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课件网) 第3节 DNA的复制 SW生老师 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”。 in the following communications. We were not a ware of the details of the results presonted there when we devised our structure, which rests mainly though not entirely on published experimental data and stereo-chenical arguments. It has not escoped our notice that the spscific pairing we have postulated immedintely suggests apossible copying mechanism for the genetis material. Full details of the structure,including the con-ditions assumed in building it,together with a set of co-ordinates for the atoms, will be published elsewhere. 《核酸的分子结构》论文节选 1.碱基互补配对原则暗示DNA的复制机制可能是怎样的? 暗示DNA的复制可能要先解开DNA双螺旋的两条链,然后通过碱基互补配对合成互补链。 2.这句话中为什么要用“可能”二字?这反应科学研究具有什么特点? 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实验证据之上。 问题探讨 (1)半保留复制 (2)全保留复制 1、提出问题: 2、提出假说: DNA以什么方式复制? + + 子代DNA的双链都是新合成的 子代DNA中保留了亲代DNA分子中的一条链 一、对DNA复制的推测———假说演绎法 半保留复制 全保留复制 1953年,James Watson和Francis Crick于Nature杂志上发表了关于DNA双螺旋模型的研究论文,在文末,他们又提示了一种遗传物质可能的复制机制:双螺旋的两条链先解旋,每一条作为合成互补链的模板,即半保留复制模型,每个新的DNA分子含有一条来自亲本分子的链和一条新合成的链。 1958年,美国生物学家梅塞尔森和斯塔尔以大肠杆菌为实验材料,运用_____技术,设计了一个巧妙的实验。 同位素标记 15N和14N是N元素的两种稳定同位素,这两种同位素的相对原子质量不同,含15N的DNA 比含14N的DNA密度大,因此,利用_____可以在试管中区分含有不同N元素的DNA。 密度梯度离心技术 轻带 中带 重带 二、DNA半保留复制的实验证据 实验原理 : 实验过程: (1)用含15NH4Cl的培养液培养大肠杆菌,培养若干代,得到DNA被15N标记的大肠杆菌。 (2)将大肠杆菌转移至的含14N普通培养基中培养,在不同时刻收集大肠杆菌,提取DNA进行离心,记录离心后试管中DNA的位置。 15N 14N 14N 15N 14N 14N 14N 14N 15N 14N 15N 14N P: F1: F2: 15N 15N 3、演绎推理: 15N/15N 重带 15N/14N 14N/14N 15N/14N 轻带、 中带 中带 若为半保留复制 细胞再分裂一次 细胞分裂一次 提出DNA离心 提出DNA离心 提出DNA离心 含14N的培养基 细胞再分裂一次 含14N的培养液中 细胞分裂一次 提出DNA离心 提出DNA离心 15N 15N P F1 F2 14N 14N 提出DNA离心 重带 轻带 重带 轻带 重带 15N 15N 15N 15N 14N 14N 14N 14N 14N 14N 3、演绎推理: 若为全保留复制 4、实验验证 5、得出结论 实验结果与预期相符,证明DNA的复制是以半保留的方式进行的。 假说—演绎法 提出假说 演绎推理 实验验证 提出问题 得出结论 DNA以什么方式进行复制? 推理、演练该复制模式下得到子代DNA的可能情况,预测可能实验结果 假设可能的复制方式 DNA以半保留方式进行复制。 证明DNA半保留复制的实验 1.概念: 以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。 2.时间: 真核细胞:细胞核(主要)、线粒体和叶绿体; 原核细胞:拟核(主要)、质粒; 病毒:宿主细胞中(如:噬菌体侵染大肠杆菌)。 细胞分裂前的间期。 3.场所: 三、DNA复制的 ... ...