3.3DNA的复制--2023-2024学年高一下册生物同步教材解读（人教版2019必修2）

第3章 基因的本质 3.3 DNA的复制 课标导航 1.概括 DNA 分子构造的主要特点。 2.概述DNA分子是由四种脱氧核苷酸构成，通常由两条碱基互补配对的反向平行长链形成双螺旋结构，碱基的排列顺序编码了遗传信息。 情境导入 通过展示林志颖和儿子Kimi的照片进行提问：这对父子长相为何如此相似？原因是遗传物质DNA通过复制传递给子代。引入新课学习。 新课讲授 1、 对DNA复制的推测 1. 半保留复制 沃森和克里克提出半保留复制假说。该假说认为新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链。 2. 全保留复制 全保留复制假说认为新合成的亲代DNA的双链都是新合成的。 3. 分散复制 分散复制假说认为DNA复制完成后，亲代DNA双链被切割成小片段分散在新合成的DNA双链中。 [提问]：究竟哪种假说才是正确的呢？可以通过假说—演绎法来探究一下。 知识点拨 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。 思维拓展 一、探究DNA复制的方式 1.提出假说 DNA复制的可能方式有三种：半保留复制、全保留复制以及分散复制。 2. 设计实验 完成【学习任务一】 请同学们以小组为单位讨论相关问题： （1） 如果要通过实验区分DNA复制方式的三种假说，那么实验中区分的关键是什么？ 实验重点要能区别在子代DNA分子中两条链的来源。 （2） 如何区分来自模板DNA的母链和新合成的DNA子链呢？ 利用同位素标记法，先将细菌培养在只含有15N的培养基里，得到被15N标记的亲代DNA，再将细菌转移至只含14N的培养基里，这样，新合成的子链就是含14N的。 （3）如何测定子代DNA带有同位素标记的情况？ 利用密度梯度离心技术，由于含有不同氮元素使DNA分子密度不同，经离心后会分布在离心管的不同位置。 15N/15N标记的DNA，其密度最大，经离心后离心管中会出现一条重带；只有一条单链被15N标记的，其密度居中，经离心后离心管中会出现一条中带，如果两条单链都没有被15N标记，其密度最小，离心后离心管中会出现一条轻带。 完成【学习任务二】 进行演绎推理，根据不同假说，预测实验结果： 亲代DNA 子一代DNA 子二代DNA DNA标记类型 离心后试管中位置 DNA标记类型 离心后试管中位置 DNA标记类型 离心后试管中位置 半保留复制 全保留复制 3. 演绎推理 4. 实验验证 1958年梅塞尔森