第3章 第3节 DNA的复制-【高考领航】2023-2024学年高中生物必修2同步核心辅导与测评（人教版）

第3节　DNA的复制 　 1.准确理解DNA复制的特点，认识生命活动的规律。(生命观念) 2．通过DNA复制的计算规律，培养归纳与概括、逻辑分析和计算能力。(科学思维) 3．通过DNA复制方式的探究，培养实验设计及结果分析的能力。(科学探究) 探究任务一　DNA半保留复制的实验证据 1．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，互补的碱基之间的氢键断裂。 ②复制 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，因此，这种复制方式称作半保留复制。 2．DNA半保留复制的实验证据 (1)实验材料：大肠杆菌。 (2)实验方法：运用同位素标记技术。 (3)实验过程 (4)实验预期 两条链被标记情况 密度大小 离心位置 都是15N 最大 靠近试管的底部 一条15N，一条14N 居中 位置居中 都是14N 最小 靠近试管的上部 (5)实验结果 ①提取亲代DNA→离心→位置靠近试管底部。 ②繁殖一代后，提取DNA→离心→位置居中。 ③繁殖两代后，提取DNA→离心→1/2位置居中，1/2位置更靠上。 (6)实验结论：DNA的复制是以半保留的方式进行的。 点拨：①该实验也可以用P、C等元素进行标记。②15N没有放射性，是一种稳定性同位素，不能通过检测放射性的方法对实验结果进行分析。 【概念辨析】 (1)沃森和克里克证明DNA的复制方式是半保留复制。(×) (2)证明DNA半保留复制的实验运用了同位素标记技术和离心技术。(√) (3)证明DNA半保留复制实验中用14N标记NH4Cl培养液来培养大肠杆菌，是通过产物的质量不同来进行区分的。(√) (4)DNA半保留复制的证明过程使用了假说—演绎法。(√) 科学家在研究DNA的复制方式时，提出了两种复制模式：全保留复制和半保留复制(如图所示)。请回答问题： (1)若DNA复制的方式为全保留复制，上述实验结果会是怎样？ 提示：①亲代大肠杆菌：提取DNA→离心→全部是重带。②繁殖一代后取出：提取DNA→离心→1/2重带、1/2轻带。③繁殖两代后取出：提取DNA→离心→1/4重带、3/4轻带。 (2)第一代只出现一条居中的DNA条带，这个结果排除了哪种复制方式？ 提示：第一代只出现一条居中的DNA条带，这个结果排除了全保留复制的方式。 1．关于DNA分子复制的早期推测 在DNA分子复制的早期研究中，科学家们提出了三个模型：全保留复制模型、分散复制模型和半保留复制模型。 比较如下： 全保留复制：亲代DNA分子两条链不变，子代DNA分子的两条链都是新合成的。 半保留复制：新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链。 分散复制：亲代DNA分子的两条链分散成短片段，与新合成的子代DNA分子的两条链分散成的短片段混杂在一起，不能分出亲代DNA单链。 如下图所示： 2．试管中三个条带分析 重带：两条链均只含15N。即此DNA中两条链均为亲代链。 中带：一条链中含14N，另一条链中含15N。即此子代DNA中只含有一条初始亲代链。 轻带：两条链均只含14N。即此子代DNA中不含亲代链。 1．科学家曾提出DNA复制方式的三种假说：全保留复制、半保留复制和分散复制(图1)。对此假说，科学家以大肠杆菌为实验材料，进行了如图实验(图2)： 图1 图2 下列有关叙述正确的是(　　) A．第一代细菌DNA离心后，试管中出现1条中带，说明DNA复制方式一定是半保留复制 B．第二代细菌DNA离心后，试管中出现1条中带和1条轻带，说明DNA复制方式一定是全保留复制 C．结合第一代和第二代细菌DNA的离心结果，说明DNA复制方式一定是分散复制 D．若DNA复制方式是半保留复制，继续培养至第三代，细菌DNA离心后试管中会出现1条中带和1条轻带 解析：D　第一代细菌DNA离心后，试管中出现1条中带，说明DNA复制方式可能是半保留复制，也可能是分散复制，A错误；第二代细菌DNA离心后，试管中出现1条中带和1条轻带，说明DNA复制方式一定是半保留复制，B错误；结合第一代和第二代细菌DNA的离心结果，说明DNA复制方式一定是半保留复制，C错误；若DNA复制方式是半保留复制，继续培养至第三代，细菌DNA离心后试管中会出现1条中带和1条轻带，D正确。 2．(不定项)科学家以大肠杆菌为实验材料进行实验(如图所示)，证实了DNA是以半保留方式复制的。试管②、③、④、⑤是模拟可能出现的结果。 培养条件与实验方法： (1)将大肠杆菌在含15N的培养液中培养若干代，使其DNA双链均被15N标记(试管①)。 (2)转至含14N的培养液中培养，每30 min繁殖一代。 (3)取出每代DNA样本，并离心分层。 下列相关推论不正确的是(　　) A