内容正文:
第3节
DNA 的复制
衡阳市第八中学
高一生物备课组
DNA复制时,DNA双螺旋解开,互补的碱基之间的氢键断裂,解开的两条单链分别作为复制的模板,游离的脱氧核苷酸根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。
由于新合成的每个DNA分子中,都保留了原来DNA分子中的一条链,因此,这种复制方式称作半保留复制。
一、对DNA复制的推测
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脱氧
核糖
P
T
脱氧
核糖
P
T
C
脱氧
核糖
P
G
脱氧
核糖
P
A
脱氧
核糖
P
5'
3'
脱氧
核糖
P
T
5'
脱氧
核糖
P
A
脱氧
核糖
P
C
脱氧
核糖
P
G
脱氧
核糖
P
T
3'
A
脱氧
核糖
P
G
脱氧
核糖
P
脱氧
核糖
P
C
脱氧
核糖
P
G
脱氧
核糖
P
A
C
脱氧
核糖
P
一、对DNA复制的推测
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全保留复制
半保留复制
(沃森和克里克)
如何验证?关键思路是?
一、对DNA复制的推测
区分亲代和子代的DNA
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实验材料:
方法技术:
大肠杆菌
同位素标记技术
【背景知识】
15N和14N是氮元素的两种稳定同位素,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,因此,利用离心技术可以在试管中分离开含有相对原子质量不同的氮元素的DNA。
二、DNA半保留复制的实验证据(梅塞尔森和斯塔尔)
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二、DNA半保留复制的实验证据(梅塞尔森和斯塔尔)
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1、科学家为什么用大肠杆菌作为实验材料?
2、如何让亲代DNA获得15N标记?
3、如何让子代DNA获得14N标记?
大肠杆菌大约20Min繁殖一代。
将大肠杆菌放入含有15NH4Cl的培养液中培养若干代。
将上述亲代大肠杆菌转入含14NH4Cl的培养液中。
二、DNA半保留复制的实验证据(梅塞尔森和斯塔尔)
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科学家先用含有15NH4Cl的培养液培养大肠杆菌,让大肠杆菌繁殖若干代,这时,大肠杆菌的DNA几乎都是15N标记的。然后,将大肠杆菌转移到含有14NH4Cl的普通培养液中。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,记录离心后试管中DNA的位置。
【实验过程】
二、DNA半保留复制的实验证据(梅塞尔森和斯塔尔)
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如果DNA复制是半保留复制
15N/15N-DNA
14N
14N
15N/14N
DNA
14N/14N
DNA
14N
15N/14N
DNA
14N/14N
DNA
15N/14N
-DNA
第一代会出现的结果是
第二代会出现的结果是
二、DNA半保留复制的实验证据(梅塞尔森和斯塔尔)
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15N/15N-DNA
15N/14N-DNA
14N/14N-DNA
15N/14N-DNA
重带
中带
轻带
中带
大肠杆菌在含15NH4Cl的培养液中生长若干代
提取DNA,离心
密度低
高
转移到含14NH4Cl的培养液中
第一代
提取DNA,离心
第二代
细胞再分裂一次
细胞分裂一次
提取DNA,离心
二、DNA半保留复制的实验证据(梅塞尔森和斯塔尔)
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大肠杆菌在含15NH4Cl的培养液中生长若干代
提取DNA,离心
密度低
高
第一代
提取DNA,离心
第二代
提取DNA,离心
与半保留复制的预期相符合。
实验结果:
实验结论:
DNA分子复制的方式是半保留复制。
二、DNA半保留复制的实验证据(梅塞尔森和斯塔尔)
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提出问题:
做出假说:
演绎推理:
验证推理:
得出结论:
DNA是如何复制的?
推测可能的复制方式
半保留复制
全保留复制
预测两种复制模式下得到的子代DNA的可能情况及可能的实验结果。
实验结果与半保留复制的预期相符。
DNA分子复制的方式是半保留复制。
DNA复制方式的探究历程(假说-演绎法)
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三、DNA复制的过程
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第3节
DNA 的复制
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①解旋——在能量驱动下,解旋酶将DNA双螺旋解开
②合成子链——DNA聚合酶以解开的每一条母链为模板,以游离的4种脱氧核苷酸为原料,按照碱基互补配对原则,各自合成与母链互补的一条子链
③复旋——随着解旋进行,子链不断延伸,每条新子链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构
三、DNA复制的过程
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(1)概念:
DNA的复制是指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过