内容正文:
第3节 DNA的复制
授课人:
工作单位
人教版 2019 必修二《遗传与进化》
目标
01
02
03
教学目标
运用假说—演绎法探究DNA的复制方式,
概述DNA通过半保留方式进行复制
理解DNA的准确复制是遗传信息稳定传递
的基础
基于对DNA半保留复制机制的理解,进一步形成结构与功能相适应的观念。
问题探讨
沃森和克里克在发表DNA双螺旋结构的那篇著名短文的结尾处写道:“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。”
in the following communications. We were not aware of the details of the results presented there when we devised our structure, which rests mainly though not entirely on published experimental data and stereo-chemical arguments.
It has not escaped our notice that the specific pairing we have postulated immediately suggests a possible copying mechanism for the gengtic material.
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.
《核酸的分子结构》论文节选
讨论:
1.碱基互补配对原则暗示DNA的复制机制可能是怎样的?
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?
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的复制可能需要先解开DNA双螺旋的两条链,然后通过碱基互补配对合成互补链。
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。
一、对DNA复制的推测
观点一:半保留复制
1. 提出者:
①解旋: DNA 分子复制时,DNA 分子的双螺旋解开,互补的碱基之间的氢键断裂。
②复制: 解开的两条单链作为复制的模板,游离的脱氧核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。
新合成的每个 DNA 分子中,都保留了原来 DNA 分子中的一条链,是半保留复制。
沃森和克里克。
2. 内容:
3. 特点:
一、对DNA复制的推测
观点二:全保留复制
2. 半保留复制和全保留复制的区别:
DNA复制以DNA双链为模板,子代DNA的双链都是新合成的。
1. 特点:
半保留复制
全保留复制
一、对DNA复制的推测
思考与讨论下列问题:
1.如果要你来设计实验,你认为最基本的思路是什么?
把复制出的子代DNA链(子链)和原来的链(母链)区别开,观察它在新DNA中出现的情况。
2.如何在实验中直观区分母链和子链?
同位素标记法。
3.如果用同位素标记,什么元素好?
15N和14N是N元素的两种稳定的同位素(无放射性),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;
(画一画:分别按照半保留复制、全保留复制的方式复制两次)
二、DNA半保留复制的实验证据
1. 实验材料:
2. 实验方法:
3. 实验过程:
大肠杆菌。
同位素标记技术和离心技术
提出问题
DNA以什么方式复制?
作出假说
DNA以半保留方式复制
让大肠杆菌在15NH4Cl的培养若干代,再放置在14NH4Cl培养。
二、DNA半保留复制的实验证据
演绎推理
(1)半保留复制
15N
14N
14N
14N
15N
14N
P:
F1:
F2:
15N
15N
14N复制
14N复制
重带DNA
中带DNA
1/2轻带DNA
1/2中带DNA
二、DNA半保留复制的实验证据
演绎推理
(2)全保留复制
15N
15N
15N
15N
14N
14N
14N复制
14N复制
14N
14N
15N
15N
重带DNA
1/2轻带DNA
1/2重带DNA
3/4轻带DNA
1/4重带DNA
P:
F1:
F2:
二、DNA半保留复制的实验证据
实验验证
细胞再 分裂一次
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
排除DNA的复制是全保留复制
排除DNA的复制是分散复制
得出结论
DNA的复制是以半保