3.4《基因是有遗传效应的DNA片段》课件14姜微微.ppt
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1、20012001年年2 2月月2 2日,杭州西湖区西溪路某公司附近发生一起杀日,杭州西湖区西溪路某公司附近发生一起杀 人分尸案。现场只发现了两块非常细小的尸块,此外并未人分尸案。现场只发现了两块非常细小的尸块,此外并未 留下任何痕迹。由于获得的留下任何痕迹。由于获得的DNADNA片段过少片段过少, ,未能证实这两块未能证实这两块 尸块到底是不是同一人的。尸块到底是不是同一人的。 在本案中在本案中, PCR, PCR仪器起到了什么作用?仪器起到了什么作用? 技术人员技术人员DNADNA片段送到刑侦支队利用一种叫片段送到刑侦支队利用一种叫PCRPCR的仪器获得的仪器获得 了大量的了大量的DNADN
2、A系列。这为后来的鉴定和同一认定开启了大系列。这为后来的鉴定和同一认定开启了大 门。门。8 8天后,凶犯杨某被抓获归案。天后,凶犯杨某被抓获归案。 使使DNADNA进行大量复制进行大量复制 前 旅 脐 狄 减 吁 胜 疚 赃 废 轴 掐 驶 蝗 作 世 橱 胺 潜 窝 挨 吧 什 闰 及 争 尊 辊 忍 袒 勉 怕 3 . 4 基 因 是 有 遗 传 效 应 的 D N A 片 段 课 件 1 4 姜 微 微 3 . 4 基 因 是 有 遗 传 效 应 的 D N A 片 段 课 件 1 4 姜 微 微 第三节第三节 DNA DNA的复制的复制 怪 绣 艾 渝 脏 螟 虱 酵 巳 搭 变 静
3、双 森 峦 熬 眠 珐 倔 巡 撼 敖 澜 雇 刀 迁 清 家 杠 宾 描 核 3 . 4 基 因 是 有 遗 传 效 应 的 D N A 片 段 课 件 1 4 姜 微 微 3 . 4 基 因 是 有 遗 传 效 应 的 D N A 片 段 课 件 1 4 姜 微 微 沃森和克里克假设,沃森和克里克假设, DNADNA复制是一种复制是一种 复制复制 一一、对对DNADNA复制方式的探究复制方式的探究 全保留全保留 复制复制 半保留半保留 复制复制 弥散弥散 复制复制 (一)提出问题(一)提出问题 DNADNA的复制方式怎样的复制方式怎样? ? (二)作出假设(二)作出假设 半保留半保留 拾
4、窿 辗 挫 区 棚 衰 文 野 胺 淫 丸 具 渔 养 萄 兆 晒 曳 鹏 惦 眠 吠 驯 肄 本 危 其 拎 晒 久 州 3 . 4 基 因 是 有 遗 传 效 应 的 D N A 片 段 课 件 1 4 姜 微 微 3 . 4 基 因 是 有 遗 传 效 应 的 D N A 片 段 课 件 1 4 姜 微 微 问题问题1 1:DNA:DNA肉眼看不见肉眼看不见, ,在实验中应该怎样直观在实验中应该怎样直观 地区分母链和新合成的子链?地区分母链和新合成的子链? 预测预测1:1:如果如果DNADNA是半保留是半保留 复制,复制后得到的子复制,复制后得到的子 一代一代DNADNA和子二代和子二代
5、DNADNA的的 组成是怎样的组成是怎样的? ? 亲代亲代DNADNA分子分子 可以利用同位素可以利用同位素( (具放射性具放射性) )标记的方法标记的方法 (三)(三)演绎推理演绎推理 袱 垣 佬 能 全 川 璃 囚 雁 冶 优 析 傍 巡 腔 盆 叙 廉 其 蚊 登 溯 韵 好 宠 赁 渺 物 箕 赐 丝 绷 3 . 4 基 因 是 有 遗 传 效 应 的 D N A 片 段 课 件 1 4 姜 微 微 3 . 4 基 因 是 有 遗 传 效 应 的 D N A 片 段 课 件 1 4 姜 微 微 亲代亲代DNADNA分子分子 预测预测2:2:如果亲代如果亲代DNADNA是是15 15N
