内容正文:
第3节 DNA的复制
(第一课时)
第三章基因的本质
目标
01
02
03
分析DNA复制过程,归纳DNA复制过程中相关数量计算,提高逻辑分析和计算能力。(科学思维)
通过对DNA复制方式的推测及对探究DNA复制方式实验的分析,再一次体会假说—演绎法。
(社会责任)
学习目标
通过DNA的复制,认同生命的延续与发展观;理解遗传信息,认同DNA的遗传物质观。(生命观念)
2
情景视频一:
我们的英雄——你记得我,我就活着(视频)
少量DNA
怎么为我们的英雄寻找亲属?
足量DNA
情景材料一:
沃森和克里克在发表DNA双螺旋结构的那篇著作短文的结尾处写道:“值得注意的是,我们提出的这种碱基特异性配对方式,暗示着遗传物质进行复制的一种可能的机制”。
问题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。
问题2:DNA以什么方式复制?
一、对DNA复制的推测
(一)提出问题
DNA以什么方式复制?
(1)半保留复制(沃森和克里克)
半保留复制
全保留复制
分散复制
有人质疑
问题3:这些观点各有不同,如何来证明那个观点是正确的?
提出
二、DNA半保留复制的实验证据
DNA以半保留方式复制(全保留、分散)
(二)作出假设
问题4:要通过实验“探究DNA复制是哪种方式?”关键思路是什么?
关键思路:通过实验区分亲代和子代的DNA
问题5:DNA是肉眼看不可见的,如何做区分亲代和子代的DNA呢?
梅塞尔森
斯塔尔
1958年
同位素标记技术
大肠杆菌(繁殖快,20min一代)
梅塞尔森
斯塔尔
1958年
同位素标记技术
资料:15N和14N是N元素的两种稳定的同位素,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。
大肠杆菌(繁殖快,20min一代)
问题6:为什么不用32P,14C等具有放射性的同位素标记呢?形成的不同密度的DNA分子应如何区分?
二、DNA半保留复制的实验证据
14N/14N—DNA
15N/14N—DNA
15N/15N—DNA
(轻带)
(中带)
(重带)
密度梯度离心技术
利用离心技术可以在试管中区分含有不同质量N元素的DNA。
二、DNA半保留复制的实验证据
15NH4Cl
14N/ 14N
-DNA
繁殖若干代
15N/ 15N
-DNA
目的?
得到的大肠杆菌DNA几乎都是15N标记的
同位素标记技术
二、DNA半保留复制的实验证据
15N/ 15N
-DNA
14NH4Cl
再分裂一次
分裂一次
提取DNA
离心
提取DNA
离心
?
?
?
哪个位置
?
?
?
哪个位置
同位素标记技术
密度梯度离心技术
二、DNA半保留复制的实验证据
11
合作探究一:请同学们自主学习课本P53-54,小组合作思考讨论完成问题。
尝试画出1个DNA分子分别按照半保留复制、全保留复制的方式复制两次的图解模型。
要求:
(1)限时2分钟,小组做好分工,所有成员全力以赴,激情投入。
(2)确定小组发言人,做好展示准备,并做好评价与质疑的准备。
二、DNA半保留复制的实验证据
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15N
14N
14N
15N
14N
14N
14N
14N
15N
14N
15N
14N
P
F1
F2
15N
15N
15N/15N
重带
15N/14N
14N/14N
15N/14N
轻带中带
中带
第二代
第一代
提出DNA离心
提出DNA离心
提出DNA离心
含14N的培养液
(三)演绎推理
1.假设DNA的复制是半保留复制
二、DNA半保留复制的实验证据
第二代
含14N的培养液
第一代
提出DNA离心
提出DNA离心
15N
15N
P
F1
F2
14N
14N
提出DNA离心
重带
轻带重带
轻带
重带
15N
15N
15N
15N
14N
14N
14N
14N
14N
14N
15N/15N
14N/14N
15N/15N
14N/14N
15N/15N
(三)演绎推理
1.假设DNA的复制是全保留复制
二、DNA半保留复制的实验证据
(四)实验验证
二、DNA半保留复制的实验证据
结论:证明DNA的复制是半保留复制
排除DNA的复制是全保留复制
排除DNA的复制是分散型复制
亲 代
子一代
子二代
细胞再分裂一次
15N
14N
15N
15N
14N
14N
转移到含14NH4Cl的培养液中
细胞分裂一次
15N
14N
提出DNA离心
提出DNA离心
提出DNA离心
(五)实验结论
二、DNA半保留复制的实验证据
提出问题
作出假设
得出结论
演绎推理
实验验证
证明DNA半保留复制的实验
DNA以半保留方式复制(全保留、分散)
推理、探究几种复制模式下得到