第3章 第3节 DNA的复制(Word教参)-【状元桥·优质课堂】2021-2022学年新教材高中生物必修2 遗传与进化（人教版2019）

第3节　DNA的复制 [课标要点] 1.概述DNA分子的半保留复制(生命观念)。2.通过分析DNA半保留复制的实验证据，阐明运用假说—演绎法进行科学探究的基本思路(科学思维)。 一、对DNA分子复制的推测及实验证据 1．遗传物质自我复制的假说 (1)假说：__半保留__复制方法。 (2)提出者：__沃森__和__克里克__。 2．内容 (1)解旋：DNA分子复制时，DNA分子的__双螺旋__解开，互补的碱基之间的__氢键__断裂。 (2)复制：以__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分子中的__一条链__。 3．证明DNA半保留复制的实验 4．实验结果 (1)立即取出，提取DNA→离心→__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。 5．实验结论 DNA的复制是以__半保留__的方式进行的。 二、DNA分子的复制 1．概念 以__亲代DNA__为模板合成__子代DNA__的过程。 2．时间 细胞有丝分裂的__间期__，减数分裂Ⅰ前的__间期__。 3．过程 解旋 　↓ 合成子链 　↓ 形成子代　每条新链与其对应的模板 　DNA: 链盘绕成__双螺旋结构__ 4．结果 形成两个与__亲代DNA分子__完全相同的子代DNA分子。 5．条件 模板、原料、__能量__、__酶__。 6．意义 将__遗传信息__从亲代传给子代，从而保持了__遗传信息__的连续性。 7．特点 (1)__边解旋边复制__；(2)__半保留复制__。 8．准确复制的原因 (1)DNA分子独特的__双螺旋结构__，为复制提供了精确的模板。 (2)通过__碱基互补配对原则__，保证了复制能够准确地进行。 思考 若DNA分子在复制过程中出现了差错，则会产生什么影响？ 提示 产生的子代DNA与亲代DNA出现结构上的差异，可能会引起性状上的变异。 考点1　DNA分子的复制 项目 内容 概念 以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程 复制时间 有丝分裂的间期和减数分裂Ⅰ前的间期 复制场所 细胞核(主要)、线粒体和叶绿体 所需条件 模板 解旋后的两条DNA单链 原料 四种脱氧核苷酸 能量 ATP 酶 解旋酶、DNA聚合酶等 复制模型 复制过程 (1)解旋：在解旋酶的作用下，两条螺旋的双链解开； (2)合成子链：以解开的每一条母链为模板，以游离的四种脱氧核苷酸为原料，遵循碱基互补配对原则，在有关酶的作用下，各自合成与母链互补的子链； (3)形成子代DNA：每条子链与其对应的母链盘旋成双螺旋结构，从而形成2个与亲代DNA完全相同的子代DNA分子 复制特点 半保留复制；边解旋边复制 复制结果 形成两个完全相同的DNA分子 准确复制的原因 (1)DNA分子独特的双螺旋结构，为复制提供精确模板； (2)碱基互补配对原则保证复制过程准确无误地进行 两个子代DNA的位置及分开时间 复制后形成的两个子代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分裂Ⅱ后期随姐妹染色单体分离而分开，分别进入两个子细胞中 复制的意义 (1)遗传信息的传递，使物种保持相对稳定的状态； (2)由于复制的差错出现基因突变，为生物进化提供原始材料 【例题1】 如图为某真核细胞中DNA复制过程模式图，下列分析正确的是(　　) A．酶①和酶②均作用于氢键 B．该过程的模板链是a、d链 C．该过程中的c、d链碱基序列相同 D．DNA复制的特点是半保留复制 答案　D 解析　图中酶①是解旋酶，酶②是DNA聚合酶，前者作用于氢键，后者作用于磷酸二酯键，A项错误；该过程a、b链为模板链，c、d链分别是以a、b链为模板合成的子链，c、d链的碱基序列是互补的，B、C项错误；DNA复制具有半保留复制的特点，D项正确。 DNA的复制应注意以下4点 (1)DNA复制的主要场所是细胞核，其他如真核细胞的线粒体、叶绿体及原核细胞的拟核等也含有DNA，也进行DNA的复制。 (2)解旋酶：使DNA氢键断裂，双螺旋解开。DNA聚合酶：将脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸长链。 (3)外部条件对DNA复制的影响：在DNA复制过程中，需要酶的催化和ATP供能。因此影响酶活性的因素和影响细胞呼吸的因素，都会影响DNA的复制。 (4)DNA复制的精确性并不意味着毫无差错，极个别的错误若保留下来，会导致生物的变异。 【变式1】 下列关于DNA分子的结构与复制的叙述，错误的是(　　) A．脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