内容正文:
第3节 DNA的复制
第三章 基因的本质
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一亿年前,萤火虫因DNA复制错误而获得了发光的能力。
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一、对DNA复制的推测
DNA复制:以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。
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提出问题
DNA以什么方式复制?
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作出假说
(1)提出假说1:
DNA复制是半保留复制。
(2)提出假说2:
DNA复制是全保留复制。
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演绎推理
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二、DNA半保留复制的实验证据
实验最关键的是?
(1) 如何区分母链和子链
同位素标记法
14N
密度小
密度大
15N
15N
14N
(2)复制后的DNA分子都是混在一起的,如何分离呢?
密度梯度离心技术
1.实验原理
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二、DNA半保留复制的实验证据
密度梯度离心技术
推测DNA的两条链被标记的情况:
14N/14N—DNA
15N/14N—DNA
15N/15N—DNA
(轻带)
(中带)
(重带)
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二、DNA半保留复制的实验证据
2.实验过程
15NH4Cl
14N/ 14N
-DNA
繁殖若干代
15N/ 15N
-DNA
(1)获得15N标记的大肠杆菌DNA
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二、DNA半保留复制的实验证据
(2)将15N标记的大肠杆菌转移到含有14NH4Cl的培养液中。在不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA,在进行离心,记录位置。
2.实验过程
15N/ 15N
-DNA
14NH4Cl
再分裂一次
分裂一次
提取DNA
离心
提取DNA
离心
?
?
?
哪个位置
?
?
?
哪个位置
合作探究1:小组合作学习画出1个DNA分子分别按照半保留复制和全保留复制两次的图解模型。
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二、DNA半保留复制的实验证据
2.实验过程
演绎推理—假设是半保留复制
15N/ 15N-DNA
15N/ 14N-DNA
14N/ 15N-DNA
15N/ 14N
14N/ 15N
14N/ 14N
14N/ 14N
亲代
子一代
全部位于
重带
全部位于
中带
1/2位于轻带
1/2位于中带
离心
离心
离心
DNA
复制一次
子二代
DNA
复制一次
15N/ 15N
14N/ 15N
14N/ 14N
14N/ 15N
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二、DNA半保留复制的实验证据
演绎推理—假设是全保留复制
15N/ 15N-DNA
15N/ 15N-DNA
14N/ 14N-DNA
15N/ 15N
14N/ 14N
14N/ 14N
14N/ 14N
亲代
子一代
全部位于
重带
1/2位于轻带
1/2位于重带
3/4位于轻带
1/4位于重带
离心
离心
离心
DNA
复制一次
子二代
DNA
复制一次
15N/ 15N
14N/ 14N
15N/ 15N
14N/ 14N
15N/ 15N
2.实验过程
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二、DNA半保留复制的实验证据
3.实验结果
亲代
第一代
第二代
15N/ 14N
15N/ 15N
15N/ 14N
14N/ 14N
重带
中带
1/2中带
1/2轻带
4.实验结论
DNA复制是 复制。
半保留
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小结
提出问题
作出假设
得出结论
演绎推理
实验验证
证明DNA半保留复制的实验
DNA以半保留方式复制(全保留、半保留)
推理、探究几种复制模式下得到子代DNA的可能情况,预测可能实验结果
DNA以半保留方式进行复制
证明DNA半保留复制的实验
假说演绎法
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4.DNA复制过程
有何特点?
精确复制的原因
有何生物学意义?
2.DNA复制过程
需要哪些条件?
1.DNA复制的概念
是什么?时间?场所?
3.简述DNA复制
过程怎么进行?
三、DNA复制的过程
合作探究二:请同学们自主阅读教材P55-56,小组合作思考讨论完成问题。
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三、DNA复制的过程
1.概念
DNA的复制是指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。
2.场所
真核细胞:
主要在细胞核中,但在线粒体、叶绿体也有DNA的复制;
原核细胞:
主要在拟核中,在质粒处也有DNA的复制。
3.发生时期
细胞分裂前的间期(有丝分裂前的间期、减数分裂前的间期),随着染色体的复制而完成。
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三、DNA复制的过程
4.条件
科恩伯格
1959年获诺贝尔奖
资料一:科恩伯格向反应体系中加入了4种脱氧核苷酸、ATP和酶,结果并未得到DNA分子。
资料二:科恩伯格向反应体系中加入了4种脱氧核苷酸、ATP和酶。又加入了微量的DNA分子。结果有新的DNA产生,且与加入的微量DNA分子相同。
亲代DNA分子中的两条母链
以细胞中游离的4种脱氧核苷酸
解旋酶、DNA聚合酶等
ATP等
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三、DNA复制的过程
5.过程
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三、DNA复制的过程