第3章 第3节 DNA的复制（word教参）-【状元桥·优质课堂】2023-2024学年新教材高中生物必修2 遗传与进化（人教版2019）

第3节　DNA的复制 [课标要求]1.概述DNA分子的半保留复制(生命观念)。2.通过分析DNA半保留复制的实验证据，阐明运用假说—演绎法进行科学探究的基本思路(科学思维)。 知识点1 对DNA分子复制的推测及实验证据 1．对DNA复制的推测 (1)假说：__半保留__复制方法。 (2)提出者：__沃森__和__克里克__。 2．内容 (1)解旋：DNA分子复制时，DNA分子的__双螺旋__解开，互补的碱基之间的__氢键__断裂。 (2)复制：以__解开的两条单链__作为复制的模板，游离的脱氧核苷酸依据__碱基互补配对__原则，通过形成__氢键__，结合到作为模板的单链上。 (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__。 3．DNA半保留复制的实验证据 (1)实验方法：__同位素标记__技术和离心技术。 (2)实验原理：只含15N的DNA密度大，只含14N的DNA密度小，一条链含14N、一条链含15N的双链DNA密度__居中__。 (3)实验假设：DNA分子以__半保留__的方式复制。 (4)实验结果预期：离心后应出现__三__条DNA带。 ①重带(密度最大)：两条链都为15N标记的亲代双链DNA。 ②中带(密度居中)：一条链为14N标记，另一条链为15N标记的子代双链DNA。 ③轻带(密度最小)：两条链都为14N标记的子代双链DNA。 (5)实验过程： (6)实验结果：①立即取出，提取DNA→离心→__重__带。 ②繁殖一代后取出，提取DNA→离心→__全部__中带。 ③繁殖两代后取出，提取DNA→离心→1/2轻带、1/2中带。 (7)实验结论：DNA的复制是以__半保留__的方式进行的。 知识点2 DNA分子的复制 1．概念 以__亲代DNA__为模板合成__子代DNA__的过程。 2．时间(真核生物中) 细胞有丝分裂前的__间期__，减数分裂Ⅰ前的__间期__。 3．过程 4．结果 形成两个与__亲代DNA分子__完全相同的子代DNA分子。 5．条件 模板、原料、__能量__、__酶__。 6．意义 将__遗传信息__从亲代细胞传给子代细胞，从而保持了__遗传信息__的连续性。 7．特点 (1)__边解旋边复制__；(2)__半保留复制__。 8．准确复制的原因 (1)DNA分子独特的__双螺旋结构__，为复制提供了精确的模板。 (2)通过__碱基互补配对原则__，保证了复制能够准确地进行。 【思考】 若DNA分子在复制过程中出现了差错，则会产生什么影响？ 提示　产生的子代DNA与亲代DNA出现结构上的差异，可能会引起性状上的变异。 (教材P55“旁栏思考”)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　全保留复制 探究点1 DNA分子的复制 项目 内容 概念 以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程 复制时间 有丝分裂前的间期和减数分裂Ⅰ前的间期 复制场所 细胞核(主要)、线粒体和叶绿体 所需条件 模板 解旋后的两条DNA单链 原料 四种脱氧核苷酸 能量 ATP 酶 解旋酶、DNA聚合酶等 复制过程 (1)解旋：在解旋酶的作用下，两条螺旋的双链解开； (2)合成子链：以解开的每一条母链为模板，以游离的四种脱氧核苷酸为原料，遵循碱基互补配对原则，在有关酶的作用下，各自合成与母链互补的子链； (3)形成子代DNA：每条子链与其对应的母链盘旋成双螺旋结构，从而形成2个与亲代DNA完全相同的子代DNA分子 复制特点 半保留复制；边解旋边复制 复制结果 形成两个完全相同的DNA分子 准确复制 的原因 (1)DNA分子独特的双螺旋结构，为复制提供精确模板； (2)碱基互补配对原则保证复制过程准确无误地进行 【例1】 (2023·山东)将一个双链DNA分子的一端固定于载玻片上，置于含有荧光标记的脱氧核苷酸的体系中进行复制。甲、乙和丙分别为复制过程中3个时间点的图像，①和②表示新合成的单链，①的5端指向解旋方向，丙为复制结束时的图像。该DNA复制过程中可观察到单链延伸暂停现象，但延伸进行时2条链延伸速率相等。已知复制过程中严格遵守碱基互补配对原则，下列说法错误的是(　　) A．据图分析，①和②延伸时均存在暂停现象 B．甲时①中A、T之和与②中A、T之和可能相等 C．丙时①中A、T之和与②中A、T之和一定相等 D．②延伸方向为5'端至3'端，其模板链3'端指向解旋方向 答案　D 解析　依据题图分析，图甲时新合成的单链①比②短，图乙时①比②长，因此可以说明①和②延伸时均存在暂停现象，A项正确；①和②两条链中碱基是互补的，图甲时新合成的单链①比②短，但②中多出的部分可能不含有A、T，因此①中A、T之和与②中A、