内容正文:
第3章第3节第1课时 DNA的复制
课程标准
学习目标
概述DNA分子通过半保留方式进行复制。
1.概述科学家对DNA复制的推测
2.举例说出证明DNA半保留复制实验的设计思路
自主梳理
1.半保留复制假说:沃森和克里克在发表DNA分子双螺旋结构的论文后,根据DNA分子结构提出了 的假说:DNA分子复制时,DNA分子的 将解开,互补的碱基之间的 ,解开的 作为复制的模板,游离的 依据 原则,通过形成 ,结合到作为模板的单链上。由于新合成的每个DNA分子中,都保留了 ,因此,这种复制方式被称做 复制。即下图 所示复制方式。
2.全保留复制假说:沃森和克里克的假说提出后,也有人持不同观点,提出全保留复制等不同假说。全保留复制是指 。即上图 所示复制方式。
3.DNA半保留复制的实验证据
(1)实验材料及方法:1958年,美国生物学家梅塞尔森和斯塔尔以 为实验材料,运用 技术,设计了一个巧妙的证明DNA半保留复制的实验。
(2)背景知识:15N和14N是N元素的两种稳定同位素,这两种同位素的相对原子质量不同, ,因此,利用 技术可以在试管中区分 。
(3)实验过程:以含有15NH4Cl培养液来培养大肠杆菌,让大肠杆菌繁殖若干代,这时,大肠杆菌的DNA几乎都是 标记的。然后将大肠杆菌转移到14NH4Cl的普通培养液中。在 收集大肠杆菌并提取DNA,再将提取的DNA进行离心,记录离心后试管中 。
(4)实验预期:假设DNA是以半保留方式复制的,对离心后试管中DNA的位置就需要运用
来预测,下图为证明DNA复制方式的实验示意图,请你以“N/1N-DNA”的形式写出图中序号①~⑧处DNA分子: 。
(5)实验结果:科学家完成上述实验的结果是:亲代大肠杆菌的DNA经离心处理后,试管中出现一条DNA带,位置靠近试管的底部,说明其密度最大,是 DNA(用 表示);将转移培养后第一代细菌的DNA离心后,试管中也只有一条带,但位置居中,说明其密度居中,是 (用 表示);将第二代细菌的DNA离心后,试管中出现两条带,一条带位置居中,为15N/14N-DNA,另一条带的位置更靠上,说明其密度最小,是 DNA(用 表示)。
(6)实验结论:实验结果证明: 。
预习检测
1.下列关于DNA分子复制的叙述,不正确的是( )
A.方式是半保留复制
B.边解旋边复制
C.在细胞分裂期进行
D.需要模板、原料、能量和酶等
2.以DNA的一条链“—A—T—C—”为模板,经复制后产生的子链是( )
A.—G—A—T— B.—U—A—G— C.—T—A—G— D.—T—U—G—
3.一个被15N标记的DNA分子,以含14N的4种脱氧核苷酸为原料,连续复制3次,则含15N的脱氧核苷酸链占全部脱氧核苷酸链的比例是( )
A.1/2 B.1/4 C.1/6 D.1/8
4.DNA分子复制时解旋酶作用于下列哪一结构( )
5.DNA一般能准确复制,其原因是( )
①DNA规则的双螺旋结构为复制提供模板 ②DNA复制发生于细胞周期的间期
③碱基互补配对是严格的 ④产生的两个子代DNA均和亲代DNA相同
A.②④ B.②③ C.①④ D.①③
6.已知某DNA含有500个碱基对,其中一条链上A∶C∶T∶G=1∶2∶3∶4。该DNA连续复制数次后,消耗周围环境中含G的脱氧核苷酸4500个,则该DNA已经复制了( )
A.3次 B.4次 C.5次 D.6次
7.(不定项)科学家曾经对DNA分子的复制