3.3DNA的復(fù)制高一下學(xué)期生物人教版必修二

2023級高一生物學(xué)必修2授課人

：

葉新友第三章基因的本質(zhì)學(xué)習(xí)目標第3節(jié)DNA的復(fù)制授課人

：

葉新友1.應(yīng)用假說--演繹法探究DNA的復(fù)制方式，并歸納其中的數(shù)學(xué)規(guī)律2.DNA復(fù)制的條件、過程和特點（重）3.DNA準確復(fù)制是遺傳信息穩(wěn)定遺傳的基礎(chǔ)（DNA準確復(fù)制的原因及意義）沃森和克里克在發(fā)表DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的那篇著名短文的結(jié)尾處寫道：“值得注意的是，我們提出的這種堿基特異性配對方式，暗示著遺傳物質(zhì)進行復(fù)制的一種可能的機制。”《核酸的分子結(jié)構(gòu)》論文節(jié)選1.堿基互補配對原則暗示DNA的復(fù)制機制可能是怎樣的？2.這句話中為什么要用“可能”二字？這反映科學(xué)研究具有什么特點?

堿基互補配對原則是指DNA兩條鏈的堿基之間有準確的一一對應(yīng)關(guān)系，暗示DNA的復(fù)制可能要先解開DNA雙螺旋的兩條鏈，然后通過堿基互補配對合成互補鏈科學(xué)研究需要大膽的想象，但是得出結(jié)論必須建立在確鑿的實驗證據(jù)之上一、對DNA復(fù)制的推測1、關(guān)于DNA的復(fù)制方式，科學(xué)家提出了哪些假說？1958年，美國生物學(xué)家梅塞爾森和斯塔爾設(shè)計實驗實驗材料：大腸桿菌實驗方法：同位素標記法15N14N

（N元素的兩種穩(wěn)定同位素）14N/14N—DNA15N/14N—DNA15N/15N—DNA輕鏈中鏈重鏈

利用離心技術(shù)可在試管中區(qū)分含不同N元素的DNA含15N的DNA比含14N的DNA密度大1/2輕重15N15N親代DNA1/2重3/4輕1/4重15N15N15N15N14N14N14N14N14N14N14N14N15N15N第一代第二代

演繹推理：預(yù)測并畫出各種復(fù)制方式中子一代和子二代中DNA的情況全保留復(fù)制重中半保留復(fù)制15N15N15N

14N14N15N14N14N14N14N15N

14N14N15N1/2輕1/2中分（彌）散復(fù)制重中中輕轉(zhuǎn)移到含14NH4Cl的培養(yǎng)液大腸桿菌在含15NH4Cl的培養(yǎng)液中培養(yǎng)若干代，提取DNA離心親代子一代子二代繁殖一代繁殖一代15N/15N-DNA15N/14N-DNA15N/14N-DNA14N/14N-DNA中帶1/2輕帶1/2中帶重帶DNA半保留復(fù)制的實驗證據(jù)（實驗驗證）作出假說演繹推理實驗驗證2、推測可能的復(fù)制方式3、推理、探究幾種復(fù)制模式下得到子代DNA的可能情況，預(yù)測可能的實驗結(jié)果5、結(jié)論：DNA復(fù)制是半保留復(fù)制1、DNA的是如何復(fù)制的?提出問題半保留復(fù)制全保留復(fù)制分散復(fù)制假說——演繹法DNA復(fù)制方式的探究歷程4、證明DNA半保留復(fù)制的實驗

細菌在含15N的培養(yǎng)基中繁殖數(shù)代后，細菌DNA的含氮堿基皆含有15N，然后再將其移入含14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，抽取親代及子代的DNA離心分離，如圖①～⑤為可能的結(jié)果，下列敘述錯誤的是()

A．子一代DNA應(yīng)為②

B．子二代DNA應(yīng)為①

C．子三代DNA應(yīng)為④ D．親代的DNA應(yīng)為⑤C課堂訓(xùn)練(2022·山東淄博模擬)14N和15N是N元素的兩種穩(wěn)定同位素，含15N的DNA比含14N的DNA密度大。為探究DNA復(fù)制的方式，科學(xué)家先用含有15NH4Cl的培養(yǎng)液培養(yǎng)大腸桿菌，繁殖若干代得到的大腸桿菌，其DNA幾乎都被15N標記；再將大腸桿菌轉(zhuǎn)移到含有14NH4Cl的普通培養(yǎng)液中培養(yǎng)。收集不同時期的大腸桿菌，提取DNA并進行離心處理，離心后試管中DNA的位置如圖所示。下列推測不合理的是(

