2.2.2 DNA分子的复制-2021-2022学年新教材高中生物必修二【名师导航】同步Word教参(苏教版)

第2课时　DNA分子的复制 课标内容要求 核心素养对接 概述DNA分子通过半保留方式进行复制。 1．生命观念：准确说出DNA复制的过程和特点，明确DNA在前后代可以保持连续性；同时说明基因和DNA在结构和功能上的关系。 2．科学思维：根据碱基互补配对原则进行DNA复制的相关计算；并通过分类和比较及分析和综合，说出基因和DNA、染色体、脱氧核苷酸、性状等的关系。 3．科学探究：分析探究DNA复制的实验方法、过程和结论。 一、对DNA分子复制的推测与验证 1．DNA分子的复制 以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程。 2．推测 (1)有人提出“全保留复制模型”，即亲代的双螺旋形态结构完全不变，其子代只是全新的复制品； (2)也有人提出“分散复制模型”，即亲代的DNA会分散进入子代复制品的每条链中，亲代和子代的DNA都是旧DNA和新DNA的混合体； (3)还有些人提出“半保留复制模型”，即以亲代DNA的每条链为模板合成一条互补链，再与互补链组成子代DNA。 3．证明DNA分子半保留复制的实验 (1)科学家：米西尔森和斯塔尔。 (2)实验材料：大肠杆菌。 (3)实验方法：运用同位素标记技术和密度梯度离心技术。 (4)实验过程 (5)结果分析 ①离心处理后，子一代DNA分子为杂合链带(含14N和15N)，原因在于新合成的每个DNA分子中，都含有原来DNA分子中的一条链(15N)和以该链为模板新合成的一条互补链(14N)。 ②子二代DNA分子应该为轻链带(含14N)和杂合链带(含14N和15N)。 二、DNA分子的半保留复制 1．概念：在新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链，因此，这种复制方式被称为DNA半保留复制。 2．场所：主要在细胞核。 3．条件：(1)模板：DNA分子的两条脱氧核苷酸链。 (2)原料：细胞中四种脱氧核苷酸。 (3)能量和酶等。 4．过程 5．特点 (1)过程：边解旋边复制。 (2)方式：半保留复制。 6．结果：一个DNA分子形成两个完全相同的DNA分子。 7．精确复制的原因：在DNA半保留复制中，双螺旋结构为复制提供了模板，碱基互补配对原则保证了复制的精确进行。 8．意义：正是DNA分子的半保留复制，确保了遗传信息代代传递的连续性。 判断对错(正确的打“√”，错误的打“×”) 1．证明DNA复制方式的实验只能用同位素标记N。 (　　) 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。 (　　) 4．任何生物的基因都是有遗传效应的DNA片段。 (　　) 5．碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA分子的多样性。 (　　) [答案]　1．×　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．√ 3．×　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．×　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。 5．√ 　DNA分子的复制 1．不同生物的DNA分子复制的场所 2．DNA分子复制所需的酶：是指一个酶系统，不仅仅是指解旋酶和DNA聚合酶，还包括DNA连接酶等。 (1)解旋酶的作用是破坏碱基间的氢键。 (2) DNA聚合酶的作用是连接游离的脱氧核苷酸。 (3)DNA连接酶的作用是连接DNA片段。 3．DNA分子复制的基本条件 (1)模板：解旋的DNA分子的两条单链； (2)原料：细胞中游离的4种脱氧核苷酸； (3)能量：主要通过水解ATP提供； (4)酶：DNA聚合酶(形成磷酸二酯键)、解旋酶(打开氢键)等。 4．两个子代DNA的位置及分开时间：复制产生的两个子代DNA分子位于一对姐妹染色单体上，由着丝粒连在一起，在有丝分裂后期或减数第二次分裂后期着丝粒分裂时分开，分别进入两个子细胞中。 5．DNA分子复制对DNA作为遗传物质的意义 (1)边解旋、边复制，多个起点同时进行，节省时间、效率高。 (2)新DNA分子双链为“一母一子”，因此复制更为精确，使遗传信息更加稳定。稳定的遗传信息从亲代传递给子代，从而使生物的前后代保持了一定的连续性。 巧学好记：巧记DNA分子复制的“一、二、三、四” 应用实践：1．如图为真核细胞DNA复制过程的模式图，据图回答相关问题： (1)据图可知，DNA聚合酶使两条子链从5′端到3′端，还是从3′端到5′端进行合成？ 提示：从5′端到3′端进行。 (2)合成的两条子链间碱基排列顺序相同还是互补？ 提示：互补。 2．这个小机器是DNA复印机，也叫做PCR仪，在体外完成DNA复制，