第3章 第3节 DNA的复制-【金版新学案】2023-2024学年新教材高一生物必修2同步课堂高效讲义教师用书（人教版2019 多项）

第3节　DNA的复制 [学习目标]　1.准确理解DNA复制的特点，认识生命活动的规律。　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。　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。 知识点一　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。 提醒：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。 [思维辨析] 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(√) 探究点　分析实验过程和结果，提高实验分析能力 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)。请回答下列问题： 学生用书↓第79页 (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。 (3)在氮源为14N和15N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子分别为14N-DNA(相对分子质量为a)和15N-DNA(相对分子质量为b)。将只含15N-DNA的亲代大肠杆菌转移到含14N的培养基上，再连续繁殖两代(Ⅰ和Ⅱ)，用某种离心方法分离得到的结果如下图所示。 ①Ⅰ代细菌DNA分子的结构是怎样的？ 提示：Ⅰ代细菌DNA分子中只有一条链被15N标记。 ②Ⅲ代细菌DNA分子的平均相对分子质量是多少？ 提示：Ⅲ代细菌DNA分子的平均相对分子质量为(7a＋b)/8。 (2022·海南高考)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)。 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 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。] 拓展归纳 离心后，DNA分子在试管中的分布 1．两条链都被15N标记的DNA分子密度最大，密度梯度离心后应位于试管的底部； 2．两条链都被14N标记的DNA分子密度最小，密度梯度离心后应该位于试管的顶部； 3．两条链中一条链被14N标记，另一条链被15N标记的DNA分子，密度梯度离心后应位于试管的中部。 学生用书↓第80页 针对练1.如图所示是研究DNA复制方式的实验，根据这些实验结果进行的推论，正确的是(　　) 菌种：大肠杆菌 培养条件与方法： (1)在含15NH4Cl的培养基中培养若干代，使DNA均被15N标记(甲图)。 (2)转至含1