3.3 DNA的复制(课件）

第3节DNA的复制 本节聚焦： 1）怎样证明DNA是半保留复制的？ 2）DNA的复制过程是怎样的？ 3）DNA的半保留复制对遗传信息的稳定传递有什么意义？ 第3章基因的本质 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。” in the following communications. We were not aware of the details of the results presented there when we devised our structure, which rests mainly though not entirely on published experimental data and stereo-chemical arguments. It has not escaped our notice that the specific pairing we have postulated immediately suggests a possible copying mechanism for the gengtic 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 碱基互补配对原则暗示DNA的复制机制可能是怎样的？ 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？ 问题探讨 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，但得出结论必须建立在确凿的证据之上。 半保留复制 全保留复制 对DNA复制的推测 提出问题 DNA以什么方式复制？ 作出假设 DNA以半保留方式复制（全保留、分散） 如何来证明哪个观点是正确的？ 关键思路是什么？ 通过实验区分亲代和子代的DNA。 如何区分亲代和子代的DNA？ 分散复制 14N和15N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，因此，利用离心技术可以在试管中分离开含有不同氮元素的DNA。 知识 .背景 3. 研究方法： 2. 实验材料： 4. 实验技术： 一、DNA半保留复制的实验证据 大肠杆菌（繁殖快，20min一代） 假说—演绎法 同位素标记法(N元素的两种稳定同位素：无放射性）、 密度梯度离心法 1. 实 验 者： 美国生物学家梅塞尔森和斯塔尔 注意：同位素标记法≠放射性同位素标记法 区分：分离细胞器方法：差速离心法 分离不同密度的DNA分子: 密度梯度离心法 课本P53 笔记 将1个含15N/15N-DNA的亲代大肠杆菌置于含14NH4Cl的普通培养液中培养。在不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA进行离心。在右表中标记（DNA所在位置+宽度） 代数 全保留 复制 半保留 复制 亲代 子一代 子二代 温馨提示：用不同颜色笔或实线虚线区分14N、15N。 一、DNA半保留复制的实验证据 15N 14N 14N 15N 14N 14N 14N 14N 15N 14N 15N 14N P F1 F2 15N 15N 15N/15N 重带 15N/14N 14N/14N 15N/14N 轻带中带 中带 第二代 第一代 提取DNA离心 提取DNA离心 提取DNA离心 含14N的培养液 演绎推理—假设是半保留复制 第二代 含14N的培养液 第一代 提取DNA离心 提取DNA离心 15N 15N P F1 F2 14N 14N 提取DNA离心 重带 轻带重带 轻带 重带 15N 15N 15N 15N 14N 14N 14N 14N 14N 14N 15N/15N 14N/14N 15N/15N 14N/14N 15N/15N 演绎推理—假设是全保留复制 P F1 F2 15N 15N 提出DNA离心 重带 提出DNA离心 中带 提出DNA离心 中带 演绎推理—假设是分散复制 第二代 第一代 含14N的培养液 15N/14N 15N/14N 半保留复制 全保留复制 分散复制 第二代 第一代 15N/14N 中