人教版必修二 DNA的復(fù)制 課件（30張).ppt

第3節(jié)dna的復(fù)制 1 設(shè)想dna復(fù)制的方式并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證 2 通過(guò)閱讀相關(guān)信息全面掌握dna復(fù)制的過(guò)程 3 結(jié)合dna半保留復(fù)制的特點(diǎn) 總結(jié)與dna復(fù)制相關(guān)的計(jì)算規(guī)律 學(xué)習(xí)目標(biāo) 列寧 神奇的預(yù)言是神話 科學(xué)的預(yù)言卻是事實(shí) 魏斯曼預(yù)言了減數(shù)分裂過(guò)程的存在 薩頓提出了基因在染色體上的假說(shuō) 你能從dna分子的雙螺旋結(jié)構(gòu) 設(shè)想出dna復(fù)制的方式嗎 提出問(wèn)題 dna是怎樣復(fù)制的 用紅色代表親代dna兩條鏈 新合成的部分用藍(lán)色表示 請(qǐng)畫(huà)出復(fù)制一次后子代dna的樣子 作出假說(shuō) 一 對(duì)dna分子復(fù)制的推測(cè)及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 想象是科學(xué)的翅膀 1 全保留復(fù)制 2 半保留復(fù)制 3 分散復(fù)制 這些觀點(diǎn)各有不同 如何來(lái)證明哪個(gè)觀點(diǎn)是正確的 同位素示蹤技術(shù) 提示 如何區(qū)分親代和子代dna分子 一 對(duì)dna分子復(fù)制的推測(cè)及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 作出假說(shuō) 選用什么元素 演繹推理 提示 親代dna用15n標(biāo)記 原料是14n的 推演第一代和第二代dna中n的情況 全保留復(fù)制 半保留復(fù)制 一 對(duì)dna分子復(fù)制的推測(cè)及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 dna復(fù)制的結(jié)果到底是哪種情況 如何檢測(cè) 密度梯度離心法 密度梯度離心法 通過(guò)超離心機(jī)對(duì)某一介質(zhì)長(zhǎng)時(shí)間加一個(gè)離心力 使其在離心管內(nèi)從液面到底部出現(xiàn)一定的密度梯度 若將待測(cè)懸液置于離心管內(nèi)介質(zhì)的頂部 通過(guò)重力或離心力場(chǎng)的作用 待測(cè)懸液的各組分會(huì)依其密度分布在與其自身密度相同的液層中 科學(xué)與技術(shù) 密度低高 分析 三種不同的dna分別處于離心管的哪個(gè)位置 15n鏈 14n鏈 親代 第1代 若為 半保留復(fù)制 則 離心后試管中dna的位置 則 離心后試管中dna的位置 則 離心后試管中dna的位置 一 對(duì)dna分子復(fù)制的推測(cè)及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 觀察教材圖3 12的實(shí)驗(yàn)結(jié)果 發(fā)現(xiàn)與推測(cè)的結(jié)果一致 得出結(jié)論 dna復(fù)制方式為半保留復(fù)制 一 對(duì)dna分子復(fù)制的推測(cè)及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 沃森和克里克發(fā)表了dna半保留復(fù)制的假說(shuō) dna分子復(fù)制時(shí) dna分子的雙螺旋將解開(kāi) 互補(bǔ)的堿基之間的氫鍵斷裂 解開(kāi)的兩條單鏈作為復(fù)制的模板 游離的脫氧核苷酸依據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則 通過(guò)形成氫鍵 結(jié)合到作為模板的單鏈上 由于新合成的每個(gè)dna分子中 都保留了原來(lái)dna分子中的一條鏈 因此 這種復(fù)制方式被稱(chēng)做半保留復(fù)制 沃森和克里克推測(cè) 半保留復(fù)制假說(shuō) 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 1958年 meselson和stahl 大腸桿菌 二 dna分子復(fù)制的過(guò)程 閱讀課本p54內(nèi)容 找出下列問(wèn)題的答案 能量 二 dna分子復(fù)制的過(guò)程 閱讀課本p54內(nèi)容 