DNA的復制課件-高一下學期生物人教版必修2

第3節(jié)DNA的復制

學習目標運用假說—演繹法探究DNA的復制方式。理解DNA的準確復制是遺傳信息穩(wěn)定傳遞的基礎(chǔ)。概述DNA通過半保留的方式進行復制。無論細胞有絲分裂還是減數(shù)分裂，都要經(jīng)歷一個較長的細胞分裂間期。細胞在分裂間期主要有什么變化？DNA分子是怎樣進行復制的呢?沃森和克里克在發(fā)表DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的那篇著作短文的結(jié)尾處寫道：“值得注意的是，我們提出的這種堿基特異性配對方式，暗示著遺傳物質(zhì)進行復制的一種可能的機制”1.堿基互補配對原則暗示DNA的復制機制可能是怎樣的？inthefollowingcommunications.Wewerenota

ware

ofthedetailsoftheresultspresontedtherewhenwe

devisedourstructure,whichrestsmainlythoughnotentirelyon

publishedexperimentaldataandstereo-chenicalarguments.

Ithasnotescopedournoticethatthespscific

pairingwehavepostulatedimmedintelysuggestsapossible

copyingmechanismforthegenetismaterial.Fulldetailsofthestructure,includingthecon-ditionsassumedinbuildingit,togetherwithaset

ofco-ordinatesfortheatoms,willbepublishedelsewhere.《核酸的分子結(jié)構(gòu)》論文節(jié)選提出問題一、問題探討----提出問題1、半保留復制（1）提出者：沃森和克里克（2）假說內(nèi)容：DNA復制時，DNA雙螺旋解開，互補的堿基之間的氫鍵斷裂，解開的兩條單鏈分別作為復制的模板，游離的脫氧核苷酸根據(jù)堿基互補配對原則，通過形成氫鍵，結(jié)合到作為模板的單鏈上。二、對DNA復制的推測----作出假說（3）特點：新合成的每個DNA分子中，都保留了原來DNA分子中一條鏈。2、全保留復制DNA復制以DNA雙鏈為模板，子代DNA的雙鏈都是新合成的。1、半保留復制新合成的每個DNA分子中，都保留了原來DNA分子中一條鏈。？一模一樣，一新一舊一全新，一全舊二、對DNA復制的推測----作出假說要通過實驗“探究DNA復制是哪種方式？”，關(guān)鍵思路是什么？如何做區(qū)分

？又如何進行實驗觀察呢

？關(guān)鍵思路：區(qū)分親代和子代的DNA，標記親代DNA鏈，然后觀察它們在子代DNA中如何分布。三、DNA半保留復制的實驗證據(jù)閱讀課本內(nèi)容53—54頁，思考下列問題（2min）：1.實驗材料選用了什么？2.運用了什么技術(shù)方法？同位素標記技術(shù)3.使用了什么同位素去標記DNA？原理是？4.使用了哪種技術(shù)把不一樣的DNA分開？密度梯度離心技術(shù)1958年，美國生物學家梅塞爾森和斯塔爾，設(shè)計了一個巧妙的實驗。三、DNA半保留復制的實驗證據(jù)大腸桿菌15N和14N是氮元素的兩種穩(wěn)定同位素，這兩種同位素的相對原子質(zhì)量不同，含15N的DNA比含14N的DNA密度大。不具有放射性重帶中帶輕帶15N14N15N15N14N14N同位素標記技術(shù)(N)、密度梯度離心技術(shù)含15N的DNA比含14N的DNA密度大親代子一代子二代細胞再分裂一次轉(zhuǎn)移到含14NH4Cl的培養(yǎng)液中細胞分裂一次提取DNA離心提取DNA離心提取DNA離心大腸桿菌在含15NH4Cl的培養(yǎng)液中生長若干代？？？實驗過程：思考.討論：如果親代DNA含15N，放在含14N的環(huán)境中培養(yǎng)，復制后得到的子一代DNA和子二代DNA分別含15N、14N的情況是怎樣的?（請同學們繪圖表示）（一）實驗預期—演繹推理：假說1：半保留復制：新合成的每個DNA分子中，都保留了

原來DNA分子中一條鏈。假說2：全保留復制：DNA復制以DNA雙鏈為模板，子代

DNA的雙鏈都是新合成的。親代第一代第二代15N15N15N15N14N14N14N14N14N14N1.假如DNA復制是半保留復制,實驗的預期會是怎樣的？重帶中帶輕帶中帶（一）實驗預期—演繹推理：親代第一代第二代15N15N15N14N15N14N14N14N14N14N2.假如DNA復制是全保留復制,實驗的預期會是怎樣的？重帶重帶輕帶1/4重帶3/4輕帶（一）實驗預期—演繹推理：排除DNA的全保留復制方式！DNA復制方式是半保留復制！15N/15N-DNA15N/14N-DNA14N/14N-DNA15N/14N-DNA（二）實驗驗證，得出結(jié)論：親

代子一代子二代細胞再分裂一次轉(zhuǎn)移到含14NH4Cl的培養(yǎng)液中細胞分裂一次提取DNA離心提取DNA離心提取DNA離心含15NH4Cl的培養(yǎng)液中結(jié)論：親代大腸桿菌的DNA經(jīng)離心處理后，試管中只出現(xiàn)了一條DNA帶，位置靠近試管的底部，說明其密度最大，是15N標記的親代雙鏈DNA(

15N/15N-DNA)。將轉(zhuǎn)移培養(yǎng)后第一代細菌DNA離心后，試管中也只有一條帶，但位置居中，說明其密度居中，是只有一條單鏈被15N標記的子代雙鏈DNA(

15N/14N-DNA)。將第二代細菌的DNA離心后，試管中出現(xiàn)兩條帶，一條帶位置居中，為15N/14N-DNA,另一條帶的位置更靠上，說明其密度最小，是兩條單鏈都沒有被15N標記的子代雙鏈DNA(14N/14N-DNA)。實驗結(jié)果與半保留復制的預期結(jié)果相符作出假說演繹推理實驗驗證2、推測可能的復制方式3、推理、探究幾種復制模式下得到子代DNA的可能情況，預測可能實驗結(jié)果5、結(jié)論：DNA復制是半保留復制1、DNA是如何復制的?提出問題半保留復制全保留復制假說—演繹法DNA復制方式的探究歷程4、證明DNA半保留復制的實驗得出結(jié)論1.如圖所示是研究DNA復制方式的實驗，根據(jù)這些實驗結(jié)果進行的推論，正確的是菌種：大腸桿菌培養(yǎng)條件與方法：(1)在含15NH4Cl的培養(yǎng)基中培養(yǎng)若干代，使DNA均被15N標記(甲圖)；(2)轉(zhuǎn)至含14NH4Cl的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，每30分鐘繁殖一代；(3)取出每代DNA樣本，并離心。典題應用①丙是轉(zhuǎn)入含14NH4Cl培養(yǎng)基中復制一代的結(jié)果②乙是轉(zhuǎn)入含14NH4Cl培養(yǎng)基中復制二代的結(jié)果③出現(xiàn)丁的結(jié)果至少需要60分鐘④戊圖表示復制三代后不再具有15N標記的DNAA.①④

B.①③

C.②③

D.①②③√2.將在含15NH4Cl的培養(yǎng)液中培養(yǎng)若干代的某真核細胞轉(zhuǎn)移到含14NH4Cl的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，讓細胞連續(xù)進行有絲分裂，并進行密度梯度離