2020高中生物第3章基因的本质第3节DNA的复制教案新人教版必修2.docx

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1、第3节　DNA的复制[学习目标]　1.概述DNA复制方式的假说及实验依据。2.掌握DNA复制的过程。3.归纳DNA分子复制的相关计算规律。知识点一　DNA分子复制方式的推测和实验证据知识梳理1.对DNA分子复制的推测(1)假说：半保留复制方式。(2)提出者：沃森和克里克。(3)假说内容①解旋：DNA分子复制时，DNA分子的双螺旋解开，互补碱基之间的氢键断裂。②复制：解开的两条单链作为复制的模板，游离的脱氧核苷酸依据碱基互补配对原则，通过形成氢键，结合到作为模板的单链上。③特点：新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分

2、子中的一条链，这种复制方式称做半保留复制。2．DNA分子复制方式的实验证据(1)实验方法：同位素示踪法和密度梯度离心法。(2)实验原理：含15N的双链DNA密度大，含14N的双链DNA密度小，一条链含14N、一条链含15N的双链DNA分子密度居中。(3)实验假设：DNA以半保留的方式复制。(4)实验预期：离心后应出现3条DNA带。①重带(密度最大)：两条链都为15N标记的亲代双链DNA。②中带(密度居中)：一条链为14N标记，另一条链为15N标记的子代双链DNA。③轻带(密度最小)：两条链都为14N标记的子代双链DNA。(

3、5)实验过程(6)过程分析①立即取出，提取DNA→离心→全部重带。②繁殖一代后取出，提取DNA→离心→全部中带。③繁殖两代后取出，提取DNA→离心→1/2轻带、1/2中带。(7)实验结论：DNA的复制是以半保留方式进行的。　1.上述实验是如何区分亲代与子代DNA分子的。提示：根据离心后在离心管中的位置区分，亲代全为15N，最靠近试管底部。2．若DNA复制的方式为全保留复制，上述实验结果会是怎样？提示：(1)立即取出，提取DNA→离心→全部重带；(2)繁殖一代后取出，提取DNA→离心→重带、轻带；(3)繁殖两代后取出，提取D

4、NA→离心→重带、轻带。典题精析[例]　细菌在15N培养基中繁殖数代后，使细菌DNA的含氮碱基皆含有15N，然后再移入14N培养基中培养，提取其子代的DNA经高速离心分离，如图①～⑤为可能的结果，下列叙述错误的是(　　)A．第一次分裂的子代DNA应为⑤B．第二次分裂的子代DNA应为①C．第三次分裂的子代DNA应为③D．亲代的DNA应为⑤解题分析　亲代DNA为15N—15N，经第一次复制所形成的子代DNA应均为15N—14N，应如图②所示。答案　A知识拓展(1)该实验在探究过程中使用的方法是假说—演绎法。(2)该实验也可以用

5、P、C等元素进行标记。(3)在实验过程中一定要注意提取DNA的时间，以大肠杆菌繁殖一次所用的时间为间隔。知识点二　DNA分子复制的过程知识梳理1.DNA复制的概念：以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。2．发生时间：细胞有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期。3．场所(1)真核生物：主要在细胞核内，线粒体和叶绿体也可以进行。(2)原核生物：主要在拟核。(3)DNA病毒：活的宿主细胞内。4．复制过程5．结果：形成两个完全相同的DNA分子。6．特点(1)边解旋边复制。(2)半保留复制。7．准确复制的原因(1)DNA分子独特的

6、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。8．意义：将遗传信息从亲代传给子代，保持了遗传信息的连续性。　1.在DNA复制过程中，两条子链延伸的方向是否相同？提示：不同。原因是DNA分子中的两条链是反向平行的，因此子链的延伸方向也是相反的。2．所有的细胞都存在核DNA分子复制吗？提示：不一定。不分裂的细胞不存在DNA分子复制。3．DNA复制效率高是因为半保留复制还是边解旋边复制？提示：是因为边解旋边复制。　　　　　　　　　　　　　　典题精析　　　　　[例1]　下列关于DNA复制的叙

7、述，正确的是(　　)A．复制均在细胞核内进行B．复制仅发生在有丝分裂的间期C．复制过程先解旋后复制D．碱基互补配对保证了复制的准确性解题分析　DNA复制主要发生在细胞核内，线粒体和叶绿体中也可以发生，A错误；DNA复制可以发生在有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期，B错误；DNA是边解旋边复制，C错误。答案　D[例2]　下图为真核细胞DNA复制过程的模式图，据图分析，下列相关叙述不正确的是(　　)A．DNA分子复制的方式是半保留复制B．解旋酶能使双链DNA解开，且需要消耗ATPC．从图中可以看出合成两条子链的方向是相反的D

8、．DNA聚合酶的作用位点为两条脱氧核苷酸链之间的氢键解题分析　DNA分子复制的方式是半保留复制，A正确；解旋酶使DNA双链解开，该过程需要消耗ATP，B正确；DNA分子是反向平行的，而复制的时候只能从5′端向3′端延伸，所以两条子链合成方向相反，C正确；DNA聚合酶的作用位点为一条链中相邻的两个脱氧核苷