内容正文:
第3章 基因的本质
第3节 DNA的复制
学习目标
1.运用假说一演绎法探究DNA的复制方式,概述DNA通过半保留方式进行复制
2.通过对DNA半保留复制方式的学习,理解DNA的准确复制是遗传信息稳定遗传的基础
3.概述DNA复制的条件、过程和特点。
问题探讨引新课
沃森和克里克1953年发表在Nature上的揭示DNA为双螺旋结构的文章
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.
“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“
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。
实施实验
得出结论
提出假说
假说
演
绎
法
提出问题
演绎推理
DNA的复制方式?
假说一:全保留复制模型
假说二
半保留复制(沃森和克里克提出)
一:对DNA复制的推测
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任务一:小组合作,用红色表示亲代DNA的两条链,用蓝色表示新合成的DNA链,
分别画出半保留复制和全保留复制后预期得到的子二代DNA的组成。
亲代DNA分子
子一代DNA分子
子二代DNA分子
提出假说
假说演绎法之
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任务二、阅读课本53页与55页第一段,小组交流,回答下列问题
1. 要设计实验证明DNA的复制方式是半保留,关键思路是什么?
2. 用什么实验方法区分母链和子链?
3. 如何检测这种差异?
关键点:区分母链和新合成的链追踪子代DNA中 母链 的分布情况
同位素标记
密度梯度离心
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,从而区分亲代和子代的DNA。
利用密度梯度离心技术可以在试管中区分含有不同N元素的DNA
二:DNA半保留复制的实验证据
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高密度带
中密度带
低密度带
15N
14N
15N
15N
14N
14N
利用离心技术可以在试管中区分含有不同质量N元素的DNA。
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假说演绎法之演绎推理
子一代会出现的结果是
如果DNA复制是半保留复制
子二代会出现的结果是
14N/15N-DNA
15N/15N
-DNA
14N
14N
14N
14N/ 14N -DNA
14N/15N-DNA
密度梯度离心
15N/15N-DNA
14N/ 15N-DNA
14N/15N
-DNA
14N/ 15N-DNA
14N/ 14N-DNA
假说演绎法之实验验证
任务三、阅读课本54页思考与讨论,小组交流,回答下列问题
问题1:研究对象
大肠杆菌(原因?)
问题2:实验过程
1、用含15NH4Cl的培养液培养大肠杆菌若干代目的?
2、转移到含14NH4Cl的培养液中,不同时刻收集并提取DNA,再将提取DNA进行离心。
问题3:将实验结果填在下表中
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获得15N/15N-DNA分子
繁殖快,20min一代,易培养
3、记录离心管中DNA的位置
14NH4Cl为DNA子链合成提供原料,让新合成的