本质 目录 CONTENTS 1 对DNA复制的推测 2 DNA半保留复制的实验证据 3 DNA复制的过程 4 DNA复制的相关计算 2 1 对DNA复制的推测 1953年，James Watson和Francis Crick于Nature杂志上发表了关于DNA双螺旋模型的研究论文，在文末，他们又提示了一种遗传物质可能的复制机制：双螺旋的两条链先解旋，每一条作为合成互补链的模板，即半保留复制模型，每个新的DNA分子含有一条来自亲本分子的链和一条新合成的链。 ★能自我复制(前后代保持一定的连续性) ★具有多样性(能储存大量的遗传信息) ★能够指导蛋白质的合成,从而控制生物性状和代谢过程 ★分子结构比较稳定，但也能引起可遗传的变异 1 复制 半保留复制 全保留复制 复制 复制 DNA复制的假说 对DNA复制的推测 ★能自我复制(前后代保持一定的连续性) ★具有多样性(能储存大量的遗传信息) ★能够指导蛋白质的合成,从而控制生物性状和代谢过程 ★分子结构比较稳定，但也能引起可遗传的变异 2 DNA半保留复制的实验证据 需解决的关键问题： 1.用什么方法可以区分母链和子链？ 提示：同位素标记，呈现不同密度 3.第二代DNA常混在一起，怎样把它们分开？ 提示：密度梯度离心 小资料：高中阶段常用的同位素中3H，14C， 32P，35S，131I是放射性同位素，其原子核很不稳定，会不间断地、自发地放射出射线，直至变成另一种稳定同位素，这就是所谓“核衰变”，生物实验中常用放射性同位素标记某一前体物质，然后使用放射自显影技术确定与追踪这些物质在细胞中的位置和代谢速率；18O/16O和15N/14N是稳定性同位素，研究中也经常利用稳定同位素做标记进行实验，但是却不能用放射自显影来显示、追踪同位素的位置和去向，一般只能用测量分子质量或密度梯度离心技术来区别不同的原子或分子。 2.选择哪种元素进行标记并阐述原因？ 14C，3H，18O，32P 提示：15N/14N 4.为何不用差速离心分离DNA？ ★能自我复制(前后代保持一定的连续性) ★具有多样性(能储存大量的遗传信息) ★能够指导蛋白质的合成,从而控制生物性状和代谢过程 ★分子结构比较稳定，但也能引起可遗传的变异 14N/14N 15N/14N 15N/15N 条带位置 密度 DNA类型 重带 (下部) 中带 (中间) 轻带 (上部) 大 中 小 密度梯度离心 2 DNA半保留复制的实验证据 活动1：在学案中推理15N/15N、15N/14N、14N/14N三种DNA在密度梯度离心时所处的位置。 ★能自我复制(前后代保持一定的连续性) ★具有多样性(能储存大量的遗传信息) ★能够指导蛋白质的合成,从而控制生物性状和代谢过程 ★分子结构比较稳定，但也能引起可遗传的变异 1958年，Meselson和Stahl 选材： 步骤1：同位素15N标记：15NH4Cl培养基培养若干代 步骤3：将上述两种大肠杆菌提取总DNA，密度梯度离心，观察离心管中DNA的密度带 大肠杆菌 易培养，繁殖快 步骤2：同位素14N标记：将上述大肠杆菌移入14NH4Cl培养基培养1代 2 DNA半保留复制的实验证据 ★能自我复制(前后代保持一定的连续性) ★具有多样性(能储存大量的遗传信息) ★能够指导蛋白质的合成,从而控制生物性状和代谢过程 ★分子结构比较稳定，但也能引起可遗传的变异 亲代（15NH4Cl若干代） 半保留复制 15N/15N-DNA 15N/14N DNA 15N/15N-DNA 全保留复制 14N/14N DNA 15N/15NDNA 1代 （14NH4Cl1代） 2代 （14NH4Cl2代） 复制方式 半保留复制 全保留复制 子一代 子二代 活动2：推理F1和F2DNA 类型及所处位置 15N/14N DNA 中间带 15N/15N DNA 14N/14N DNA 1/2重带和1/2轻带 15N/14N DNA 14N/14N DNA 1/2中带和1/2轻带 15N/15N DNA 14N/14N DNA 1/4重带和3/4轻带 2 DNA半保留复制的实验证据 ★能自我复制(前后代保持一定的连续性) ★具有多样性(能储存大量的遗传信息) ★能够指导蛋白质的合成,从而控制生物性状和代谢过程 ★分子结构比较稳定，但也能引起可遗传的变异 密度增大 真实的实验数据 2 DNA半保留复制的实验证据 ★能自我复制(前后代保持一定的连续性) ★具有多样性(能储存大量的遗传信息) ★能够指导蛋白质的合成,从而控制生物性状和代谢过