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

3.3 DNA的复制 第三章基因的本质 （第一课时） 1 学习目标 1.运用假说-演绎法探究DNA的复制方式。 2.掌握DNA复制的条件、过程和特点。 3.理解DNA的准确复制是遗传信息稳定传递的基础。 问题探讨 沃森和克里克在发表DNA双螺旋结构的那篇 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机制。” §3.3 DNA的复制 《核酸的分子结构》论文节选 01 问题探讨 讨论 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？这反应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实验证据之上； 4 （1）半保留复制：沃森和克里克提出 （1）DNA复制，DNA双螺旋 ，互补的碱基之间的 断裂。 （2）解开的两条单链分别作为复制的 ，游离的脱氧核苷酸根据 原则，通过形成氢键，结合到作为模板的单链上。 （3）新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链，因此，这种复制方式称作 。 解开 氢键 模板 碱基互补配对 半保留复制 一. 对DNA复制的推测 1.提出问题： DNA以什么方式复制？ 2.提出假说: 复制一次 5 1.提出问题： 2.提出假说: DNA以什么方式复制？ （2）全保留复制：DNA复制以DNA双链为模板，子代DNA双链都是新合成的 ，没有旧的部分。 复制一次 亲代DNA 子代DNA 一. 对DNA复制的推测 一、对DNA复制的推测 提出假说 假说二：全保留复制 假说一：半保留复制 （沃森和克里克） 如何验证哪个假说是正确的？关键思路是？ 以DNA双链为模板，子代DNA的双链都是新合成的。 以DNA一条链为模板，新合成的每个DNA分子中都保留了原来DNA分子中的一条链。 区分亲代和子代的DNA 二、DNA半保留复制的实验证据 证明DNA是半保留复制的实验---（假说演绎法） 2、实验技术： 同位素标记技术、密度梯度离心技术 1、实验者： 梅塞尔森、斯塔尔 DNA是肉眼看不可见的，如何做区分亲代和子代的DNA呢？ 梅塞尔森 斯塔尔 1958年 同位素标记技术 大肠杆菌（繁殖快，20min一代） 资料：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。 二、DNA半保留复制的实验证据 14N/14N—DNA 15N/14N—DNA 15N/15N—DNA (轻带) (中带) (重带) 密度梯度离心技术 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。 14N/14N—DNA（轻带） 14N/15N—DNA（中带） 15N/15N—DNA（重带） 15N 15N 14N 15N 15N 14N 14N 14N 比较密度高低： < < = 二、DNA半保留复制的实验证据 实验过程 细胞分裂一次 大肠杆菌在含15NH4CL的培养液中生长若干代 转移到含14NH4CL 细胞再分裂一次 提取DNA离心 提取DNA离心 提取DNA离心 得到的大肠杆菌DNA几乎都是15N标记的 ？ ？ ？ 哪个位置 假设DNA是半保留复制，离心后试管中DNA应处在什么位置？ 假设DNA是全保留复制，离心后试管中DNA应处在什么位置？ 演绎推理 二、DNA半保留复制的实验证据 【实验预期】 第一代会出现的结果是 如果DNA复制是半保留复制 第二代会出现的结果是 14N/15N-DNA 15N/15N-DNA 14N 14N 14N 14N/ 14N -DNA 14N/15N-DNA 提取DNA离心 密度 低 高 15N/15N-DNA 提取DNA离心 14N/ 15N-DNA 14N/15N -DNA 提取DNA离心 14N/ 15N-DNA 14N/ 14N-DNA 亲代 【实验预期】 第一代会出现的结果是 如果DNA复制是全保留复制 第二代会出现的结果是 15N/15N-DNA 14N 14N 14N 14N/ 14N -DNA 15N /15N -DNA 14N/ 14N -DNA 15N/15N-DNA 密度 低 高 15N/15N-DNA 15N/ 15N-DNA 14N/ 14N-DNA 15N/ 15N-DNA 14N/ 14N-DNA 提取DNA离心 提取DNA离心 提取DNA离心 演绎推理 二、DNA半保留复制的实验证据 转移到含14N