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)計實驗加以驗證 2 通過閱讀相關(guān)信息全面掌握dna復(fù)制的過程 3 結(jié)合dna半保留復(fù)制的特點 總結(jié)與dna復(fù)制相關(guān)的計算規(guī)律 學(xué)習(xí)目標 列寧 神奇的預(yù)言是神話 科學(xué)的預(yù)言卻是事實 魏斯曼預(yù)言了減數(shù)分裂過程的存在 薩頓提出了基因在染色體上的假說 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 新合成的部分用藍色表示 請畫出復(fù)制一次后子代dna的樣子 作出假說 一 對dna分子復(fù)制的推測及實驗驗證 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 這些觀點各有不同 如何來證明哪個觀點是正確的 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dna分子復(fù)制的推測及實驗驗證 作出假說 選用什么元素 演繹推理 提示 親代dna用15n標記 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dna分子復(fù)制的推測及實驗驗證 dna復(fù)制的結(jié)果到底是哪種情況 如何檢測 密度梯度離心法 密度梯度離心法 通過超離心機對某一介質(zhì)長時間加一個離心力 使其在離心管內(nèi)從液面到底部出現(xiàn)一定的密度梯度 若將待測懸液置于離心管內(nèi)介質(zhì)的頂部 通過重力或離心力場的作用 待測懸液的各組分會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dna分子復(fù)制的推測及實驗驗證 實驗驗證 觀察教材圖3 12的實驗結(jié)果 發(fā)現(xiàn)與推測的結(jié)果一致 得出結(jié)論 dna復(fù)制方式為半保留復(fù)制 一 對dna分子復(fù)制的推測及實驗驗證 沃森和克里克發(fā)表了dna半保留復(fù)制的假說 dna分子復(fù)制時 dna分子的雙螺旋將解開 互補的堿基之間的氫鍵斷裂 解開的兩條單鏈作為復(fù)制的模板 游離的脫氧核苷酸依據(jù)堿基互補配對原則 通過形成氫鍵 結(jié)合到作為模板的單鏈上 由于新合成的每個dna分子中 都保留了原來dna分子中的一條鏈 因此 這種復(fù)制方式被稱做半保留復(fù)制 沃森和克里克推測 半保留復(fù)制假說 實驗驗證 1958年 meselson和stahl 大腸桿菌 二 dna分子復(fù)制的過程 閱讀課本p54內(nèi)容 找出下列問題的答案 能量 二 dna分子復(fù)制的過程 閱讀課本p54內(nèi)容 找出下列問題的答案 dna分子的復(fù)制是在細胞的分裂和第一次分裂前的期進行的 復(fù)制是指以為模板來合成的過程 復(fù)制過程的特點是 復(fù)制過程以為模板 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)制能夠準確無誤地完成 一個親代dna分子通過復(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分子獨特的雙螺旋結(jié)構(gòu) 堿基互補配對 兩個完全相同的dna分子 母 子 半保留復(fù)制 一分鐘自我檢測 二 dna分子復(fù)制的過程 二 dna分子復(fù)制的過程 知識拓展 1 兩條子鏈延伸的方向是相反的 二 dna分子復(fù)制的過程 知識拓展 2 復(fù)制是雙向進行的 資料分析 某dna含48502個堿基對 而子鏈延伸速度是105個堿基對 分 則此dna分子復(fù)制完成約需30s 而實際上只需約16s 二 dna分子復(fù)制的過程 知識拓展 3 真核生物染色體上dna復(fù)制有多個復(fù)制起點 但不同時開始復(fù)制 識圖 真核生物染色體上dna復(fù)制過程 近十幾年來 pcr技術(shù)是分子生物實驗的一種常規(guī)手段 其原理是利用dna半保留復(fù)制的特性 在體外進行dna的人工復(fù)制 每完成一個循環(huán)需2 4分鐘 2 3小時就能將待復(fù)制dna擴增幾百萬倍 使分子生物實驗所需的遺傳物質(zhì)不再受限于活的生物體 科學(xué)與技術(shù) pcr技術(shù) dna聚合酶鏈式反應(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 則經(jīng)過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)制的計算規(guī)律 若該dna含某種核苷酸a個 則在第n次復(fù)制時 共需消耗游離的該核苷酸為 利用圖解分析細胞分裂過程中dna復(fù)制的情況 三 有關(guān)dna分子復(fù)制的計算規(guī)律 人類首次試管中合成dna1956年 美國生化學(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)保溫孵育后測定dna含量 發(fā)現(xiàn)并沒有dna生成 當加入了少量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行 合成子鏈 以母鏈為模板進行堿基配對 母鏈 舊鏈 子鏈 新鏈 組成 形成子代dna 同時進行 邊解旋邊復(fù)制 半保留復(fù)制 能量 為什么dna可以準確無誤地進行復(fù)制 二 dna分子復(fù)制的過程 意義 dna通過復(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 pcr技術(shù)是分子生物實驗的一種常規(guī)手段