第三节DNA的复制.ppt

1、DNA的复制 西安市第二十六中学 薛姣,高中生物必修二,甘肃省白银市在1988年2002年间，犯罪先后实施11起杀人作案，最小的受害者只有8岁，被称为性质恶劣的“白银案”。但是由于当时监控不足，获取得到罪犯的DNA量也极少，无法进一步检测等原因，案件一直未被侦破。 直到2016年，警方利用DNA检测技术，历时28年的“白银案”终于成功告破，2019年1月3日，罪犯高某被执行死刑。,DNA的复制 西安市第二十六中学 薛姣,高中生物必修二,1.提出问题,一、DNA复制方式的探索,复制,DNA分子是如何复制的呢？,磷酸酯键,氢键,DNA基本单位的连接,DNA的平面结构,一、DNA复制方式的探索,回顾

2、DNA分子结构,磷 酸 酯 键,亲 代,子一代,一、DNA复制方式的探索,模型建构,“半旧半新”,“全旧全新”,“新旧混合”,2.作出假说,一、DNA复制方式的探索,子一代,亲代,子一代,亲代,“半旧半新”,“全旧全新”,阅读教材第52-53页的文字，并结合图3-12 分析科学家的实验思路和实验方法。,2.作出假说,一、DNA复制方式的探索,子一代,亲代,子一代,亲代,15N- 15N DNA,14N- 14N DNA,14N- 15N DNA,同位素 示踪法,原DNA用放射性的15N标记，复制中 提供普通原料（14N），形成新链,15N- 15N DNA,2.作出假说,离心 结果,中带,一、

3、DNA复制方式的探索,子一代,亲代,子一代,子一代,亲代,密度梯度离心法,3.验证假说,在含15N的 培养液若干代,提取DNA，离心,转移到含14N的 培养液,大肠杆菌 亲代,细胞分裂一次,提取DNA，离心,子一代,只含 15N DNA,中带,一、DNA复制方式的探索,重带,DNA的复制方式半保留复制,4.得出结论,一、DNA复制方式的探索,“全保留”,“半保留”,DNA的复制方式半保留复制,一、DNA复制方式探索小结,得出结论,同位素 标记法,密度梯度 离心法,提出问题,作出假说,验证假说,假说演绎法,二、DNA分子的复制过程,阅读教材第54页的文字和图形,了解DNA复制的过程。,图1,图2

4、,1.图1代表_过程，_酶参与，打开_键； 2.图2代表_过程，遵循_原则； 3.图3代表_过程，_酶参与，合成_键， 模板链（母链）是_和_，子链是_和_。,乙,丙,甲,丁,解旋,解旋,氢,配对,DNA聚合,磷酸酯,乙,丙,甲,丁,延伸,碱基互补,图3,二、DNA分子的复制过程,模型建构,在红色DNA模型的基础上，利用蓝色模型模拟DNA分子的复制过程。,DNA分子的复制图解,乙,丙,甲,丁,乙,丙,乙,丙,二、DNA分子复制的过程,原核DNA复制,真核DNA复制,DNA复制 特 点,原核：单起点，边解旋边复制；,真核：多起点，边解旋边复制。,二、DNA分子的复制过程,主要在细胞核（真核）,D

5、NA两条单链,4种脱氧核苷酸,解旋酶、DNA聚合酶,半保留复制,有丝间期、减数间期,相同的DNA,ATP,酶,多起点，边解旋边复制,碱基互补配对原则,DNA复制的概念：亲代DNA的两条单链为模板， 用半保留复制方式合成子代DNA的过程。,亲 代,子一代,子二代,子 n 代,1,21,22,2n,DNA分子数,DNA组成,Fn中：子n代获得DNA（ ）个，其中含15N的DNA（ ）个。,2,二、DNA分子的复制过程,. .,三、DNA分子复制的应用,微量DNA,大量DNA,体外环境,实验室环境下，需要提供的物质条件：,1.原料(脱氧核苷酸); 2.能量(ATP); 3.酶(解旋酶、DNA聚合酶)

6、; 4.适宜的温度和pH,三、DNA分子复制的应用,科学家发现DNA在90高温条件下，可以自动快速打开DNA双链进行解旋；,DNA在体外50条件下，如果在起始端添加一小段DNA(引物)时，能够帮助DNA聚合酶与DNA链相结合，才能开始形成互补链；,科学家从某生物体中提取出一种耐高温的DNA聚合酶Taq酶，其最适温度为70 。,资料1：,资料2：,资料3：,三、DNA分子复制的应用,PCR仪器,PCR技术是一项利用DNA复制的原理，在体外实现将少量DNA大量扩增的技术。,三、DNA分子复制的应用,1988年 美国科学家分离得到热稳定Taq DNA聚合酶,1985年 美国科学家Mullis发明了PCR技术,1989年 PCR用于临床实验,1993年 科学家Mullis获得诺贝尔奖,2001年 绘制完成人类基因组计划草图,2016年 案件告破,2010年 应用DNA检测技术,三、DNA分