(课件网) 第二节 DNA分子的结构和复制 第二章 遗传的分子基础 第2课时 DNA分子能够储存大量的遗传信息,那么,遗传信息是怎样传递的呢?科学家推测,既然DNA分子的两条链是互补的,那么每条链都应该能作为复制的模板合成互补链,形成两条子代DNA分子。如果把以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程称为DNA分子的复制,那么DNA分子究竟是怎样复制的呢? 课前引入 梅塞尔森 斯塔尔 区分亲代和子代的DNA,标记亲代DNA链,然后观察它们在子代DNA中如何分布。 积极思维 DNA分子究竟是如何复制的? 积极思维 DNA分子究竟是如何复制的? 1. 实验材料: 2. 实验方法: 3. 实验过程: 大肠杆菌(繁殖快,20min一代) 同位素标记法和密度梯度离心技术 提出问题 DNA以什么方式复制? 作出假说 DNA以半保留方式复制 让大肠杆菌在15NH4Cl的培养若干代,再放置在14NH4Cl培养。 背景知识 15N 和 14N是N元素的两种稳定同位素,含15N的DNA比含14N的DNA密度大。 15N 15N 15N 15N 14N 14N 14N复制 14N复制 14N 14N 15N 15N 重带DNA 1/2轻带DNA 1/2重带DNA 3/4轻带DNA 1/4重带DNA P: F1: F2: 半保留复制 积极思维 DNA分子究竟是如何复制的? 半保留复制 15N 14N 14N 14N 15N 14N P: F1: F2: 15N 15N 14N复制 14N复制 重带DNA 中带DNA 1/2轻带DNA 1/2中带DNA 积极思维 DNA分子究竟是如何复制的? 实验验证 第二次 转移到含14NH4Cl的培养液中 第一次 提出DNA离心 提出DNA离心 提出DNA离心 排除DNA的复制是全保留复制 得出结论 DNA的复制是以半保留的方式进行的。 假说演绎法 15NH4Cl 积极思维 DNA分子究竟是如何复制的? 2.时间: 1.概念: 在新合成的每个DNA分子中,都保留了原来DNA分子中的一条链,因此,这种复制方式被称为DNA分子半保留复制。 间期(有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期) 真核细胞: 主要在细胞核中,但在线粒体、叶绿体也有 原核细胞: 主要在拟核中,质粒也可以。 3.DNA复制场所 4.条件: 模板 原料 酶 能量 DNA分子的两条母链 细胞中游离的4种脱氧核苷酸 解旋酶、DNA聚合酶 ATP DNA分子通过半保留方式进行复制 DNA分子通过半保留方式进行复制 C G T A T A C G G C C G T A T A G C C G A T A T C G A T C G T A T A T A T A C G T A T A C G G C T A G C C G T A 3' 5' C C G T A G T A T A C G G C T A G C C G T A T A C G G C C G T A T A G C C G A T A T C G A T C G T A T A T A T A 3' 5' ATP 解旋酶 使氢键断裂 (1)解旋:利用 提供的能量,在 的作用下,把两条螺旋的双链解开; 细胞 解旋酶 ATP DNA分子通过半保留方式进行复制 C C G T A G T A T A C G G C T A G C C G T A T A C G G C C G T A T A G C C G A T A T C G A T C G T A T A T A T A 3' 5' A C G C A A G C T A G T C A T T A T A T G C A T G A T C G A G C T T (2)合成子链 氢键形成不需要酶 课本P55 以解开的的每条_____为模板,在_____等酶的作用下,利用细胞中_____为原料,按照_____原则,各自合成与母链互补的一段子链; 母链 游离的4种脱氧核苷酸 DNA聚合酶 碱基互补配对 ②在DNA聚合酶的催化下从子链的5'端把子链的脱氧核苷酸聚合成脱氧核苷酸链。 C C G T A G T A T A C G G C T A G C C G T A T A C G G C C G T A T A G C C G A T A T C G A T C G T A T A T A T A 3' 5' A C G C A A G C T A G T C A T T A T A T G C A T G A T C G A G C T T A C G C A A G C T A G T C A T T A DNA聚合酶 5' 3' T A T G C A T G A T C G A G C T T 5' 3' ATP ATP 合成方向: 子链的5'端→ 3'端 (2)合成子链 形成磷酸二酯键 DNA分子通过半保留方式进行复制 DNA分子通过半保留方 ... ...