第3章 第3节 DNA通过复制传递遗传信息(Word教参)-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中生物必修2 遗传与进化（浙科版2019）

第三节　DNA通过复制传递遗传信息 1.阐明DNA分子复制过程、特点和意义。 2．通过探究DNA的复制过程，尝试运用证据解释现象，学会运用证据解释原理的科学思维方法。 [主干知识梳理] 一、DNA通过半保留方式进行复制 1．DNA的复制：是指产生两个跟亲代DNA完全相同的新DNA分子的过程。 2．探究DNA的复制过程 (1)方法步骤 (2)实验结果：完成一次细胞分裂的细菌DNA，离心后条带分布于离心管的中部，完成两次细胞分裂的细菌DNA，离心后条带分布于离心管的中部和上部。 (3)结论：实验证明新合成的双链DNA分子中，有一条链来自亲代DNA，另一条链则是新合成的。DNA复制是一种半保留的复制机制。 3．对DNA复制的认识 (1)沃森和克里克的假设 DNA复制时碱基对之间的氢键断裂，两条链解开并彼此分离。然后，每条链都可以作为模板，按照碱基互补配对原则在其上形成一条新的互补链。结果得到两个完全相同的DNA分子。 (2)DNA的复制过程 (3)DNA复制的特点及条件 项目 内容 时间 有丝分裂的间期或减数第一次分裂前的间期 场所 细胞核、线粒体、叶绿体 特点 边解旋边复制 方式 半保留复制 条件 ①模板：亲代DNA的两条链；②原料：四种脱氧核苷酸；③酶：解旋酶和DNA聚合酶等；④能量：由ATP供能 二、DNA复制是遗传物质从亲代向子代传递的基础 1．DNA复制保证了多细胞生物体的每个体细胞都携带相同的遗传信息。 2．通过DNA复制，亲代的遗传信息由生殖细胞(配子)传递给子代，保持了前后代遗传信息的连续性。 [预习效果自评] 1．判断下列叙述的正误 (1)DNA复制形成的两个DNA分子，一个是原来的，一个是新形成的。(×) 提示：DNA分子复制是半保留复制，新合成的双链DNA分子中，一条链来自亲代DNA，另一条则是新合成的。 (2)15N标记的DNA分子，在14N作为唯一氮源的培养液中复制一次后的DNA分子经密度梯度离心，在离心管中只形成一个条带。(√) (3)DNA聚合酶能使DNA分子中的氢键断裂，催化复制。(×) 提示：使DNA分子中氢键断裂的酶是解旋酶。 (4)DNA分子复制时，两条链全部解开作为模板，合成新链。(×) 提示：DNA分子复制时，两条链不是全部解开，而是边解旋边复制。 (5)1个DNA分子经过4次复制形成16个DNA分子，其中含有最初DNA母链的DNA分子有8个。(×) 提示：1个DNA分子经过4次复制形成16个DNA分子，其中含有最初DNA母链的DNA分子有2个。 2．请将DNA复制过程的同位素示踪实验的示意图补充完整。 3．思考题 (1)阅读教材第64页“活动”，假设有15N标记的1kb(1 000个碱基对)的DNA片段，再以14N为原料进行一次复制。复制后的DNA分子片段与原来的相对分子质量相比减少了多少？ 提示：1 000。 (2)阅读教材第67页“小资料”，作为DNA半保留复制的染色体证据，用姬姆萨染色要根据观察第二个周期细胞中染色单体色差进行判断。为什么不用第一个周期的呢？ 提示：第一个周期DNA复制一次，以半保留方式复制的DNA分子完全一样，姬姆萨染色后不会出现色差。 (3)探究DNA复制方式的实验中，除了用15N标记外，还有其他标记元素吗？ 提示：DNA分子含有的元素都可以标记，如3H、32P等。 [精要内容把握] 一、知识体系建一建 二、核心语句背一背 1．独特的双螺旋结构和碱基互补配对原则决定了DNA精确复制的机制。 2．DNA复制过程是一个边解旋边复制的过程。新合成的双链DNA分子中，有一条链是来自亲代的DNA，另一条链则是新合成的，这种复制方式称为半保留复制。 3．DNA复制保证了多细胞生物体的每个体细胞都携带相同的遗传信息。通过DNA复制，亲代的遗传信息由生殖细胞(配子)传递给子代，保持了前后代遗传信息的连续性。 [任务驱动] 起初人们并不能确定DNA的复制方式是半保留复制还是全保留复制。科学家以大肠杆菌为实验对象，运用同位素示踪技术及密度梯度离心方法进行了DNA复制方式的探索实验，实验内容及结果如表所示。 组别 1组 2组 3组 4组 培养液中 唯一氮源 14NH4C1 15NH4C1 14NH4C1 14NH4C1 繁殖代数 多代 多代 一代 两代 培养产物 A B B的子Ⅰ代 B的子Ⅱ代 操作 提取DNA并离心 离心结果 仅为轻带 (14N/14N) 仅为重带 (15N/15N) 仅为中带 (15N/14N) 1/2轻带 (14N/14N)， 1/2中带 (15N/14N) (1)在实验中，1组、2组起到什么作用？ 提示：对照作用。 (2)若将3组子Ⅰ代DNA双链分开后再离心，其结果能不能