3.3 3.4 DNA的复制 基因通常是有遗传效应的DNA片段（Word教参）-【优化指导】2022-2023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 第4节　基因通常是有遗传效应的DNA片段 学习目标 核心素养 1.了解沃森和克里克对DNA复制方式的早期推测及DNA半保留复制的实验证据。 2．阐明DNA复制的条件、过程和特点。 3．概述DNA复制的生物学意义。 4．举例说明基因通常是有遗传效应的DNA片段 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 [对应学生用书P82] 知识点一 DNA的复制 1.对DNA复制的推测 (1)半保留复制 ①提出者：沃森和克里克。 ②假说 a．解旋：DNA复制时，DNA双螺旋解开，互补的碱基之间的氢键断裂。 b．复制：解开的两条单链分别作为复制的模板，游离的脱氧核苷酸根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，这种复制方式被称作半保留复制。 (2)全保留复制 DNA复制以DNA双链为模板，子代DNA的双链都是新合成的。 2．DNA半保留复制的实验证据 (1)实验方法：同位素标记技术和离心技术。 (2)实验原理 ①DNA的两条链都被15N标记，密度最大，离心时在试管的底部。 ②DNA的两条链都没有被15N标记，密度最小，离心时在试管的上部。 ③DNA的两条链中只有一条单链被15N标记，密度居中，离心时在试管的中部。 (3)实验过程 (4)实验结果 ①立即取出，提取DNA→离心→全部重带。 ②细胞分裂一次后取出，提取DNA→离心→全部中带。 ③细胞再分裂一次后取出，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。 3．DNA复制的过程 (1)概念：以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。 (2)发生时期：在真核生物中，这一过程是在细胞分裂前的间期，随着染色体的复制而完成的。 (3)场所：真核生物主要在细胞核。 (4)过程： (5)结果：形成两个完全相同的DNA分子。 (6)特点：边解旋边复制。 (7)方式：半保留复制。 (8)保障：DNA独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板；通过碱基互补配对，保证了复制能够准确地进行。 (9)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。 (1)可利用同位素标记技术研究DNA的复制方式。(　　√　　) (2)双链均被15N标记的DNA分子，放在只含14N的培养液中复制2次后，1/2的DNA含14N。(　　×　　) 解析：双链均被15N标记的DNA分子，在只含14N的培养液中复制2次后，得到的DNA分子中有2个含15N，但都含有14N。 (3)植物细胞的线粒体和叶绿体中也可能发生DNA的复制。(　　√　　) (4)解旋酶和DNA聚合酶的作用部位均为氢键。(　　×　　) 解析：解旋酶的作用部位是氢键，DNA聚合酶的作用部位是磷酸二酯键。 (5)DNA复制时新合成的两条链碱基排列顺序相同。(　　×　　) 解析：DNA复制时分别以DNA的两条链为模板合成子链，新合成的两条链碱基排列顺序互补。 知识点二 基因通常是有遗传效应的DNA片段 1.说明基因与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．生物体多样性和特异性与DNA的关系 DNA的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。 4．有些病毒的遗传物质是RNA，对这类病毒而言，基因就是有遗传效应的RNA片段。 (1)DNA的一个片段就是基因。(　　×　　) 解析：基因通常是有遗传效应的DNA片段，DNA的一个片段不一定是基因。 (2)遗传信息是指DNA中的碱基排列顺序。(　　√　　) (3)一条染色体上只有一个DNA分子，每个DNA分子上有多个基因。(　　×　　) 解析：一条染色体上有一个或两个DNA分子，每个DNA分子上有多个基因。 (4)基因是控制生物性状的遗传物质的结构单位和功能单位。(　　√　　) (5)DNA分子的多样性除与其脱氧核苷酸排列顺序有关外，还与其空间结构有关。(　　×　　) 解析：DNA分子的多样性与其脱氧核苷酸的排列顺序有关，与其空间结构无关。 [对应学生用书P84] 探究点一　DNA半保留复制的实验证据 ►情境探究 1958年，美国生物学家梅塞尔森和斯塔尔以大肠杆菌为实验