内容正文:
第3章 基因的本质
人教版高中生物 必修2
第3节
DNA的复制
1
运用假说—演绎法探究DNA的复制方式(难点)。
2
概述DNA通过半保留方式进行复制(重点)。
3
理解DNA的准确复制是遗传信息稳定传递的基础。
1.复制机制可能是怎样的?
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。
2.为什么用“可能”?
科学研究需要大胆的想象,但是得出结论必须建立在确凿的证据之上。
沃森和克里克在发表DNA双螺旋结构的那篇著作短文的结尾处写道:“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”
《核酸的分子结构》论文节选
问题探讨
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目标一
对DNA复制的推测及DNA
半保留复制的实验证据
1.1科学的研究方法
(二)推测可能的复制方式
(三)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
(四)完成实验
(一)DNA的是如何复制的?
半保留复制
全保留复制
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
1.2对DNA复制的推测
沃森和克里克提出了遗传物质自我复制的这一假说。
亲代DNA分子
半
保
留
复
制
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。
内容
新合成的每个DNA分子中,都保留了原来DNA分子中的一条链。
结果
1.2对DNA复制的推测
有人持不同观点,提出全保留复制等不同假说。
亲代DNA分子
指DNA复制以DNA双链为模板,子代DNA的双链都是新合成的。
概念
全
保
留
复
制
梅塞尔森
斯塔尔
1958年
大肠杆菌
1.3 DNA半保留复制的实验证据
同位素标记技术
14N/14N—DNA
15N/14N—DNA
15N/15N—DNA
(轻带)
(中带)
(重带)
1.3 DNA半保留复制的实验证据
密度梯度离心技术
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
1.3 DNA半保留复制的实验证据
半保留复制
分裂一次
再分裂一次
15N/ 15N
-DNA
15N/ 14N
-DNA
15N/ 14N
-DNA
15N/ 14N
-DNA
15N/ 14N
-DNA
14N/ 14N
-DNA
14N/ 14N
-DNA
14N
14N
14N
+
+
1.3 DNA半保留复制的实验证据
2.若DNA复制的方式是全保留复制,请你预期实验结果。
大肠杆菌 DNA在离心管中的位置及比例 DNA分子所含N的类型
亲代 下部,100%
第1代
第2代
15N/15N
15N/15N-DNA,14N/14N-DNA
下部50%,上部50%
下部25%,上部75%
15N/15N-DNA,14N/14N-DNA
活动1
探究DNA复制方式
1.3 DNA半保留复制的实验证据
分散
复
制
1.2对DNA复制的推测
DNA 复制是镶嵌型的复制,即在子代 DNA 两条链中,母链和子链片段镶嵌存在,也叫弥散复制。
概念
亲代DNA分子
3. 若DNA复制的方式是分散复制,则第一代和第二代分别出现几条带,位置如何?
第一代和第二代都只有1条带,第一代的条带位置居中,第二代的条带比第一代偏上。
(15N+3×14N)
4
+
(15N+3×14N)
4
(15N+3×14N)
4
+
(15N+3×14N)
4
(15N+3×14N)
4
+
(15N+3×14N)
4
(15N+3×14N)
4
+
(15N+3×14N)
4
(15N+14N)
2
(15N+14N)
2
+
(15N+14N)
2
(15N+14N)
2
+
中带
轻中带之间
活动1
探究DNA复制方式
分散
复
制
4.科学家的实验结果显示第一代只出现一条居中的DNA条带,这个结果排除了哪种复制方式?
5.科学家的实验结果显示第二代出现了一条居中的条带和一条靠上的条带,这个结果可以进一步将哪种复制方式排除掉?
排除全保留复制方式
排除分散复制方式
DNA的复制是以半保留的方式进行的
活动1
探究DNA复制方式
1.(2022·山西蒲县高一期中)某研究小组进行“探究DNA的复制过程”的活动,结果如图所示。其中培养大肠杆菌的唯一氮源是14NH4Cl或15NH4Cl。a、b、c表示离心管编号,条带表示大肠杆菌DNA离心后在离心管中的分布位