内容正文:
第3节 DNA的复制
生物学
学习目标 素养定位
1.说出DNA复制方式的假说及实验证据。
2.描述DNA复制的过程及精确复制的原因。
3.基于对DNA结构特点的分析,掌握有关的计算规律 1.利用数学方法归纳DNA分子的多样性和特异性。(科学探究)
2.通过假说—演绎的分析方法,阐明DNA复制方式。(科学思维)
3.通过对DNA半保留复制方式的实验验证,认同科学技术在生物学研究中的重要作用。(科学探究)
生物学
预习案·自主学习
探究案·互动探究
联系实际·素养落实
生物学
预习案·自主学习
梳理必备知识,储备素养根基
一、对DNA复制的推测
1.提出者
沃森和克里克。
2.假说内容
(1)解旋:DNA复制时,DNA双螺旋解开,互补的碱基之间的 断裂。
(2)复制:解开的 分别作为复制的模板,游离的脱氧核苷酸根据 .
原则,通过形成 ,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,这种复制方式称作
。
氢键
两条单链
碱基
互补配对
氢键
半保留复制
生物学
二、DNA半保留复制的实验证据
1.实验方法
同位素标记技术和 法。
2.实验原理
15N标记的双链DNA密度大,双链含14N的DNA密度小,一条链含14N、一条链含15N的双链DNA分子密度 。
3.实验假设
DNA以 复制。
4.实验预期
离心后应出现 条DNA带。
(1)重带(密度最大):两条链都为 标记的亲代双链DNA。
(2)中带(密度居中):一条链为 标记,另一条链为 标记的第一代双链DNA。
(3)轻带(密度最小):两条链都为 标记的第二代双链DNA。
密度梯度离心
居中
半保留的方式
3
15N
14N
15N
14N
生物学
5.实验过程及分析
(1)实验过程。
(2)实验分析。
①亲代大肠杆菌:提取DNA→离心→ 。
②细胞分裂一次(即细菌繁殖一代):提取DNA→离心→ 。
③细胞再分裂一次(即细菌繁殖两代):提取DNA→离心→ 。
6.实验结论
。
全部重带
全部中带
1/2轻带、1/2中带
DNA的复制是以半保留的方式进行的
生物学
三、DNA复制的过程
1.概念、时间、场所
间期
线粒体
叶绿体
生物学
2.过程
解旋酶
氢键
解开的每一条母链
脱氧核苷酸
DNA聚合酶
碱基互补配对
生物学
5.DNA准确复制的原因
DNA独特的 结构,为复制提供了精确的模板,通过 ,保证了复制能够准确地进行。
6.DNA复制的意义
DNA通过复制,将 从亲代细胞传递给子代细胞,从而保持了 .的连续性。
3.结果
一个DNA分子形成了两个 的DNA分子。
完全相同
边解旋边复制
半保留复制
双螺旋
碱基互补配对
遗传信息
遗传信息
生物学
[特别提醒]
DNA复制的场所
(1)真核生物:主要在细胞核内,线粒体和叶绿体中也可以进行。
(2)原核生物:主要在拟核。
(3)DNA病毒:活的宿主细胞内。
生物学
自学检测
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)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。
×
×
生物学
(3)DNA聚合酶的作用位点为两条脱氧核苷酸链之间的氢键。( )
提示:DNA聚合酶的作用位点为一条链中相邻的两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键。
(4)在证明DNA复制方式的实验中,从第一代开始细菌DNA分子中至少有一条链含14N。( )
(5)在DNA复制过程中解旋和复制是同时进行的。( )
×
√
√
生物学
探究案·互动探究
探究一 DNA半保留复制的实验证据
问题情境
沃森和克里克在成功构建DNA双螺旋结构模型之后,提出了遗传物质自我复制的半保留假说。但也有人持不同观点,提出全保留复制等不同假说。阅读教材P53~55,思考回答下列问题。
(1)DNA复制所需要的原料和模板分别是什么?
提示:原料是四种脱氧核糖核苷酸;模板是DNA分子两条链。
逐点击破