内容正文:
第3节 DNA的复制
一、问题探讨----提出问题
亲代的遗传物质如何“多出一份”来传递给子代?
1、半保留复制
(1)提出者:
沃森和克里克
(2)假说内容:
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。
二、对DNA复制的推测----作出假说
(3)特点:
新合成的每个DNA分子中,都保留了原来DNA分子中一条链。
2、全保留复制
1、半保留复制
二、对DNA复制的推测----作出假说
任务一:用红色表示亲代DNA的两条链,用黑色表示新合成的DNA链,请分别画出半保留复制和全保留复制的示意图
亲代DNA
子一代DNA
子二代DNA
要通过实验“探究DNA复制是哪种方式?”,关键思路是什么?
关键思路:区分亲代和子代的DNA,标记亲代DNA链,然后观察它们在子代DNA中如何分布。
三、DNA半保留复制的实验证据
阅读课本内容53—54页,思考下列问题(2min):
1.实验材料选用了什么?
2.运用了什么技术方法?
同位素标记技术
3.使用了什么同位素去标记DNA?原理是?
4.使用了哪种技术把不一样的DNA分开?
密度梯度离心技术
三、DNA半保留复制的实验证据
大肠杆菌
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。
不具有放射性
亲 代
子一代
子二代
细胞再分裂一次
转移到含14NH4Cl的培养液中
细胞分裂一次
提取DNA离心
提取DNA离心
提取DNA离心
大肠杆菌在含15NH4Cl的培养液中生长若干代
?
?
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实验过程:
如果亲代DNA含15N,放在含14N的环境中培养,复制后得到的子一代DNA和子二代DNA分别含15N、14N的情况是怎样的?请同学们绘图表示。
(一)实验预期—演绎推理:
假说1:半保留复制 假说2:全保留复制
亲 代
第一代
第二代
15N
15N
15N
15N
14N
14N
14N
14N
14N
14N
1.假如DNA复制是半保留复制,实验的预期会是怎样的?
重带
中带
轻带
中带
(一)实验预期—演绎推理:
15N
14N
14N
15N
亲 代
第一代
第二代
15N
15N
15N
14N
15N
14N
14N
14N
14N
14N
2.假如DNA复制是全保留复制,实验的预期会是怎样的?
重带
重带
轻带
1/4重带
3/4轻带
(一)实验预期—演绎推理:
15N
15N
14N
14N
排除DNA的全保留复制方式!
DNA复制方式是半保留复制!
15N/15N-DNA
15N/14N-DNA
14N/14N-DNA
15N/14N-DNA
(二)实验验证,得出结论:
亲 代
子一代
子二代
细胞再分裂一次
转移到含14NH4Cl的培养液中
细胞分裂一次
提取DNA离心
提取DNA离心
提取DNA离心
含15NH4Cl的培养液中
结论:
亲代大肠杆菌的DNA经离心处理后,试管中只出现了一条DNA带,位置靠近试管的底部,说明其密度最大,是15N标记的亲代双链DNA( 15N/15N-DNA )。
将转移培养后第一代细菌DNA离心后,试管中也只有一条带,但位置居中,说明其密度居中,是只有一条单链被15N标记的子代双链DNA( 15N/14N-DNA)。
将第二代细菌的DNA离心后,试管中出现两条带,一条带位置居中,为15N/14N-DNA,另一条带的位置更靠上, 说明其密度最小,是两条单链都没有被15N标记的子代双链DNA(14N/14N-DNA )。
实验结果与半保留复制的预期结果相符
S z L w h
S z L w h
假说演绎法
提出问题
作出假说
演绎推理
实验验证
得出结论
假说—演绎法
推测可能的复制方式
DNA是如何复制的?
根据复制方式,预测实验结果
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
半保留复制
全保留复制
结合课本图3-10中,完成以下问题:
四、DNA复制过程
1.DNA分子复制的概念,时间,场所?
2.DNA分子复制过程怎么进行?
3.DNA分子复制过程需要哪些条件?
4.DNA分子复制过程有何特点?
5.DNA分子复制有何生物学意义?
概念:
四、DNA复制过程
以亲代DNA为模板,合成子代DNA的过程。
分裂间期
主要在细胞核
1.解旋 2.延伸 3.合成新的DNA分子
半保留复制 边解旋边复制
碱基互补配对原则
DNA分子的两条链
4种游离的脱氧核苷酸
ATP
解旋酶 DNA聚合酶
动画展示DNA复制的过程
G
A
A
5,
3,
A
G
A
5,