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课件网) 第3章 基因的本质 第三节 DNA的复制 梅塞尔森 斯塔尔 问题探讨 沃森和克里克在发表DNA双螺旋结构的那篇著作短文的结尾处写道：“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” 《核酸的分子结构》论文节选 1.复制机制可能是怎样的？ 2.为什么用“可能”？ 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,但是得出结论必须建立在确凿的证据之上。 一:对DNA复制的推测（假说—演绎法） 提出问题 DNA以什么方式复制？ 半保留复制(沃森和克里克） 半保留复制 全保留复制 分散复制 有人质疑 这些观点各有不同，如何来证明那个观点是正确的？ 提出 任务：阅读课本P53及“证明DNA半保留复制的实验”思考如下问题： 用什么方法能在实验中直观区分母链和子链？ 该实验用什么元素做标记？为什么？ 通过实验区分DNA复制方式的两种假说,实验的关键是什么 如何测定子代DNA带有同位素的情况 该实验的具体流程是什么 一、DNA半保留复制的实验证据 探究： 1.要通过实验“探究DNA复制是哪种方式？”关键思路是什么？ 2.DNA是肉眼看不可见的，如何区分亲代和子代的DNA呢？ 关键思路：区分亲代和子代的DNA 梅塞尔森 斯塔尔 1958年 同位素标记技术 大肠杆菌（繁殖快，20min一代） 一、DNA半保留复制的实验证据 3.该实验用什么元素做标记 为什么不用32P，14C等具有放射性的同位素标记呢 4.形成的不同密度的DNA分子应如何区分？ 15N和14N为稳定同位素，含15N的DNA比含14N的DNA密度大。 用32P，14C等具有放射性的同位素标记无法区分亲代和子代DNA 密度梯度离心技术 利用离心技术可以在试管中区分含有不同质量N元素的DNA。 密度 低 高 14N/14N—DNA 15N/14N—DNA 15N/15N—DNA (轻带) (中带) (重带) 一、DNA半保留复制的实验证据 15NH4Cl 14N/ 14N -DNA 繁殖若干代 15N/ 15N -DNA 目的？ 大肠杆菌繁殖多代后，可认为大肠杆菌DNA都是15N标记的 同位素标记技术 一、DNA半保留复制的实验证据 15N/ 15N -DNA 再分裂一次 分裂一次 一、DNA半保留复制的实验证据 提取DNA 离心 提取DNA 离心 ？ ？ ？ 哪个位置 ？ ？ ？ 哪个位置 同位素标记技术 密度梯度离心技术 14NH4Cl 证明DNA半保留复制的实验 演绎推理（预期实验结果）： 如果DNA复制是全保留复制 思考： 假如全保留复制是正确的，实验预期又会是怎样的（子一代、子二代的DNA双链分别含有哪种N元素？离心后出现的密度带？）？ 证明DNA半保留复制的实验 演绎推理（预期实验结果）： 15N/14N-DNA 14N/14N-DNA 重带 1/2中带 中带 1/2轻带 15N/14N—DNA 15N/15N—DNA 证明DNA半保留复制的实验 演绎推理（预期实验结果）： 如果DNA复制是全保留复制 思考： 假如全保留复制是正确的，实验预期又会是怎样的（子一代、子二代的DNA双链分别含有哪种N元素？离心后出现的密度带？）？ 证明DNA半保留复制的实验 演绎推理（预期实验结果）： 如果DNA复制是全保留复制 15N/15N-DNA 14N/14N-DNA 15N/15N-DNA 14N/14N-DNA 15N/15N—DNA 1/2轻带 1/2重带 3/4轻带 1/4重带 14N/14N-DNA 15N/15N-DNA 14N/14N-DNA 15N/15N-DNA 重带 实验验证 一、DNA半保留复制的实验证据 探究一.DNA复制的方式 实验验证： 大肠杆菌在含15NH4Cl的培养液中生长若干代 细胞再 分裂一次 转移到含14NH4Cl的培养液中 细胞分裂一次 提出DNA离心 提出DNA离心 提出DNA离心 排除 全保留复制 15N 14N 14N 14N 15N 14N 亲代 子一代 子二代 15N 15N 得出结论： DNA是 半保留复制 提出问题 作出假设 得出结论 演绎 ... ...