6、N的,放在 的,放在14 14N N的环境 的环境 中进行培养,试分析亲代、子一代、子二代中进行培养,试分析亲代、子一代、子二代 DNADNA中中N N元素的分布。元素的分布。(含(含15 15N N的链请用红色表 的链请用红色表 示示,含含14 14N N的链请用蓝色表示) 的链请用蓝色表示) 预测预测1:1:如果如果DNADNA是半保留是半保留 复制,复制后得到的子复制,复制后得到的子 一代一代DNADNA和子二代和子二代DNADNA的的 组成是怎样的组成是怎样的? ? (三)(三)演绎推理演绎推理 橇 嘿 墒 极 招 蔽 霜 孜 侍 仇 因 孩 弛 抑 燃 隧 柯 仓 惯 瓦 辆 烃 魏
7、 挡 百 械 共 娩 掣 蘑 擎 妮 3 . 4 基 因 是 有 遗 传 效 应 的 D N A 片 段 课 件 1 4 姜 微 微 3 . 4 基 因 是 有 遗 传 效 应 的 D N A 片 段 课 件 1 4 姜 微 微 1515 N N/ / 1414N N-DNA -DNA ( (全部全部) ) 1515 N N/ / 1414N N-DNA -DNA(1/2)(1/2) 1414N/ N/14 14N N-DNA -DNA(1/2)(1/2) 子一代:子一代: 子二代:子二代: 亲亲 代:代: 1515N/ N/15 15N N-DNA -DNA ( (全部全部 ) ) 预测预测
8、2:2:如果亲代如果亲代DNADNA是含是含15 15N N的,放在含 的,放在含14 14N N的环境中 的环境中 进行培养,试分析亲代、子一代、子二代进行培养,试分析亲代、子一代、子二代DNADNA中中N N元元 素的分布。素的分布。(含(含15 15N N的链 的链请用红色表示请用红色表示,含含14 14N N的链 的链 请用蓝色表示)请用蓝色表示) 子代子代DNADNA分子分子1 1母链母链1 1子链子链 (三)(三)演绎推理演绎推理 械 蠢 比 弧 躺 烙 岛 侯 锣 啤 猛 浅 伊 谬 朵 斥 楔 对 鹅 地 检 庙 销 祈 邹 碰 断 盗 肾 骡 占 瑶 3 . 4 基 因 是
9、有 遗 传 效 应 的 D N A 片 段 课 件 1 4 姜 微 微 3 . 4 基 因 是 有 遗 传 效 应 的 D N A 片 段 课 件 1 4 姜 微 微 问题问题2: 2: 事实上事实上, ,复制后的复制后的DNADNA分子通常是随机分子通常是随机 混合在一起的,怎样才能验证上面的推测是否混合在一起的,怎样才能验证上面的推测是否 正确?正确? 1515 N N/ / 1414N N-DNA -DNA ( (全部全部) ) 1515 N N/ / 1414N N-DNA -DNA(1/2)(1/2) 1414N/ N/14 14N N-DNA -DNA(1/2)(1/2) 子一代:
10、子一代: 子二代:子二代: 亲亲 代:代: 1515N/ N/15 15N N-DNA -DNA ( (全部全部 ) ) 可以通过离心使其发生分层可以通过离心使其发生分层 ( (同位素质量不同同位素质量不同, ,15 15N N质量大于 质量大于14 14N) N) 亲代亲代DNADNA分子分子 复制前复制前复制后复制后 预测预测3:3:如果对亲代、子一代、子二代的如果对亲代、子一代、子二代的DNADNA都都 分别进行离心,会分别出现什么结果?分别进行离心,会分别出现什么结果? (三)(三)演绎推理演绎推理 姐 挺 淬 蛇 琵 蒜 骤 丽 线 资 侗 木 疹 怨 剿 剩 中 篓 剐 袒 斌 静
11、 兴 倔 谜 院 寄 邪 非 春 吓 僵 3 . 4 基 因 是 有 遗 传 效 应 的 D N A 片 段 课 件 1 4 姜 微 微 3 . 4 基 因 是 有 遗 传 效 应 的 D N A 片 段 课 件 1 4 姜 微 微 【学生活动:用阴影带表示离心的结果】 子一代:子一代: 子二代:子二代: 亲亲 代:代: 1515N/ N/15 15N N-DNA -DNA ( (全部全部 ) ) 1515 N N/ / 1414N N-DNA -DNA ( (全部全部) ) 1515 N N/ / 1414N N-DNA -DNA(1/2)(1/2) 1414 N N/ / 1414N N-
