内容正文:
第3节 DNA的复制
第3章 基因的本质
一、导入新课
亲代的遗传物质通过复制传递给了子代。
为什么这样像?
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。”
《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?
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?
最早提出的DNA复制模型有三种:
一、对DNA复制的推测
1、全保留复制:新复制出的分子直接形成,完全没有旧的部分;
2、半保留复制:形成的分子一半是新的,一半是旧的;
3、分散复制:新复制的分子中新旧都有,但分配是随机组合的
复制一次
复制一次
复制一次
一、对DNA复制的推测
关于DNA的复制方式,科学家提出了哪些假说?
半保留复制
全保留复制
DNA分别通过这两种复制方式复制一次,所形成的子代DNA分子的组成有何不同?
二、讲授新课
(一)对DNA复制的推测
1.全保留复制:以DNA双链为模板,子代DNA的双链都是新合成的。
复制一次
亲代DNA
子代DNA
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二、讲授新课
(一)对DNA复制的推测
2.半保留复制:形成的DNA分子一半是新的,一半是旧的。
复制一次
亲代DNA
子代DNA
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1. 要在实验中直观地标识母链和子链,应采取怎样的方法?
同位素标记法
2. 如果用同位素进行标记,可标记什么元素?
3. 如果亲代DNA是被15N作标记的,放在含14N的环境中进行培养,则亲代、子一代、子二代DNA分别含有哪种N元素?
可标记C、H、O、N、P等元素
(画一画:分别按照半保留复制、全保留复制的方式复制两次)
一、对DNA复制的推测
15N/15N-DNA (全部)
15N/15N-DNA (全部)
15N/14N-DNA (全部)
15N/14N-DNA (1/2)
14N/14N-DNA (1/2)
15N/15N-DNA (1/2)
14N/14N-DNA (1/2)
15N/15N-DNA (1/4)
14N/14N-DNA (3/4)
半保留复制
全保留复制
亲代
子一代
子二代
一、对DNA复制的推测
二、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设计实验
实验材料:大肠杆菌
实验方法:
同位素标记法15N 14N
证实了DNA的半保留复制
二、DNA半保留复制的实验证据
15N 和 14N
N元素的两种稳定同位素,
含15N的DNA比含14N的DNA密度大。
背 景 知 识
利用离心技术可在试管中区分含不同N元素的DNA。
14N/14N—DNA
15N/14N—DNA
15N/15N—DNA
轻链
中链
重链
利用离心技术可在试管中区分含不同N元素的DNA
假如半保留复制是正确的,实验的预期会是怎样的?
重DNA
中DNA
1/2轻DNA
1/2中DNA
半保留演绎推理
二、讲授新课
(二)对DNA复制方式的探究
亲
代
子一代
子二代
如果亲代DNA是15N的,放在14N的环境
中进行培养,则亲代、子一代、子二代DNA分
别含有哪种N元素?
15N/14N-DNA (全部)
15N/14N-DNA(1/2)
子一代:
子二代:
亲 代:
15N/15N-DNA (全部)
14N/14N-DNA(1/2)
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二、讲授新课
验证假设
15N/14N-DNA
15N/14N-DNA
14N/14N-DNA
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1/2轻DNA
重DNA
15N15N
14N14N
15N15N
15N15N
14N14N
14N14N
14N14N
亲代DNA
DNA复制一次
DNA复制两次
全保留演绎推理
1/2重DNA
3/4轻DNA
1/4重DNA
假如全保留复制是正确的,实验的预期又会是怎样的?
大肠杆菌在含15NH4Cl的培养液中生长若干代
提取DNA,离心
转移至含14NH4Cl的培养液中
细胞分裂一次
细胞再分裂一次
提取DNA,离心
提取DNA,离心
重带
中带
轻带
重带
中带
轻带
二、DNA半保留复制的实验证据
DNA的复制方式——是半保留复制,不是全保留复制
二、DNA半保留复制的实验证据
二、讲授新课
(二)对DNA复制方式的探究
小结
作出假设
演绎推理
验证假设
假说演绎
(1)DNA的复制是半保留复制
(2)子代DNA可能的情况及如何设计实验验证这种现象
(3)通过实验进行验证
得出结论
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三、DNA复制的过程
1.DNA分子复制的概念?
2.DNA分子复制过程什么时间在哪完成?
3.DNA分子复制过程需要哪些条件?
4.DNA分