内容正文:
第3节 DNA的复制
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”
学科网原创
问题探讨
1.碱基互补配对原则暗示DNA的复制机制可能是怎样的?
碱基互补配对原则是指DNA两条链的碱基之间有准确的一一对应关系,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。
最早提出的DNA复制模型有两种:
1.全保留复制:
新合成的DNA分子不含亲代DNA的链
复制
一次
亲代DNA
子代DNA
一、对DNA复制的推测
2.半保留复制:
新合成的DNA分子中,都保留了原来DNA 的一条链
复制一次
亲代DNA
子代DNA
何谓DNA的复制?
1DNA→2DNA
关键思路:通过实验区分亲代和子代的DNA。
亲代的dna全保留下来 全保留
探究:DNA分子复制方式
关键:
区别亲子代DNA
实验设计
科学家:梅塞尔森(M.Meselson)和斯塔尔(F.Stahl)
二 DNA半保留复制的实验证据
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1、 DNA是肉眼看不到的,如果要在实验中直观地区别、“标识”母链和子链,可以采取什么办法?
运用技术:同位素标记法
问题探讨
探究:DNA分子复制方式
关键:
区别亲子代DNA
15N
14N
——密度大
——密度小
实验材料:
大肠杆菌
密度梯度离心法
实验设计
科学家:梅塞尔森(M.Meselson)和斯塔尔(F.Stahl)
二 DNA半保留复制的实验证据
实验方法:
同位素标记法
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二 DNA半保留复制的实验证据
科学家:梅塞尔森(M.Meselson)和斯塔尔(F.Stahl)
材料:大肠杆菌
技术:同位素标记法(15N无放射性)
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
密度梯度离心法
大肠杆菌20分钟繁殖一代
二 DNA半保留复制的实验证据
实验过程 :
①先用15NH4Cl培养液培养大肠杆菌
②让大肠杆菌繁殖若干代(DNA几乎都是15N标记)
③将大肠杆菌转移到含有14NH4Cl的普通培养液中
④在不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA
⑤将提取的DNA进行离心,记录离心管中DNA的位置
15N
14N
15N/15N—DNA
14N/14N—DNA
15N/14N—DNA
转入含14N的培养基
轻带
重带
14N/14N—DNA
15N/15N—DNA
中带
15N/14N—DNA
如何区分三种DNA?
密度梯度离心法
——密度大
——密度小
15N
14N
二、DNA半保留复制的实验证据
采用方法:假说演绎法
1.假设是半保留复制
2.假设是全保留复制
二 DNA半保留复制的实验证据
15N
14N
14N
14N
15N
14N
亲代
子一代
子二代
细胞再分裂一次
15N
15N
转移到含14NH4Cl的培养液中
细胞分裂一次
提出DNA离心
提出DNA离心
提出DNA离心
15N/15N-DNA
15N/14N-DNA
15N/14N-DNA
14N/14N-DNA
实验预期:
半保留复制
二 DNA半保留复制的实验证据
亲代
子一代
子二代
细胞再分裂一次
15N
15N
转移到含14NH4Cl的培养液中
细胞分裂一次
提出DNA离心
提出DNA离心
提出DNA离心
15N
15N
14N
14N
14N
14N
15N
15N
15N/15N-DNA
14N/14N-DNA
15N/15N-DNA
14N/14N-DNA
15N/15N-DNA
实验预期:
全保留复制
二 DNA半保留复制的实验证据
15N/15N-DNA
15N/14N-DNA
15N/14N-DNA
14N/14N-DNA
亲代
子一代
子二代
15N/15N-DNA
14N/14N-DNA
15N/15N-DNA
14N/14N-DNA
15N/15N-DNA
半保留复制
全保留复制
实验结论:
DNA是半保留复制
【小结】
提出假说
演绎推理
验证假说
假说演绎
法
(2)DNA复制是半保留复制
(3)根据假说演绎复制后
子代DNA可能的情况
(4)设计实验进行验证
(1)DNA是如何进行复制的? 提出问题
(5)DNA复制方式是半保留复制 得出结论
三 DNA复制的过程(以真核生物为例)
细胞分裂前的间期,随着染色体的复制而完成。
1.时间:
2.场所:
真核生物:
叶绿体、线粒体
细胞核(主要)
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三 DNA复制的过程
⑴解旋:在能量的驱动下,解旋酶将DNA双螺旋的两条链解开。
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