12、DNA -DNA(1/2)(1/2) 预测预测3:3:如果对亲代、子一代、子二代的如果对亲代、子一代、子二代的DNADNA都都 分别进行离心,其结果有什么不同?分别进行离心,其结果有什么不同? 1515N/ N/15 15N N-DNA -DNA 重带 竭 屯 焕 撕 帚 良 欣 奈 拢 侮 排 特 私 禹 渴 棉 呕 噎 条 前 逸 假 找 抉 虞 虚 仍 弃 债 晓 馏 友 3 . 4 基 因 是 有 遗 传 效 应 的 D N A 片 段 课 件 1 4 姜 微 微 3 . 4 基 因 是 有 遗 传 效 应 的 D N A 片 段 课 件 1 4 姜 微 微 亲代亲代DNADNA分子分
13、子 预测预测3:3:如果对亲代、子一代、子二代的如果对亲代、子一代、子二代的DNADNA都都 分别进行离心,其结果有什么不同?分别进行离心,其结果有什么不同? 1515N/ N/15 15N N-DNA -DNA 重带 1515 N N/ / 1414N N-DNA -DNA 中带中带 1515 N N/ / 1414N N-DNA -DNA 中带中带 1414 N N/ / 1414N N-DNA -DNA 轻带轻带 (三)(三)演绎推理演绎推理 搁 脱 履 卧 临 贼 铂 莎 栅 枣 蠕 炳 亡 分 醋 烃 戊 堪 橡 恳 雍 饥 蛇 宇 妮 财 之 酉 顽 现 烦 硫 3 . 4 基 因
14、 是 有 遗 传 效 应 的 D N A 片 段 课 件 1 4 姜 微 微 3 . 4 基 因 是 有 遗 传 效 应 的 D N A 片 段 课 件 1 4 姜 微 微 重带 子一代: 中带 子二代: 轻、中带 (四)(四)验证推理 材料: 方法: 过程与结果: 大肠杆菌 同位素示踪法 (密度梯度离心) 培 养 提取, 离心 培 养 逐代 提取, 离心 结果验证了: DNA半保留复制 喻 岛 屯 京 逝 伊 溃 晶 蹦 蔡 木 壁 郁 沥 岔 结 阉 靛 炮 常 稽 椭 徽 炽 夸 澎 袋 秸 右 抉 崩 别 3 . 4 基 因 是 有 遗 传 效 应 的 D N A 片 段 课 件 1
15、4 姜 微 微 3 . 4 基 因 是 有 遗 传 效 应 的 D N A 片 段 课 件 1 4 姜 微 微 作出假设作出假设 演绎推理演绎推理 验证推理验证推理 得出结论得出结论 假假 说说 演演 绎绎 【小结】【小结】 (二)(二)DNADNA的复制是半保留复制的复制是半保留复制 (三)子代(三)子代DNADNA可能的情况及可能的情况及 如何设计实验验证这种现象如何设计实验验证这种现象 (四)通过实验进行验证(四)通过实验进行验证 (一)(一)DNADNA的复制方式怎样的复制方式怎样? ? 提出问题 辈 您 榆 湃 护 吩 峭 搅 袖 衫 挥 岂 粗 摇 苟 柞 挣 莫 杯 需 帆 抹
16、想 啄 罚 怖 算 蒲 绒 芽 嫌 阀 3 . 4 基 因 是 有 遗 传 效 应 的 D N A 片 段 课 件 1 4 姜 微 微 3 . 4 基 因 是 有 遗 传 效 应 的 D N A 片 段 课 件 1 4 姜 微 微 二、 DNADNA复制的过程复制的过程 (一)(一)DNADNA复制的概念复制的概念 哺 揉 侄 歼 泽 栋 拔 部 撬 写 份 旱 健 门 晃 宗 运 坝 毒 聋 团 另 婆 卯 茄 卫 妄 忧 啄 晋 西 厩 3 . 4 基 因 是 有 遗 传 效 应 的 D N A 片 段 课 件 1 4 姜 微 微 3 . 4 基 因 是 有 遗 传 效 应 的 D N A
17、 片 段 课 件 1 4 姜 微 微 步骤步骤1 1:19561956年,美国生物化学家康贝格在试管中,将年,美国生物化学家康贝格在试管中,将 大肠杆菌中提取出的解旋酶、大肠杆菌中提取出的解旋酶、DNADNA聚合酶等酶加入到具有聚合酶等酶加入到具有 四种丰富的脱氧核苷酸的人工合成体系中。四种丰富的脱氧核苷酸的人工合成体系中。 结果:结果:不能合成不能合成DNADNA分子分子 步骤步骤2 2:康贝格在上述试管中加入了少量康贝格在上述试管中加入了少量DNADNA分子作为分子作为 引子引子, ,并加入并加入ATPATP,培养在适宜温度条件下,一段时间后,培养在适宜温度条件下,一段时间后 ,测定其中,
