4.2.3《DNA的复制》课件(苏教版必修2).ppt

DNA的结构和DNA的复制 第三课时 DNA的复制 叶县三高 吕国奇 * 科恩伯格的实验 科恩伯格设想，细胞内必有合成DNA所需的酶。于是他把大肠杆菌磨碎，用其提取液加上4种脱氧核苷酸，其中至少有一种进行放射性同位素标记，以便于检查实验结果，再加一点点微量DNA作为“模板”（比如小牛胸腺DNA）。把上述混合液在有鎂离子存在的条件下于37?C静置30min，发现放射性标记已进入DNA部分，说明有新合成的DNA分子。新合成的DNA分子用过滤沉淀法提纯后，科恩伯格测定了产物DNA的碱基组成，发现它们同模板DNA组成惊人相似。 从实验中得到的启示 ⑴DNA可以复制吗？实验中哪些信息支持这个结论？ ⑵DNA复制需要哪些原料？ 如果不加入“模板”DNA，新DNA可以合成吗？ 我们的问题 这个实验说明了DNA复制的微观过程吗？ 如果没有你能根据所学过的知识设计一个DNA复制的模型吗？ 当时科学家设计的模型又是什么呢？。 科学家的模型 ①全保留复制模型：作为模板的DNA的两条母链分开，分别复制形成两条DNA子链，此后两条母链彼此结合，恢复原状，新合成的两条子链彼此互补结合形成一条新的双链DNA分子。 ②弥散复制模型：亲代DNA双链被切成双链片段，而这些片段又可以作为新合成双链片段的模板，新、老双链又以某种方式聚集成“杂种链”。 ③半保留复制：在复制过程中，原来双螺旋的两条链并没有被破坏，它们分成单独的链，每一条旧链作为模板再合成一条新链，这样在新合成的两个双螺旋分子中，每个分子中都有一条旧链和一条新链。 同学们想一想，DNA复制到底是一个什么样的过程？我们能否根据我们所学知识设计一个实验来验证科学家的猜想？ 提示：DNA是肉眼看不到的，如何才能分辨出哪个DNA原来就存在的，还是新形成的呢？。 科学家的实验 1957年美国的米西尔森和斯塔尔采用稳定的同位素15N作DNA标记，15N可以导致DNA分子密度显著增加这样可以通过密度梯度离心将不同的DNA分子区分开来。 同学们想一想；如果两条链都用15N标记的DNA分子与用14N 标记的DNA分子相比哪一条较轻，离心的话哪一种在底部？ 科学家实验 第一步； 他们将大肠杆菌放在含有15N的培养基上培养，获得实验用的亲代细菌（这样做的目的是什么？）， 使亲代的DNA双链都标记上15N（双链均为重链），提取DNA进行CsCl梯度离心，结果只有一条带位于离心管底部。 第二步；将持续生长的后代放在含14N的培养基中培养，让其再繁殖一代，取子代DNA进行CsCl离心。 请同学们预测一下 ①如果DNA复制是全保留复制，离心结果如何？ ②如果DNA复制是弥散复制，离心结果如何？ ③如果DNA复制是半保留复制，离心结果如何？ 实验结果 实验结果显示离心管中部只出现一条带。 这一步实验结果否定了哪一个实验模型？ 科学家的实验 第三步；将第二步所得到的大肠杆菌放入含14N的培养基中培养，得到子二代，然后提取DNA进行CsCl梯度离心。 同学们预测一下，如果是弥散复制会是什么结果？如果是半保留复制又是什么结果？ 真实结果 实验的结果是离心管中有2条带，比例相等，一条位于上部，一条位于中部。 实验结果支持三个模型中的哪一个？ 如果实验继续进行第四步，让大肠杆菌在14N培养基上再复制一代，提取DNA进行CsCl梯度离心，结果会如何？离心管内有几条带？比例如何？ 我们能不能设计一个实验来进一步验证半保留复制的真实性 为了验证DNA半保留复制的真实性，又把第一代的杂种链经变性分开（使两条链分离成单链），然后再将变性前后的双链和单链分别进行梯度离心。 实验结果该如何呢？ DNA分子复制的过程 1、DNA分子复制过程发生在细胞的那一时期？ 2、DNA复制的半保留复制是怎样的呢？ 通过下面的图片和动画让我们总结出来。 阅读课本P63~64，找出复制的概念、时间、条件、过程、结果、意义。看与我们的总结是否一致。 概念：是指以 母链DNA 为模板合成 子代DNA 的过程。 时间：有丝分裂间期、减数分裂第一次分裂间期。 条件：模板、原料、酶、能量。 过程：DNA解旋、分别以两条链为模板边解旋边复制，复制过程严格遵循碱基互补配对。 结果：形成两个新的DNA分子 意义：使遗传信息从亲代传给子代 练习 1、用标记有15N的一个双链DNA分子，在14N的培养液中进行两次复制后，其后代的DNA分子单链中，含14N和15N的比值为（ ） A、 1：1 B、2 :1 C、3：1 D、4：1 2、下列关于DNA分子复制的叙述中，正确的是（ ）