第3章 第3-4节 DNA的复制 基因通常是有遗传效应的DNA片段（课件+练习）-新教材高中生物必修2 遗传与进化【优化指导】人教版

第3节　DNA的复制 第4节　基因通常是有遗传效应的DNA片段 [课程标准] [素养达成] 3.1.3　概述DNA分子通过半保留方式进行复制 1.通过DNA的复制，认同生命的延续与发展观；理解遗传信息，认同DNA的遗传物质观；(生命观念) 2.分析DNA复制过程，归纳DNA复制过程中相关数量计算，提高逻辑分析和计算能力；(科学思维) 3.运用假说－演绎法，探究DNA半保留复制。(科学探究) 一、DNA的复制 1．对DNA分子复制的推测 (1)提出者：沃森和克里克。 (2)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 ③特点：新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链，这种复制方式称作半保留复制。 2．DNA半保留复制的实验证据 (1)实验材料：大肠杆菌。 (2)实验方法：运用同位素示踪技术。 (3)实验结论：DNA的复制方式为半保留复制。 3．DNA分子复制的过程 (1)DNA复制的概念、时间、场所 ①概念：以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。 ②时间：有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期。 ③场所：主要是细胞核。 (2)DNA分子的复制过程 (3)特点 ①过程：边解旋边复制。 ②方式：半保留复制。 (4)准确复制的原因[来源:学科网ZXXK] ①DNA分子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的准确进行。 (5)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。 二、基因是有遗传效应的DNA片段 1．基因与DNA关系的实例 2．DNA片段中的遗传信息 (1)遗传信息：DNA分子中4种碱基的排列顺序。 (2)特点 ①多样性：碱基排列顺序的千变万化。 ②特异性：每一个DNA分子有特定的碱基排列顺序。 ③稳定性：DNA分子的结构较稳定。 3．与生物体多样性和特异性的关系 DNA分子的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。 判断正误 (1)证明DNA复制方式的实验只能用同位素标记N。(×) 提示：DNA的组成元素有C、H、O、N、P，这几种元素都有同位素，所以标记任何一种元素都可以。 (2)在证明DNA复制方式的实验中，从Ⅰ代开始细菌DNA分子中至少有一条链含 14N。(√) (3)DNA复制遵循碱基互补配对原则，新合成的DNA分子中两条链均是新合成的。(×) 提示：DNA分子的复制方式为半保留复制，所以子代DNA的两条链中包含了一条母链和一条子链。 (4)任何生物的基因都是有遗传效应的DNA片段。(×) 提示：RNA病毒(如烟草花叶病毒、禽流感病毒、埃博拉病毒等)的遗传物质是RNA，其基因是有遗传效应的RNA片段。 探究点一　对DNA分子复制的推测 1．在DNA复制过程中需要解旋酶和DNA聚合酶，这两种酶的作用分别是什么？ 提示　解旋酶的作用是将两条脱氧核苷酸链打开，DNA聚合酶的作用是将单个的脱氧核苷酸连接到3′端。 2．DNA的复制为什么需要适宜的温度和pH? 提示　因为DNA复制过程需要酶，而酶的活性受温度和pH的影响。 3．如果将DNA分子的两条链用15N标记，转移到含14N的培养基中培养，复制2次后，含15N的DNA、含14N的DNA、含15N的DNA链、含14N的DNA链各是多少？ 提示　2个、4个、2条、6条。 1．对DNA分子复制的推测 假说 遗传物质自我复制的假说 提出者 沃森和克里克 内容 (1)解旋：DNA分子复制时，DNA分子的双螺旋解开，配对碱基之间的氢键断裂 (2)复制：以解开的两条母链作为复制的模板，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 特点 新合成的每个DNA分子中，都保留了原来的DNA分子中的一条链，是半保留复制 2.DNA半保留复制的实验证据分析 (1)实验方法：放射性同位素标记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。 (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．下列有关探究DNA复制过程的说法不正确的是(　　) A．实验利用了同位素