1、,第3节 DNA的复制,电影侏罗纪公园,亿万富豪韩文根据遗传工程学理论,透过史前蚊子所遗留血液中的恐龙的DNA,悉心以胚胎繁殖,竟令在地球上绝迹了六千五百万年的史前动物得以再生 。,【复习回顾:DNA的基本单位及结构】,全保留复制,半保留复制,从DNA两条链的组成上看,半保留复制和全保留复制两种方式所形成的子代DNA有何不同?,一、对DNA分子复制的推测,2、如果要你来设计实验,你认为最基本的思路是什么?,把复制出的子代DNA链和原来的链区别开, 然后观察它在新DNA中出现的情况。,【思考】 1、这些观点各有不同,如何来证明那个观点是正确的?,只能用实验来证明。,一、对DNA分子复制的推测,1
2、4N/ 14N,14N/ 15N,15N/ 15N,轻密度带,中密度带,重密度带,【思考】 3.如何在实验中直观区分母链和子链?,同位素示踪技术,4.形成的不同密度的DNA分子应如何区分?,密度梯度离心,【合作探究】用15N标记的一个DNA分子,提供的原料用14N标记。 (1)若其按照全保留复制的可能进行复制,复制一次后得到的两个DNA的N元素的组成是怎样的?若将它们放入离心管内离心,DNA存在的位置是怎样的?复制两次呢? (2)若按照半保留复制的可能进行复制,复制一次后得到的两个DNA的N元素的组成是怎样的?若将它们放入离心管内离心,DNA存在的位置是怎样的?复制两次呢?,一、对DNA分子复
3、制的推测,请同学们用黑色的笔表示亲代DNA分子的两条链,用红色的笔代表新合成的子链,模拟出子一代、子二代DNA分子的组成以及在离心管中的条带位置。,实验结论:DNA的复制是以半保留的方式进行的,二、DNA半保留复制的实验证据,提出假说,演绎推理,验证假说,(1)DNA的复制是半保留复制,(2)子代DNA可能的情况及如何设计实验验证这种现象,(3)通过实验进行验证,【尝试应用】1.已知一条全部N原子被15N标记的DNA分子(亲代),转移到含14N的培养基上培养n代,其结果如下,回答下列问题:,分子总数_ 只含15N的分子_ 含15N 14N的分子_ 只含14N的分子_ 含14N的分子_ 脱氧核苷
4、酸链总数_ 含15N的链为_ 含14N的链为_,2n,0,2,2n-2,2n+1,2,2n+1-2,2n,场所:,细胞核(主要)、线粒体、叶绿体,时间:,细胞分裂的间期,概念:,以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程,三、DNA分子复制的过程,基本条件:,模板、原料、能量、酶,材料一:1956年Kornberg将从大肠杆菌中提取出的DNA聚合酶加入到具有四种丰富的脱氧核苷酸和适量的Mg+的人工合成体系中,四种脱氧核苷酸并不能聚合成脱氧核糖核酸链并没有发生DNA的合成。当加入了少量DNA引子和ATP能量原料,经保温孵育后,测定其中DNA的含量。发现其中DNA的含量增加了,并且DNA的(A+T)(
5、C+G)的比值与所加入的单链DNA引子相同。,三、DNA分子复制的过程,资料二:科学家在适宜条件下人工合成DNA,过程如下,三、DNA分子复制的过程,阅读课本P54完成学案2、3、4,三、DNA分子复制的过程,【小结】DNA分子的复制要点,有丝分裂间期或减数第一次分裂间期,主要在细胞核,少数在线粒体、叶绿体中,DNA分子两条链(称为母链),分别进入两个DNA分子中,四种游离的脱氧核苷酸,ATP,解旋酶、DNA聚合酶,子代DNA分子(与亲代一模一样),边解旋边复制、半保留复制,DNA能准确复制的原因,具有独特的双螺旋结构为复制提供了精确地模板 通过碱基互补配对,保证复制能够准确无误的进行,DNA
6、能准确复制的意义,使遗传信息从亲代传给子代,保证了遗传信息的连续性,三、DNA分子复制的过程,公式: 1.复制n次 2.第n次复制 【尝试应用】2 .一个DNA分子中含有1000个碱基对,其中有400个腺嘌呤。如果它连续复制两次,消耗周围环境中胞嘧啶脱氧核苷酸_。,1800,思考讨论DNA复制所需原料的计算,(2n-1)*碱基数,2n-1 * 碱基数,过程,解旋,合成子链,模板:,亲代DNA提供,原料:,原则:,条件:,游离的脱氧核苷酸,碱基互补配对原则,能量:,酶:,特点,边解旋边复制,半保留复制,意义,保持前后代遗传信息的连续性,复旋,【课堂小结】,ATP,解旋酶、DNA聚合酶,提出DNA复制假说,演绎推理,实验检验,假说演绎,