找出下列問(wèn)題的答案 dna分子的復(fù)制是在細(xì)胞的分裂和第一次分裂前的期進(jìn)行的 復(fù)制是指以為模板來(lái)合成的過(guò)程 復(fù)制過(guò)程的特點(diǎn)是 復(fù)制過(guò)程以為模板 為原料 提供能量 的催化等條件 為dna的復(fù)制提供精確的模板 并有保證了復(fù)制能夠準(zhǔn)確無(wú)誤地完成 一個(gè)親代dna分子通過(guò)復(fù)制形成了 新形成的dna分子都是既含一條鏈 又含一條鏈 因此 稱(chēng)dna的復(fù)制為 有絲 減數(shù) 間 親代dna 子代dna 邊解旋邊復(fù)制 親代dna分子每條母鏈 4種脫氧核苷酸 atp 解旋酶 dna聚合酶等 dna分子獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu) 堿基互補(bǔ)配對(duì) 兩個(gè)完全相同的dna分子 母 子 半保留復(fù)制 一分鐘自我檢測(cè) 二 dna分子復(fù)制的過(guò)程 二 dna分子復(fù)制的過(guò)程 知識(shí)拓展 1 兩條子鏈延伸的方向是相反的 二 dna分子復(fù)制的過(guò)程 知識(shí)拓展 2 復(fù)制是雙向進(jìn)行的 資料分析 某dna含48502個(gè)堿基對(duì) 而子鏈延伸速度是105個(gè)堿基對(duì) 分 則此dna分子復(fù)制完成約需30s 而實(shí)際上只需約16s 二 dna分子復(fù)制的過(guò)程 知識(shí)拓展 3 真核生物染色體上dna復(fù)制有多個(gè)復(fù)制起點(diǎn) 但不同時(shí)開(kāi)始復(fù)制 識(shí)圖 真核生物染色體上dna復(fù)制過(guò)程 近十幾年來(lái) pcr技術(shù)是分子生物實(shí)驗(yàn)的一種常規(guī)手段 其原理是利用dna半保留復(fù)制的特性 在體外進(jìn)行dna的人工復(fù)制 每完成一個(gè)循環(huán)需2 4分鐘 2 3小時(shí)就能將待復(fù)制dna擴(kuò)增幾百萬(wàn)倍 使分子生物實(shí)驗(yàn)所需的遺傳物質(zhì)不再受限于活的生物體 科學(xué)與技術(shù) pcr技術(shù) dna聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)技術(shù) pcr儀 母鏈數(shù)為 得到的dna分子總數(shù)為 含有親代母鏈的dna分子數(shù)為 無(wú)親代母鏈的dna分子數(shù)為 子鏈數(shù)為 親代dna分子連續(xù)復(fù)制n次后 若該dna含某種核苷酸a個(gè) 則經(jīng)過(guò)n次復(fù)制 共需消耗游離的該核苷酸為 三 有關(guān)dna分子復(fù)制的計(jì)算規(guī)律 若該dna含某種核苷酸a個(gè) 則在第n次復(fù)制時(shí) 共需消耗游離的該核苷酸為 利用圖解分析細(xì)胞分裂過(guò)程中dna復(fù)制的情況 三 有關(guān)dna分子復(fù)制的計(jì)算規(guī)律 人類(lèi)首次試管中合成dna1956年 美國(guó)生化學(xué)家康貝格從大腸桿菌中提取出的dna聚合酶加入到具有四種豐富的脫氧核苷酸的人工合成體系中 經(jīng)保溫孵育后測(cè)定dna含量 發(fā)現(xiàn)并沒(méi)有dna生成 當(dāng)加入了少量dna做引子和atp作為能源物質(zhì) 再經(jīng)保溫孵育后 測(cè)定dna含量 發(fā)現(xiàn)dna含量增加了 且發(fā)現(xiàn)增加dna的 a t c g 的比值與所加入的單鏈dna引子相同 分析 事先放入四種脫氧核苷酸起何作用 加入dna聚合酶起何作用 加入atp的作用是什么 為什么要加入dna作引子 科學(xué)與技術(shù) 解旋酶催化 解旋 模板 在dna聚合酶的催化下 利用4種游離的脫氧核苷酸進(jìn)行 合成子鏈 以母鏈為模板進(jìn)行堿基配對(duì) 母鏈 舊鏈 子鏈 新鏈 組成 形成子代dna 同時(shí)進(jìn)行 邊解旋邊復(fù)制 半保留復(fù)制 能量 為什么dna可以準(zhǔn)確無(wú)誤地進(jìn)行復(fù)制 二 dna分子復(fù)制的過(guò)程 意義 dna通過(guò)復(fù)制 使遺傳信息從親代傳給了子代 從而保持了遺傳信息的連續(xù)性 近10年來(lái) pcr技術(shù)是分子生物實(shí)驗(yàn)的一種常規(guī)手段