3.3 DNA的复制（第1课时）-2023-2024学年高一下学期生物人教版必修二

第3节 DNA的复制 遗传物质DNA复制的机制分析 MECHANISM ANALYSIS OF DNA REPLICATION OF GENETIC MATERIAL DNA REPLICATION MOLECULAR BIOLOGY 第三章 基因的本质 1 新课导入 1.她们为什么长得这么像？ 2.什么是DNA的复制？DNA以什么样的方式复制？ 减数分裂和受精作用使生物的亲代与子代之间保持遗传性状的稳定性。 遗传物质复制 ？ 提出问题 2 对DNA复制的推测 一 假说一：半保留复制（沃森和克里克） 提出假说 (1)DNA复制时，DNA双螺旋 ，互补碱基之间的______ 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 特点：形成的分子一半是新的，一半是旧的 3 对DNA复制的推测 一 假说二：全保留复制 提出假说 以两条母链为模板合成两条DNA子链，子代DNA中母链重新结合，两条子链彼此结合成另一个子代DNA分子。 假说三：分散复制 亲代DNA双链被切成片段后合成，然后子、母双链聚集成“杂种链”。 特点：一全新，一全旧 特点：新旧都有，随机组合 4 DNA半保留复制的实验证据 二 问题2：如果要你来设计实验，你认为最基本的思路是什么？ 问题1：这些观点各有不同，如何来证明那个观点是正确的？ 问题3：用什么方法能在实验中直观区分母链和子链？ 问题4：该实验用什么元素做标记？为什么？ 问题5：如何测定子代DNA带有同位素的情况? 区分亲代和子代DNA 活动一：阅读课本P53-54,思考下列问题 5 DNA半保留复制的实验证据 二 梅塞尔森 斯塔尔 1958年 大肠杆菌（繁殖快，20min一代） 同位素标记技术 问题3：用什么方法能在实验中直观区分母链和子链？ 6 DNA半保留复制的实验证据 二 问题4：该实验用什么元素做标记？为什么？ 15N和14N ，因为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。 先用含15N的培养液培养大肠杆菌 转移到含14N的培养液继续培养 亲代的母链带上15N标记 新合成的子链带上14N标记 7 DNA半保留复制的实验证据 二 问题5：如何测定子代DNA带有同位素的情况? 也就是说，形成的不同密度的DNA分子应如何区分？ 密度梯度离心法 14N/14N—DNA 15N/14N—DNA 15N/15N—DNA (轻带) (中带) (重带) 含15N的DNA比含14N的DNA密度大；利用密度梯度技术可以在试管中分离开含有相对原子质量不同的氮元素的DNA。 ≠差速离心法 密度 低 高 前面我们已经学习过细胞核的结构，存在于细胞核中的遗传物质那是相当的重要。那么细胞增殖时如何既保证数量的增多，又能确保子细胞的遗传物质不变少呢？ 8 合作探究：如果亲代 DNA 的两条链全部都是含15N ，把它放在 含14N 的培养液中进行培养，则亲代、子一代、子二代 DNA 分别含有哪种 N 元素？ 尝试推理并画出1个DNA分子分别按照半保留复制、全保留复制的方式复制两次的图解模型。 DNA半保留复制的实验证据 二 演绎推理 活动二：小组合作 DNA半保留复制的实验证据 二 演绎推理 1.假设DNA的复制是半保留复制 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 提出DNA离心 提出DNA离心 提出DNA离心 第二代 第一代 含14N的培养液 不同复制方式的预期结果 10 DNA半保留复制的实验证据 二 演绎推理 2.假设DNA的复制是全保留复制 15N 15N 14N 14N 14N 14N 14N 14N 15N 15N 14N 14N P F1 F2 15N 15N 15N/15N 重带 第二代 第一代 提出DNA离心 提出DNA离心 提出DNA离心 含14N的培养液 轻带重带 轻带 重带 14N/14N 15N/15N 14N/14N 15N/15N 不同复制方式的预期结果 11 DNA半保留复制的实验证据 二 演绎推理 3.假设DNA的复制是分散复制 P F1 F2 第二代 第一代 提出DNA离心 提出DNA离心 提出DNA离心 含14N的培养液 重带