第2章 第2节 第2课时 DNA分子的复制 （word教参）-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中生物必修2 遗传与进化（苏教版2019）

知识点(一)　对DNA分子复制的推测和验证 [教材知识梳理] (一)DNA分子的复制 1．概念：以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程。 2．推测 全保留复制模型 即亲代的双螺旋形态结构完全不变，其子代只是全新的复制品 分散复制模型 即亲代的DNA会分散进入子代复制品的每条链中，亲代和子代的DNA都是旧DNA和新DNA的混合体 半保留复制模型 即以亲代DNA的每条链为模板合成一条互补链，再与互补链组成子代DNA (二)证明DNA分子半保留复制的实验 1．实验材料：细菌。 2．实验方法：运用同位素标记技术和密度梯度离心技术。 3．实验过程 4．实验结果 (1)提取对照组DNA→离心→全部轻链带。 (2)提取亲代DNA→离心→全部重链带。 (3)子一代细菌提取DNA→离心→全部杂合链带。 (4)子二代细菌提取DNA→离心→1/2轻链带、1/2杂合链带。 5．实验结论 DNA分子半保留复制：在新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链。 [层级训练评价] (一)澄清概念 1．判断下列说法的正误 (1)证明DNA复制方式的实验只能用同位素标记N。(×) 提示：DNA的组成元素有C、H、O、N、P，这几种元素都有同位素，所以标记任何一种元素都可以。 (2)证明DNA分子半保留复制的实验中要检测重链带、杂合链带等放射性。(×) 提示：重链带、杂合链带等没有放射性，15N是稳定性同位素。 (3)新合成的DNA分子都含有一条原模板链和一条新合成的子链。(√) (二)落实知能 2．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和15N－DNA。将在含15N的培养基上培养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。下列对此实验的叙述不正确的是(　 ) A．Ⅰ代大肠杆菌DNA分子中一条链是14N，另一条链是15N B．Ⅱ代大肠杆菌含15N的DNA分子占全部DNA分子的1/4 C．大肠杆菌是原核生物，只有核糖体一种细胞器 D．上述实验结果证明DNA复制方式为半保留复制 解析：选B　由实验结果可知子一代(Ⅰ代)细菌全部位于杂合链带位置，则Ⅰ代大肠杆菌DNA分子中一条链是14N，另一条链是15N，A正确；Ⅱ代大肠杆菌含15N的DNA分子占全部DNA分子的1/2，B错误；大肠杆菌是原核生物，只有核糖体一种细胞器，用于合成蛋白质，C正确；Ⅰ代和Ⅱ代的实验结果能够证明DNA分子复制方式为半保留复制，D正确。 3．(2023·无锡期中)在研究DNA复制机制的过程中，为检验“DNA半保留复制”假说是否成立，研究者用蚕豆根尖进行实验，主要步骤如下： 步骤① 将蚕豆根尖置于含放射性3H标记胸腺嘧啶的培养液中，培养大约一个细胞周期的时间 在第一个、第二个和第三个细胞周期取样，检测中期细胞染色体上的放射性分布 步骤② 取出根尖，洗净后转移至不含放射性物质的培养液中，继续培养大约两个细胞周期的时间 第一个细胞周期的检测结果为(　 ) 　 A　　　　 　B　　　　 　C　　　　　 D 注：图为中期的染色体示意图，深色代表染色单体具有放射性 解析：选A　根据DNA复制的特点可知，DNA分子为半保留复制，将蚕豆根尖置于含放射性3H标记胸腺嘧啶的培养液中，培养大约一个细胞周期的时间，则DNA分子复制一次，所得到的DNA分子都是一条链带标记，一条链不带标记，有丝分裂中期，一条染色体上含有2条染色单体，每条染色单体都含有一个这样的DNA分子(一条链带标记，一条链不带标记)，所以每条染色单体都带有标记，A正确。 (三)科学探究 4．沃森和克里克发现DNA的双螺旋结构后，有科学家关于DNA的复制方式提出了三种假说，即半保留复制、全保留复制和分散复制，过程如图1所示。他们根据三种假说，进行了如图2所示的实验。回答下列问题： (1)科学家在实验过程中，使用到的技术方法有__________________________________(回答出两种)。选用大肠杆菌作为实验材料的优点有_________________________(回答出两点)。 (2)将DNA含15N标记的大肠杆菌，接种到含14N的培养基中繁殖一代，提取DNA后进行离心，若离心管中出现轻链带和重链带，则DNA的复制方式是____________________，而实际结果是只有一条杂合链带，由此可以说明DNA的复制方式是____________________。 (3)为了进一步确定DNA的复制方式，需要让子一代的大肠杆菌在含14N的培养基中再繁殖一代，当离心管中出现________________________带时，可确定DNA的复制方式是