内容正文:
第3节 DNA的复制
生物学
学习目标 素养定位
1.说出DNA复制方式的假说及实验证据。
2.描述DNA复制的过程及精确复制的原因。
3.基于对DNA结构特点的分析,掌握有关的计算规律 1.利用数学方法归纳DNA分子的多样性和特异性。(科学探究)
2.通过假说—演绎的分析方法,阐明DNA复制方式。(科学思维)
3.通过对DNA半保留复制方式的实验验证,认同科学技术在生物学研究中的重要作用。(科学探究)
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梳理必备知识,储备素养根基
1
一、对DNA复制的推测
1.半保留复制
(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
断裂。
氢键
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两条单链
②复制:解开的 分别作为复制的模板,游离的脱氧核苷酸根据 原则,通过形成 ,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。
2.全保留复制
DNA复制以DNA双链为模板,子代DNA的双链都是新合成的。
碱基互补配对
氢键
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二、DNA半保留复制的实验证据
1.实验方法
同位素标记技术和 法。
2.实验原理
15N标记的双链DNA密度大,双链含14N的DNA密度小,一条链含14N、一条链含15N的双链DNA分子密度 。
3.实验假设
DNA以 复制。
密度梯度离心
居中
半保留的方式
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4.实验过程
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5.结果分析
(1)亲代大肠杆菌:提取DNA→离心→ 。
(2)细胞分裂一次(即细菌繁殖一代):提取DNA→离心→
。
(3)细胞再分裂一次(即细菌繁殖两代):提取DNA→离心→
。
6.实验结论
DNA的复制是以 的方式进行的。
全部重带
全部中带
1/2轻带、1/2中带
半保留
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三、DNA复制的过程
1.DNA复制的概念
以 为模板合成 的过程。
2.发生时期
在真核生物中,这一过程是在 期,随着染色体的复制而完成的。
亲代DNA
子代DNA
细胞分裂前的间
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3.过程
解旋酶
氢键
解开的每一条母链
脱氧核苷酸
DNA聚合酶
碱基互补配对
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4.结果
一个DNA分子形成了两个 的DNA分子。
5.特点
(1)边解旋边复制。
(2) 复制。
6.DNA准确复制的原因
(1)DNA独特的 结构,为复制提供了精确的模板。
(2)通过 ,保证了复制能够准确地进行。
完全相同
半保留
双螺旋
碱基互补配对
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7.DNA复制的意义
DNA通过复制,将 从亲代细胞传递给子代细胞,从而保持了 的连续性。
[特别提醒] DNA复制的场所
(1)真核生物:主要在细胞核内,线粒体和叶绿体中也可以进行。
(2)原核生物:主要在拟核。
(3)DNA病毒:活的宿主细胞内。
遗传信息
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判断正误
(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)DNA复制遵循碱基互补配对原则,新合成的DNA分子中两条链均是新合成的。( )
提示:DNA分子的复制方式为半保留复制,所以子代DNA的两条链中包含了一条母链和一条子链。
×
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(3)DNA聚合酶的作用位点为两条脱氧核苷酸链之间的氢键。
( )
提示:DNA聚合酶的作用位点为一条链中相邻的两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键。
(4)在证明DNA复制方式的实验中,从第一代开始细菌DNA分子中至少有一条链含14N。( )
(5)在DNA复制过程中解旋和复制是同时进行的。( )
×
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逐点击破疑难,