3.3 DNA的复制-【帮课堂】2022-2023学年高一生物同步精品讲义（人教版2019必修2）

3.3 DNA的复制 ( 目标导航 ) 教学目标 课程标准 目标解读 1. 概述DNA分子是通过半保留复制方式进行复制的。 1. 运用假说-演绎法探究DNA的复制方式，概述DNA通过半保留方式进行复制。 2. 通过对DNA半保留复制方式的学习，理解DNA的准确复制是遗传信息稳定传递的基础。 教学重点 1. 运用假说-演绎法探究DNA的复制方式。 2. DNA复制的条件、过程及特点。 教学难点 1. 运用假说-演绎法探究DNA的复制方式。 2. DNA复制的过程。 ( 知识精讲 ) 知识点01 对DNA复制的推测 方法：假说-演绎法 1.提出问题：DNA的复制方式是三种方式中的哪一种？ 2.作出假设： ①半保留复制：形成的两个DNA分子各有一条链来自亲代，另一条链是新形成的 ②全保留复制：新复制出的两个DNA分子，一个是亲代的，另一个是新形成的 ③弥散复制：新复制出的两个DNA分子每条链中既有母链片段又有新形成的片段 3.演绎推理：同位素示踪技术 大肠杆菌 同位素(15N)示踪（繁殖快，20min一代） 密度梯度离心 4.实验验证： 5.得出结论：DNA的复制方式为半保留复制 知识点02 DNA的复制 1.DNA复制的场所和时期 场所：细胞核（主要）、线粒体和叶绿体 时期：有丝分裂和减数第一次分裂前的间期 2.DNA复制的必需的条件 模板：DNA两条链为模板 原料：4种游离的脱氧核苷酸 能量：ATP 酶：解旋酶和DNA聚合酶等 3.DNA复制的方式和特点 方式：半保留复制 特点： 半保留复制、边解旋边复制 4.DNA复制的结果：形成2条DNA 5.DNA复制的意义：（1）将遗传信息从亲代传递给了子代，保持了遗传信息的连续性 （2）复制出现差错，产生的影响可能很大，也可能没有 6.DNA能够准确复制的原因：（1）DNA独特的双螺旋结构提供精确模板 （2）通过碱基互补配对原则保证了复制的准确进行 知识点03 相关计算 1.已知一条全部N原子被15N标记的DNA分子（亲代），转移到含14N的培养基上培养n代,其结果如下，回答下列问题： 分子总数___2n_____ 只含15N的分子__0____ 含15N 14N的分子__2___ 只含14N的分子_2n-2__ 含14N的分子___2n__ 脱氧核苷酸链总数__2n+1__ 含15N的链为__2___ 含14N的链为__2n+1-2__ 2.双链DNA中，含某种碱基a个，复制n次，则需加入该碱基或脱氧核苷酸a×(2n -1) 个。 3.双链DNA中，含某种碱基a个，第n次复制，则需加入该碱基或脱氧核苷酸a×2n-1 个。 4.双链DNA不论复制多少代，产生的DNA分子中含母链的DNA分子总是2个，含母链也是2条。 ( 能力拓展 ) 考点01 DNA的复制 DNA复制始于基因组中的复制起点，即启动蛋白的靶标位点。一旦复制起点被识别，启动蛋白就会募集其他蛋白质一起形成前复制复合物，从而解开双链DNA，形成复制叉。复制叉的形成是多种蛋白质及酶参与的较复杂的过程。这些酶包括单链DNA结合蛋白和DNA解链酶。单链DNA结合蛋白作用是保证解旋酶解开的单链在复制完成前能保持单链结构，不起解旋作用。 DNA解链酶能通过水解ATP获得能量以解开双链DNA。 两条单链DNA复制的引发过程有所差异，但是不论是前导链还是后随链，都需要一段RNA引物用于开始子链DNA的合成。因此前导链与后随链的差别在于前者从复制起始点开始按5’→3’持续的合成下去，不形成冈崎片段，后者则随着复制叉的出现，不断合成冈崎片段。 多种DNA聚合酶在DNA复制过程中扮演不同的角色。在大肠杆菌中，DNA Pol III是主要负责DNA复制的聚合酶。它在复制分支上组装成复制复合体，具有极高的持续性，在整个复制周期中保持完整。DNA Pol I是负责用DNA替换RNA引物的酶，还具有5'至3'外切核酸酶活性，并利用其外切核酸酶活性降解RNA引物。 在复制叉附近，形成了以两套DNA聚合酶Ⅲ全酶分子、引发体和螺旋构成的类似核糖体大小的复合体，称为DNA复制体。复制体在DNA前导链模板和滞后链模板上移动时便合成了连续的DNA前导链和由许多冈崎片段组成的滞后链。在DNA合成延伸过程中主要是DNA聚合酶Ⅲ的作用。当冈崎片段形成后，DNA聚合酶Ⅰ通过其5'→3'外切酶活性切除冈崎片段上的RNA引物，同时，利用后一个冈崎片段作为引物由5'→3'合成DNA。最后两个冈崎片段由DNA连接酶将其接起来，形成完整的DNA滞后链。 DNA复制的终止发生在特定的基因位点，即复制终止位点。该位点