内容正文:
第3节 DNA的复制
让恐龙复活的关键是什么?
获得恐龙的DNA分子,让DNA进行复制。
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亲代的遗传物质如何“多出一份”来传递给子代?
瞧! 我们爷俩长的,咋就这么像呢?
小样! 我们爷俩才是传奇!
S z L w h
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DNA结构对遗传的影响
①DNA复制时,DNA双螺旋解开,互补的碱基之间的氢键断裂;
5’
3’
5’
3’
3’
5’
5’
3’
双螺旋解开
氢键断裂
①DNA复制时,DNA双螺旋解开,互补的碱基之间的氢键断裂;
一.对DNA复制的推测
4
②解开的两条单链分别作为复制的模板,游离的脱氧核苷酸依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;
3’
5’
5’
3’
模板
模板
子链
子链
一.对DNA复制的推测
5
③新合成的每个DNA分子中,都保留了原来DNA分子中的一条链,这种复制方式被称做半保留复制。
3’
5’
5’
3’
模板
模板
子链
子链
原来的
原来的
新的
新的
一.对DNA复制的推测
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全保留复制是指DNA复制双链为模板,子代DNA的双链都是新合成的。
模板
模板
子链
子链
新的
新的
一.对DNA复制的推测
5’
3’
5’
3’
复制
类似一张纸复印,得到两张一模一样的,其中有一张是模板。
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思考:
1、用什么方法来进行实验?
一.DNA半保留复制的实验证据
2、放射性同位素标记法能区分开吗?
同位素标记法
不能,这种方法只能检查到整体有还是没有放射性,不能区分每一条链有无放射性
3、既然我们不需要放射性,用哪种同位素更好?
稳定同位素: 15N 、18O
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二.DNA半保留复制的实验证据
思考:
4、这些DNA密度有什么区别?
5、有什么方法可以把他们区分开吗?
密度梯度离心
15N
14N
15N
14N
14N
14N
15N
15N
密度最大
密度居中
密度居中
密度最小
含15N的双链DNA密度大,含14N的双链DNA密度小,一条链含14N、一条链含15N的双链DNA密度居中。
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15N
15N
15N
14N
14N
14N
密度梯度离心
重带
中带
轻带
密度梯度离心
DNA半保留复制的实验证据
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。
梅塞尔森
斯塔尔
1958年
大肠杆菌
同位素标记技术
密度梯度离心法
DNA半保留复制的实验证据
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得出结论
发现问题
提出假说
演绎推理
实验验证
科学研究的方法——假说演绎法
半保留复制、全保留复制或分散复制
推理、探究几种复制模式下得到子代DNA的可能情况,预测可能实验结果
结论:DNA复制是半保留复制
DNA是如何复制的?
证明DNA半保留复制的实验
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1、大肠杆菌在含15NH4Cl的培养液中生长若干代
实验步骤
15NH4Cl
14N/ 14N
-DNA
繁殖若干代
15N/ 15N
-DNA
得到的大肠杆菌DNA几乎都是15N标记的
唯一的氮源
15N/ 15N
-DNA
14NH4Cl
再分裂一次
分裂一次
提取DNA
离心
提取DNA
离心
实验步骤
2、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。
14
15N/ 15N-DNA
15N/ 14N-DNA
14N/ 15N-DNA
15N/ 14N
14N/ 15N
14N/ 14N
亲代
子一代
演绎推理
半保留复制
全部位于
重带
全部位于
中带
1/2位于轻带
1/2位于中带
离心
离心
离心
DNA
复制一次
子二代
DNA
复制一次
15N/ 15N
14N/ 15N
14N/ 14N
14N/ 15N
如果是全保留复制呢?
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15N/ 15N-DNA
15N/ 15N-DNA
14N/ 14N-DNA
15N/ 15N
14N/ 14N
亲代
子一代
演绎推理
全保留复制
全部位于
重带
1/2位于轻带
1/2位于重带
3/4位于轻带
1/4位于重带
离心
离心
离心
DNA
复制一次
子二代
DNA
复制一次
15N/ 15N
14N/ 14N
15N/ 15N
14N/ 14N
15N/ 15N
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与半保留复制结果一致
DNA的复制是以半保留的方式进行的
排除DNA的复制是全保留复制
实验结果
全部位于
重带
亲代
子一代
子二代
全部位于
中带
1/2位于轻带
1/2位于中带
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DNA半保留复制的实验证据
[典例]细菌在含15N的培养基中繁殖数代后,使细菌的DNA皆含有15N,然后再移入含14N的培养基中培养,提取其子代的DNA进行梯度离心,下图①~⑤为可能的结果,下列叙述错误的是( )
A.第一次分裂的子代DNA应为② B.第二次分裂的子代DNA应为①
C.第三次分裂的子代DNA应为③ D.亲代的DNA应为④
D