3.3DNA的复制高一下学期生物人教版必修二

2023级高一生物学必修2授课人

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叶新友第三章基因的本质学习目标第3节DNA的复制授课人

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叶新友1.应用假说--演绎法探究DNA的复制方式，并归纳其中的数学规律2.DNA复制的条件、过程和特点（重）3.DNA准确复制是遗传信息稳定遗传的基础（DNA准确复制的原因及意义）沃森和克里克在发表DNA双螺旋结构的那篇著名短文的结尾处写道：“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。”《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？2.这句话中为什么要用“可能”二字？这反映科学研究具有什么特点?

碱基互补配对原则是指DNA两条链的碱基之间有准确的一一对应关系，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一、对DNA复制的推测1、关于DNA的复制方式，科学家提出了哪些假说？1958年，美国生物学家梅塞尔森和斯塔尔设计实验实验材料：大肠杆菌实验方法：同位素标记法15N14N

（N元素的两种稳定同位素）14N/14N—DNA15N/14N—DNA15N/15N—DNA轻链中链重链

利用离心技术可在试管中区分含不同N元素的DNA含15N的DNA比含14N的DNA密度大1/2轻重15N15N亲代DNA1/2重3/4轻1/4重15N15N15N15N14N14N14N14N14N14N14N14N15N15N第一代第二代

演绎推理：预测并画出各种复制方式中子一代和子二代中DNA的情况全保留复制重中半保留复制15N15N15N

14N14N15N14N14N14N14N15N

14N14N15N1/2轻1/2中分（弥）散复制重中中轻转移到含14NH4Cl的培养液大肠杆菌在含15NH4Cl的培养液中培养若干代，提取DNA离心亲代子一代子二代繁殖一代繁殖一代15N/15N-DNA15N/14N-DNA15N/14N-DNA14N/14N-DNA中带1/2轻带1/2中带重带DNA半保留复制的实验证据（实验验证）作出假说演绎推理实验验证2、推测可能的复制方式3、推理、探究几种复制模式下得到子代DNA的可能情况，预测可能的实验结果5、结论：DNA复制是半保留复制1、DNA的是如何复制的?提出问题半保留复制全保留复制分散复制假说——演绎法DNA复制方式的探究历程4、证明DNA半保留复制的实验

细菌在含15N的培养基中繁殖数代后，细菌DNA的含氮碱基皆含有15N，然后再将其移入含14N的培养基中培养，抽取亲代及子代的DNA离心分离，如图①～⑤为可能的结果，下列叙述错误的是()

A．子一代DNA应为②

B．子二代DNA应为①

C．子三代DNA应为④ D．亲代的DNA应为⑤C课堂训练(2022·山东淄博模拟)14N和15N是N元素的两种稳定同位素，含15N的DNA比含14N的DNA密度大。为探究DNA复制的方式，科学家先用含有15NH4Cl的培养液培养大肠杆菌，繁殖若干代得到的大肠杆菌，其DNA几乎都被15N标记；再将大肠杆菌转移到含有14NH4Cl的普通培养液中培养。收集不同时期的大肠杆菌，提取DNA并进行离心处理，离心后试管中DNA的位置如图所示。下列推测不合理的是(

)A．子代DNA的两条链可能都含有15NB．1号带中的DNA的氮元素都是14NC．2号带证明DNA复制方式为半保留复制D．3号带的DNA为亲代大肠杆菌的DNAADNA分子复制的计算1.亲代一个DNA分子经n

次复制后，则①子代DNA分子数：②含亲代母链的DNA分子数：③不含亲代母链的DNA分子数：2n个2个2n-2个④母链和子链的条数分别是：2条2∙（2n-1）条2.消耗的脱氧核苷酸数若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，

则经n次复制后需要消耗该脱氧核苷酸个数为：m∙（2n-1）

有人曾提出了DNA复制的三种假说，如下冬所示。现用两组实验对三种假说进行验证。

甲组：用15N标记大肠杆菌的DNA(两条链均被标记)后，将大肠杆菌放在只含14N的培养基中繁殖一代，提取子代细菌的DNA进行离心分析;

乙组：将甲组培养的子代大肠杆菌放在只含14N的培养基中繁殖一代，提取子代细菌的DNA进行离心分析。下列叙述错误的是A.分析甲组离心管中条带的数量与位置可证明或排除假说1B.分析乙组离心管中条带的数量与位置可证明或排除假说3C.若甲组和乙组离心管中条带的位置不同，可证明假说1D.若甲组和乙组离心管中条带数目不同，可证明假说2C二、DNA复制的过程以两条母链为模板，4种脱氧核苷酸为原料，按碱基互补配对原则合成为两条新的子链。在解旋酶的作用下，双链螺旋的DNA打开氢键，解开成为两条单链，每条单链均作为模板合成新的DNA。①解旋解旋酶②合成DNA聚合酶母链(模板链)子链(新合成的链)四种脱氧核苷酸③复旋一条母链和一条子链盘绕成为一个新的DNA分子。3’3’5’3’5’5’3’5’二、DNA复制的过程DNA的复制

时间场所条件原则结果主要发生在细胞分裂前的间期主要在细胞核（线粒体、叶绿体）模板、酶、原料、能量等碱基互补配对原则子链与母链结合，构成两个新的DNA分子二、DNA复制的过程阅读课本P55-56，完成下列表格1．(必修2P55正文)单个脱氧核苷酸在DNA酶的作用下连接合成新的子链。(

)2．(必修2P55正文)DNA复制时，严格遵循A－U、C－G的碱基互补配对原则。(

)××两分钟查落实3．(必修2P55正文)DNA分子复制时解旋酶与DNA聚合酶不能同时发挥作用。(

)4．(必修2P56“概念检测”)DNA分子复制与染色体复制是分别独立进行的。(

)5．(必修2P59黑体)基因就是具有遗传效应的DNA片段。(

)×××有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期2.时间：3.场所:真核生物：1.概念：以亲代DNA的为模板合成子代DNA的过程叶绿体、线粒体原核生物：细胞核（主要）拟核、细胞质（质粒）解旋酶1）模板（母链DNA）4.条件：2）能量3）4种脱氧核苷酸4）酶DNA聚合酶脱氧核苷酸DNA片段5’3’3’5’5’3’5’3’二、DNA复制的过程解旋方向7.DNA精确复制的原因（1）DNA独特的双螺旋结构,为复制提供了精确的模板。（2）通过碱基互补配对,保证了复制能够准确地进行。二.DNA的复制8.DNA制的意义将遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞,从而保持了遗传信息的连续性。5.复制中形成的化学键氢键、磷酸二酯键6.特点边解旋边复制

(从过程上看)半保留复制

(从结果上看)

已知果蝇的基因组大小为1.8×108bp（bp表示碱基对），真核细胞中DNA复制的速率一般为50-100bp/s。下图为果蝇DNA的电镜照片，图中的泡状结构叫作DNA复制泡，是DNA上正在复制的部分。请你推测果蝇DNA形成多个复制泡的原因。

说明果蝇的DNA有多个复制起点，可同时从不同起点开始D