内容正文:
第3节 DNA的复制
提出问题:DNA是如何复制的?
假说的内容:
(1)解旋:DNA分子复制时,DNA分子的 解开,互补碱基之间的 断裂。
(2)复制:
模板:DNA分子解开的_______
原料:游离的4种
原则: 原则,重新形_____
(3)复制结果(特点):
新合成的每个DNA分子中,都保留了原来DNA分子
双螺旋
氢键
两条单链
脱氧核苷酸
碱基互补配对
氢键
一、对DNA复制的推测
1.半保留复制——沃森和克里克
中的一条链
复制一次
半保留复制假说:新合成的DNA分子中,都保留了原来DNA分子中的 。
一条链
半保留复制
亲代DNA
子代DNA
3、全保留复制假说:全保留复制是指DNA复制以
,子代的DNA 都是 。
DNA的双链为模板
双链
新合成的
亲代DNA
全保留复制
子代DNA
亲 代DNA
关键:在于子代DNA分子链的组成不同
全保留复制
半保留复制
亲代DNA
6
这两种同位素的相对原子质量不同,含 比
含 的 更大,因此,利用离心技术可以在试管中分离开含有不同氮元素的DNA,这种特殊的离心方法叫 。
二、DNA半保留复制的实验证据
3、背景知识: 和 是氮元素的两种稳定同位素,
14N
15N
14N的DNA
15N的DNA
密度
密度梯度离心技术
2、实验方法:同位素标记法
1958年,美国生物学家梅塞尔森和斯塔尔设计实验
1、实验材料:大肠杆菌
4、实验原理:
两条链都被15N标记的双链DNA,密度最大,为重带,靠近试管底部;
14N/14N—DNA
15N/14N—DNA
15N/15N—DNA
轻带
中带
重带
一条链为14N、一条链为15N的双链DNA,密度居中,为中带,位置居中;
两条都被14N标记的双链DNA,密度最小,即为轻带,离试管底部最远。
让大肠杆菌在含15NH4Cl的培养液中生长若干代
细胞分裂一次
转移到含14NH4CI中
第一代
第二代
5、实验过程:
细胞分裂二次
在不同时刻收集大肠杆菌
让大肠杆菌在含15NH4Cl的培养液中生长若干代
细胞分裂一次
提取DNA离心
转移到含14NH4CI中
提取DNA离心
提取DNA离心
第一代
第二代
5、实验过程:
细胞分裂二次
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
实验预期:若为半保留复制,根据实验过程,画出从亲代到子二代过程中的脱氧核苷酸链组成(以一个DNA分子为例)
演绎推理
分别预测两种复制方式的结果,看预测结果是否与实验结果符合。
1/2轻带
重带
亲代DNA
子一代
全保留复制演绎推理
1/2重带
3/4轻带
1/4重带
假如全保留复制是正确的,实验的预期又会是怎样的?
15N15N
15N15N
14N14N
14N14N
14N14N
15N15N
14N14N
子二代
让大肠杆菌在含15NH4Cl的培养液中生长若干代
细胞分裂一次
提取DNA离心
转移到含14NH4CI中
提取DNA离心
提取DNA离心
第一代
第二代
细胞分裂二次
15N/15N-DNA
15N/14N-DNA
15N/14N-DNA
14N/14N-DNA
重带
中带
轻带
中带
做出假说
提出问题
演绎推理
实验验证
实验结果与半保留方式复制预期结果相符合,DNA复制是以半保留的方式进行的
做出假说
提出问题
演绎推理
实验验证
得出结论
假说-演绎法
作出假说:
演绎推理:
实施实验,统计结果
根据假说演绎推理两种复制得到的子代DNA的结果
实验验证:
DNA是如何复制的?
提出问题:
半保留复制
全保留复制
假说——演绎法
得出结论:
DNA的复制是半保留复制
【小结】
DNA半保留复制的实验证据
思考:1、在标记过程中,是否可以使用14NH4Cl培养,再使用15NH4Cl培养?
亲 代
第一代
第二代
第三代
15N
15N
以此类推,第n代时结果如何?
15N
15N
14N
14N
14N
14N
14N
14N
(1)亲代DNA复制n代后,子代DNA分子数为_______
(2)含15N的DNA分子数为_______
(3)含14N的DNA分子数