3.3 DNA的复制导学案-2023-2024学年高一下学期生物人教版必修二

3.3 DNA的复制学案 【学习目标】 1.总结“DNA是主要的遗传物质”的探索过程 2.分析证明DNA是主要的遗传物质的实验设计思路。 3.探讨实验技术在证明DNA是主要的遗传物质中的作用。 【学习重难点】 1.教学重点 （1）运用假说--演绎法探究DNA的复制方式。 （2）DNA复制的条件、过程和特点。 2.教学难点 （1）运用假说--演绎法探究DNA的复制方式。 （2）DNA复制的过程。 【预习新知】 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分子复制时，DNA分子的双螺旋解开，互补碱基之间的氢键断裂。 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，这种复制方式称作半保留复制。 DNA半保留复制的实验证据 1.实验材料： 大肠杆菌 2.实验用的技术： 同位素标记技术 3.实验过程： ①    大肠杆菌在含有15NH4Cl的培养液中繁殖多代，使DNA双链充分被15N标记 ②    将含15N标记的大肠杆菌转移到含14NH4Cl的培养液中培养 ③    在不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA ④    将提取的DNA进行密度梯度离心，记录离心后试管中DNA的位置 4.预期实验结果： ①重带（密度最大）：两条链都被15N标记的亲代双链DNA（15N/15N） ②中带（密度居中）：一条链被15N标记。另一条链含14N的子代双链DNA（15N/14N） ③轻带（密度最小）：两条链都含14N的子代双链DNA（14N/15N） 5.实验结果：与预期实验结果相符 6.实验结论：DNA的复制方式是 半保留复制 DNA复制的过程 1.DNA复制的概念 以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。 2.发生时期 在真核生物中，这一过程是在细胞分裂前的间期，随着染色体的复制而完成的。 3.过程 4.结果 形成两个完全相同的DNA分子。 5.特点 （1）边解旋边复制。 （2）半保留复制。 6.意义：将遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞，从而保持了遗传信息的连续性。 【易错提示】 （1）边解旋边复制和半保留复制都是DNA复制的特点，但半保留复制同时还是DNA复制的方式； （2）不仅DNA的两条母链是反向平行的，新合成的子链与其模板母链也是反向平行的。 （1）DNA解旋后的每一条脱氧核苷酸链都可以作为DNA复制的模板（ ） （2）DNA双螺旋全部解开后，再开始进行DNA复制（ ） （3）在DNA复制过程中，解旋酶破坏的是氢键，不能将DNA分解成脱氧核苷酸（ ） 答案：（1）√（2）×（3）√ 【深化探究】 探究点一　对DNA复制的推测 1．在DNA复制过程中需要解旋酶和DNA聚合酶，这两种酶的作用分别是什么？ 2．DNA的复制为什么需要适宜的温度和pH? 3．如果将DNA分子的两条链用15N标记，转移到含14N的培养基中培养，复制2次后，含15N的DNA、含14N的DNA、含15N的DNA链、含14N的DNA链各是多少？ 易错提醒：(1)该实验在探究过程中使用的方法是假说—演绎法。 (2)该实验也可以用P、C等元素进行标记。 (3)在实验过程中一定要注意提取DNA的时间，应以大肠杆菌繁殖一次所用的时间为间隔。 1．对DNA复制的推测 假说 遗传物质自我复制的假说 提出者 沃森和克里克 内容 (1)解旋：DNA复制时，DNA的双螺旋解开，配对碱基之间的氢键断裂 (2)复制：以解开的两条母链作为复制的模板，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 特点 新合成的每个DNA分子中，都保留了原来的DNA分子中的一条链，是半保留复制 2.DNA半保留复制的实验证据分析 (1)实验方法：同位素标记法和密度梯度离心法。 (2)实验原理：含15N的双链DNA密度大，含14N的双链DNA密度小，一条链含14N、一条链含15N的双链DNA分子密度居中。 (3)实验假设：DNA以半保留的方式复制。 (4)实验预期：离心后应出现3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)过程分析 ①立即取出，提取DNA→离心→全部重带。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的复制是以半保留方式进行的 探究点二　DNA的复制 1．阅读教材P55～56，结合图3－10，探究下列问题： (1)DNA复制时有几条模板链？新合成的DNA中的两条链全是子链吗？ (2)DNA复制时，用什么方法识别DNA中哪一条链是母链