)A．子代DNA的兩條鏈可能都含有15NB．1號帶中的DNA的氮元素都是14NC．2號帶證明DNA復(fù)制方式為半保留復(fù)制D．3號帶的DNA為親代大腸桿菌的DNAADNA分子復(fù)制的計算1.親代一個DNA分子經(jīng)n

次復(fù)制后，則①子代DNA分子數(shù)：②含親代母鏈的DNA分子數(shù)：③不含親代母鏈的DNA分子數(shù)：2n個2個2n-2個④母鏈和子鏈的條數(shù)分別是：2條2?（2n-1）條2.消耗的脫氧核苷酸數(shù)若一親代DNA分子含有某種脫氧核苷酸m個，

則經(jīng)n次復(fù)制后需要消耗該脫氧核苷酸個數(shù)為：m?（2n-1）

有人曾提出了DNA復(fù)制的三種假說，如下冬所示?，F(xiàn)用兩組實驗對三種假說進行驗證。

甲組：用15N標記大腸桿菌的DNA(兩條鏈均被標記)后，將大腸桿菌放在只含14N的培養(yǎng)基中繁殖一代，提取子代細菌的DNA進行離心分析;

乙組：將甲組培養(yǎng)的子代大腸桿菌放在只含14N的培養(yǎng)基中繁殖一代，提取子代細菌的DNA進行離心分析。下列敘述錯誤的是A.分析甲組離心管中條帶的數(shù)量與位置可證明或排除假說1B.分析乙組離心管中條帶的數(shù)量與位置可證明或排除假說3C.若甲組和乙組離心管中條帶的位置不同，可證明假說1D.若甲組和乙組離心管中條帶數(shù)目不同，可證明假說2C二、DNA復(fù)制的過程以兩條母鏈為模板，4種脫氧核苷酸為原料，按堿基互補配對原則合成為兩條新的子鏈。在解旋酶的作用下，雙鏈螺旋的DNA打開氫鍵，解開成為兩條單鏈，每條單鏈均作為模板合成新的DNA。①解旋解旋酶②合成DNA聚合酶母鏈(模板鏈)子鏈(新合成的鏈)四種脫氧核苷酸③復(fù)旋一條母鏈和一條子鏈盤繞成為一個新的DNA分子。3’3’5’3’5’5’3’5’二、DNA復(fù)制的過程DNA的復(fù)制

時間場所條件原則結(jié)果主要發(fā)生在細胞分裂前的間期主要在細胞核（線粒體、葉綠體）模板、酶、原料、能量等堿基互補配對原則子鏈與母鏈結(jié)合，構(gòu)成兩個新的DNA分子二、DNA復(fù)制的過程閱讀課本P55-56，完成下列表格1．(必修2P55正文)單個脫氧核苷酸在DNA酶的作用下連接合成新的子鏈。(

)2．(必修2P55正文)DNA復(fù)制時，嚴格遵循A－U、C－G的堿基互補配對原則。(

)××兩分鐘查落實3．(必修2P55正文)DNA分子復(fù)制時解旋酶與DNA聚合酶不能同時發(fā)揮作用。(

)4．(必修2P56“概念檢測”)DNA分子復(fù)制與染色體復(fù)制是分別獨立進行的。(

)5．(必修2P59黑體)基因就是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段。(

)×××有絲分裂的間期和減數(shù)第一次分裂前的間期2.時間：3.場所:真核生物：1.概念：以親代DNA的為模板合成子代DNA的過程葉綠體、線粒體原核生物：細胞核（主要）擬核、細胞質(zhì)（質(zhì)粒）解旋酶1）模板（母鏈DNA）4.條件：2）能量3）4種脫氧核苷酸4）酶DNA聚合酶脫氧核苷酸DNA片段5’3’3’5’5’3’5’3’二、DNA復(fù)制的過程解旋方向7.DNA精確復(fù)制的原因（1）DNA獨特的雙螺旋結(jié)構(gòu),為復(fù)制提供了精確的模板。（2）通過堿基互補配對,保證了復(fù)制能夠準確地進行。二.DNA的復(fù)制8.DNA制的意義將遺傳信息從親代細胞傳遞給子代細胞,從而保持了遺傳信息的連續(xù)性。5.復(fù)制中形成的化學(xué)鍵氫鍵、磷酸二酯鍵6.特點邊解旋邊復(fù)制

(從過程上看)半保留復(fù)制

(從結(jié)果上看)

已知果蠅的基因組大小為1.8×108bp（bp表示堿基對），真核細胞中DNA復(fù)制的速率一般為50-100bp/s。下圖為果蠅DNA的電鏡照片，圖中的泡狀結(jié)構(gòu)叫作DNA復(fù)制泡，是DNA上正在復(fù)制的部分。請你推測果蠅DNA形成多個復(fù)制泡的原因。

說明果蠅的DNA有多個復(fù)制起點，可同時從不同起點開始D