18、测定其中DNADNA的含量。的含量。 结果:结果:试管中的试管中的DNADNA的含量增加。的含量增加。 由此可以推测由此可以推测:DNA:DNA的复制至少需要哪些条件的复制至少需要哪些条件? ? 、原料(、原料(游离的种脱氧核苷酸)游离的种脱氧核苷酸) 、模板(亲代、模板(亲代DNADNA两条两条解开的单链)(母解开的单链)(母链)链) 、酶(、酶(解旋酶、解旋酶、DNADNA聚合酶等有关的酶)聚合酶等有关的酶) 、能量、能量 (二)(二)DNADNA半保留复制的条件半保留复制的条件 有 怪 乱 逗 梆 藐 甘 戍 睦 祥 娃 曾 瀑 砰 窒 胳 阿 榨 调 甩 疚 襟 莫 氛 团 辽 簇 硕
19、 蔷 榜 酌 谎 3 . 4 基 因 是 有 遗 传 效 应 的 D N A 片 段 课 件 1 4 姜 微 微 3 . 4 基 因 是 有 遗 传 效 应 的 D N A 片 段 课 件 1 4 姜 微 微 (三)(三)DNADNA半保留复制的过程半保留复制的过程 思考思考 : : (1)(1)复制开始时,复制开始时,DNADNA的结构会发生什么变化?的结构会发生什么变化? (2)(2)先解螺旋再复制先解螺旋再复制, ,还是边解旋边复制还是边解旋边复制? ? (3)(3)子链形成后,与相同的还是互补的母链形成新子链形成后,与相同的还是互补的母链形成新 的的DNADNA分子?分子? 蛇 未 嫩
20、 胸 舒 栏 饯 了 俐 弊 标 松 解 溜 灶 昌 讽 癸 浸 豹 球 闻 啡 哉 又 窿 俱 买 拙 翼 伏 祟 3 . 4 基 因 是 有 遗 传 效 应 的 D N A 片 段 课 件 1 4 姜 微 微 3 . 4 基 因 是 有 遗 传 效 应 的 D N A 片 段 课 件 1 4 姜 微 微 (三)(三)DNADNA半保留复制的过程半保留复制的过程 解旋解旋 以以_ _ 为为 模板进行模板进行 _配对配对 形成形成_ 母链 碱基互补 两个新两个新DNADNA 盘绕螺旋 _链 _链 子 母母 噬 残 县 慈 狰 装 敖 棍 萧 绽 卡 晌 矫 摇 刀 折 氟 嚏 酒 谓 拢 比
21、碳 裔 锄 奔 傲 霖 凶 渡 酮 诲 3 . 4 基 因 是 有 遗 传 效 应 的 D N A 片 段 课 件 1 4 姜 微 微 3 . 4 基 因 是 有 遗 传 效 应 的 D N A 片 段 课 件 1 4 姜 微 微 (四)(四)DNADNA半保留复制的特点半保留复制的特点 1、 解旋 复制 2 、 保留复制 (子链与 的母链形成新DNADNA分子) 边 边 半 互补 盘绕螺旋 懊 抓 窍 婆 摧 衣 贝 桅 陌 员 份 阮 沫 株 沽 坡 涂 缆 豁 促 枯 赌 猫 曝 歇 哉 番 琶 伟 潘 砰 蛾 3 . 4 基 因 是 有 遗 传 效 应 的 D N A 片 段 课 件
22、1 4 姜 微 微 3 . 4 基 因 是 有 遗 传 效 应 的 D N A 片 段 课 件 1 4 姜 微 微 问题问题2 2:为了获知细胞复制的时期,科学家通过生化分析:为了获知细胞复制的时期,科学家通过生化分析 得知,细胞分裂间期细胞中脱氧核苷酸含量开始时很低得知,细胞分裂间期细胞中脱氧核苷酸含量开始时很低 ,不久急剧增加,以后又逐渐降低到初始水平。随着脱,不久急剧增加,以后又逐渐降低到初始水平。随着脱 氧核苷酸含量的动态变化,氧核苷酸含量的动态变化,DNADNA聚合酶的活性显著增高。聚合酶的活性显著增高。 这说明什么问题?这说明什么问题? (五)(五)DNADNA半保留复制过程的再探
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