3.3 DNA的复制课件-2023-2024学年高一下学期生物人教版必修2

第三章 基因的本质 第三节 DNA的复制 沃森和克里克在发表DNA 双螺旋结构的那篇著名短文的结尾处写道:“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.” 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? in the following communications. We were not a ware of the details of the results presonted there when we devised our structure, which rests mainly though not entirely on published experimental data and stereo-chenical arguments. It has not escoped our notice that the spscific pairing we have postulated immedintely suggests apossible copying mechanism for the genetis 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. 《核酸的分子结构》论文节选 问题探讨 1.碱基互补配对原则暗示DNA的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。 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。 一.DNA复制的推测 1. 沃森和克里克的假说一： ——半保留复制 亲代DNA分子 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。 新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链。 15N 14N 15N 15N 15N 14N 一.DNA复制的推测 假说二： 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。 ——全保留复制 假说三： ——分散复制 亲代DNA分子 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。 15N 15N 15N 15N 14N 14N 15N 15N 15N 14N 二.DNA半保留复制的实验证据 提出问题 做出假设 演绎推理 实验验证 得出结论 DNA的是如何复制的? (1)半保留复制 (2)全保留复制 (3)弥散复制 设计实验 证明DNA半保留复制的实验 假说-演绎法 二.DNA半保留复制的实验证据 证明DNA半保留复制的实验 提出问题 做出假设 演绎推理 实验验证 得出结论 设计实验 区分亲代和子代DNA 1.实验关键： 15N和14N是N元素的两种稳定的同位素(无放射性)，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。 2.实验者： 美国科学家梅塞尔森和斯塔尔 3.实验材料： 大肠杆菌 4.实验方法： 同位素标记法 密度梯度离心法 利用离心技术可以在试管中分离开含有相对原子质量不同的N元素的DNA分子 二.DNA半保留复制的实验证据 证明DNA半保留复制的实验 提出问题 做出假设 演绎推理 实验验证 得出结论 设计实验 含15N的DNA比含14N的DNA密度大；利用离心技术可以在试管中区分不同N元素的DNA分子 中带 14N/14N 轻带 重带 根据试管中DNA带所在的位置就可以区分亲代与子代的DNA 4.实验方法： 如何测定子代DNA带有同位素的情况? 15N/14N 15N/15N 二.DNA半保留复制的实验证据 证明DNA半保留复制的实验 提出问题 做出假设 演绎推理 实验验证 得出结论 设计实验 3.实验过程 分裂一次 15N/ 15N-DNA 再分裂一次 繁殖若干代 上 中 下 提取DNA 离心 15NH4CI 15NH4CI 15N/15N-DNA 密度 低 高 14NH4Cl 上 中 下 哪个位置？ 14NH4Cl 提取DNA 离心 上 中 下 哪个位置？ 14NH4Cl 提取DNA 离心 二.DNA半保留复制的实验证据 证明DNA半保留复制的实验 提出问题