3.3 DNA的复制-【名校同步】2022-2023学年高一生物教学同步课件（人教版2019必修2）

第3章基因的本质 第3节 小沫教你 学高中生 DNA的复制 物 问题探讨 in the following communications.We were not aware 沃森和克里克在发表DNA双螺旋结 of the details of the results presented there when we devised our structure,which rests mainly though not 构的那篇著名短文的结尾处写道： ontirely on published experimental data and stereo- “值得注意的是，我们提出的这种碱 chemical arguments. It has not escaped our notice that the specific 基特异性配对方式，暗示着遗传物 pairing we have postulated immediately suggests a possible copying mechanism for the genetic material. 质进行复制的一种可能的机制。” Full details of the structure,including the con- ditions assumed in building it,together with a set of co-ordinates for the atoms, will be published elsewhere. 讨论 《核酸的分子结构》论文节选 1.碱基互补配对原则暗示DNA的复制机制可能是怎样的？ 暗示DNA的复制可能要先解开DNA双螺旋的两条链，然后通过碱 基互补配对合成互补链。 2.这句话中为什么要用“可能”二字？这反映科学研究具有什么特点？ 科学研究需要大胆的想象，但得出结论必须建立在确凿的证据之上 1对DNA复制的推测 2DNA半保留复制的实验证据 3DNA复制的过程 1、对DNA复制的推测 沃森和克里克紧接着提出了遗传物质自我复制的假说：DNA复制时，DNA双 螺旋解开，互补的碱基之间的氢键断裂，解开的两条单链分别作为复制的 模板，游离的脱氧核苷酸根据碱基互补配对原则，通过形成氢键，结合到 作为模板的单链上。由于新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分 子中的一条链，因此，这种复制方式称作半保留复制。 脱氧 核糖 1、对DNA复制的推测 5 3 D 脱羸 悦氧 核脱 A 糖 核糖 D 脱氧 说氧 核穗 D 糖 核糖 D 脱氧 G 兑氧 C( G 核脱 D 核糖 糖 脱氧 说氧 G 核脱氧 核糖 核糖 3 1、对DNA复制的推测 提出假说 亲代DNA 子代DNA 假说一：全保留复制 复制 爱 亲代DNA 子代DNA 假说二：半保留复制 复制 (沃森和克里克) WM 如何验证这个假说呢？关键思路是？ 1、对DNA复制的推测 如何验证这个假说呢?关键思路是? 区分亲代和子代的DNA 标记亲代DNA的两条链，然后观 察它们在子代DNA中如何分布? 2、 DNA半保留复制的实验证据 1958年，美国生物学家梅塞尔森和斯塔尔的实验。 >实验材料：大肠杆菌 >方法技术：同位素标记技术 密度梯度离心法 如何把不一样的DNA区分开呢？ 【背景知识】 15N和14N是氨元素的两种稳定同位素，这两种同位素的相对原 子质量不同，含15N的DNA比含14N的DNA密度大，因此，利用 离心技术可以在试管中分离开含有相对原子质量不同的氮元素 的DNA。 2、 DNA半保留复制的实验证据 【背景知识】 15N和14N是氮元素的两种稳定同位素，这两种同位素的相对原子质 量不同，含15N的DNA比含14N的DNA密度大，因此，利用离心技术 可以在试管中分离开含有相对原子质量不同的氮元素的DNA。 密度梯度离心 15N/15N 5N/14W 14N/14N 低 密度 密度 DNA带 高 的位置 下 中 上 重带 中带 轻带 简图 2、DNA半保留复制的实验证据 1、科学家为什么用大肠杆菌作为实验材料？ 大肠杆菌大约20Min繁殖一代。 2、如何让亲代DNA获得15N标记？ 将大肠杆菌放入含有15NH4CI的培养液中培养若干代。 3、如何让子代DNA获得14N标记？ 将上述亲代大肠杆菌转入含14NH4CI的培养液中。 【实验过程】 科学家先用含有15NH4C的培养液培养大肠杆菌，让大肠杆菌繁殖若干 代，这时，大肠杆菌的DNA几乎都是15N标记的。然后，将大肠杆菌转 移到含有14NH4C的普通培养液中。在不同时刻收集大肠杆菌并提取 DNA,再将提取的DNA进行离心，记录离心后试管中DNA的位置。