2023-2024学年人教版必修二DNA的复制学案.docx

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1、第3节DNA的复制学习目标L运用假说一演绎法探究DNA的复制方式，概述DNA通过半保留的方式进行复制。2.理解DNA的准确复制是遗传信息稳定传递的基础。一、对DNA复制的推测及DNA半保留复制的实验证据I教材梳理1 .对DNA复制的推测半保留复制提出者：沃森和克里克。观点：DNA复制方式为半保留复制。内容：DNA复制时，DNA双螺旋解开，互补的碱基之间的氢键断裂，解开的两条单链分别作为复制的模板，游离的脱氧核昔酸根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。结果：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：指DNA复制以DNA双链为模板，子代DN

2、A的双链都是新合成的。2 .DNA半保留复制的实验证据（1）实验方法：同位素标记技术和密度梯度离心技术。（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。因此,利用幽S技术可以在试管中区分含有不同N元素的DNAo探究DNA的复制方式提出问题：DNA以什么方式复制？作出假设：DNA以半保留方式旧制。演绎推理（预期实验结果）离心后应出现三条DNA带；a.重带（密度最大）：两条链都为处L标记的亲代双链DNA。b.中带（密度居中）：一条链为btN标记，另一条链为5N标记的子代双链DNA。c.轻带（密度最小）：两条链都为我标记的子代双

3、链DNA。实验验证大肠杆菌在含有WNHQI的培养液中八生长若干代.使DNA双链被充分标记转移到含MNH,Cl的培养液中I细胞分 裂一次细胞再分 裂一次亲代大肠杆菌实验结果条带数量在试管中位置DNA含N情况亲代1靠近试管底部15NZ15N-DNA第一代1位置居中-Nl-N-DNA第二代2一条带位置居中，一条带位置靠上,5N,4N-DNA14NZ14N-DNA实验结论：DNA的复制是以生保国的方式进行的。【判断正误】(1)沃森和克里克以大肠杆菌为实险材料，运用同位素标记技术证明DNA复制方式是半保留复制()证明DNA为半保留复制的研究过程中运用了假说一演绎法()答案(1)(2)解析(1)梅塞尔森和

4、斯塔尔以大肠杆菌为实脸材料，运用同位素标记技术证明DNA复制方式是半保留复制。:核心探讨任务一：探究DNA的复制方式科学家曾提出DNA复制方式的三种假说:全保留复制、半保留复制和分散复制(复制完成后，亲代DNA双链被切成片段后，分散进入子代复制品的每条链中)，如图所示。半ID*留复制分散复制请据图回答下列问题：DNA子链?(1)用什么技术区分来自模板DNA的母链与新合成的提示同位素标记技术。(2)如何测定子代DNA带有同位素的情况？提示对DNA进行离心，观察其在离心管中的分布。(3)若DNA复制的方式是全保留复制，请你预期实验结果并完善表格:大肠杆菌DNA在离心管中的位置及比例DNA分子所含N

5、的类型亲代下部，100%15NZ15N-DNA第一代下部迹，上部50%N/15NDNA、MN/btN-DNA第二代下部3%,上部75%5NqSN-DNA、NNqN-DNA(4)若DNA复制的方式是分散复制，则第一代和第二代出现条带的数量及位置如何？提示第一代只出现1条中带，第二代只出现1条位于中带和轻带之间的条带。(5)科学家的实验结果显示第一代只出现一条中带，这个结果排除了哪种复制方式？提示排除了全保留的复制方式。(6)科学家的实验结果显示第二代出现了一条中带和一条轻带，这个结果可以进一步将哪种复制方式排除掉？提示排除了分散复制的方式。1.典题应用1 .某亲本DNA分子双链均以白色表示，以灰

6、色表示第一次复制出的DNA子链，以黑色表示第二次复制出的DNA子链，该亲本双链DNA分子连续复制两次后的产物是()IiiiiiiihiiiiiABCD答案D解析因为DNA的复制为半保留复制，因此亲本DNA的两条链将分别进入不同的子代DNA分子中，A、B错误：第二次复制时得到的4个DNA分子中，都有一条DNA子链是在第二次复制时形成的，而C中只有两个DNA分子中含第二次复制出的子链(黑色表示)，C错误，D正确。2 .将在含15NH4Cl的培养液中培养了若干代的某真核细胞转移到含14NH4Cl的培养液中培养，让细胞连续进行有丝分裂，并进行密度梯度离心。下列相关说法中，不正确的是()A.细胞经过一次

7、分裂和离心后，DNA位于试管的中层B.细胞经过两次分裂和离心后，一半DNA位于试管的中层，另一半DNA位于上层C.细胞经过三次分裂和离心后，3/4的DNA位于试管的中层，1/4的DNA位于试管的上层D.该实验可以证明DNA的友制方式是半保留复制答案C解析细胞经过三次分裂和离心后，有3/4的DNA位于试管的上层，1/4的DNA位于试管的中层，C错误。二、DNA复制的过程教材梳理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。一成新螺旋T每条新链与_其对应的模 板链盘绕成 双螺旋结构3 .过程需要

8、细胞提供能量能一需要解旋酗的作用黑幽果：气键断裂,双链解开解旋醉,Wa爰以母族为模板进一解旋合醐行碱基互补配对厂模板：解开的每一条母链一原料：游离的4种脱辄核苛液题子链I_一陶:DNA聚合酶等一原则：碱基互补配对原则(A-T,T-A、G-C、C-G)-方向：5，-端一*3，-端4 .结果：一个DNA分子形成了两个定全if圆的DNA分子。5 .特点：(1)边解旋边复制;(2)半保留复制。6 .准确复制的原因(I)DNA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,保证了复制能够准确地进行。7 .意义：DNA通过复制，将遗饯值思从亲代细胞传递给子代细胞，从而保持了遗传信息的连续

9、性。【判断正误】(I)DNA复制时新合成的两条链碱基排列顺序相同()(2)DNA双螺旋结构全部解旋后，开始DNA的复制()(3)单个脱氧核甘酸在DNA酶的作用下连接合成新的子链()(4)真核细胞的DNA复制只发生在细胞核中()(5)解旋酶和DNA聚合酶的作用部位均为氢键()答案(1)(2)(3)(4)(5)解析(I)DNA复制时新合成的两条链碱基排列顺序互补。(2)DNA边解旋边复制。(3)单个脱氧核苛酸在DNA聚合酶的作用下连接合成新的子链。(4)真核细胞的DNA复制可发生在细胞核、线粒体和叶绿体中。(5)解旋酶作用部位是氢键，DNA聚合酶的作用部位是两个脱氧核甘酸之间的磷酸二酯键。:I核心

10、探讨任务二：DNA复制的相关计算规律假设将一个全部被15N标记的双链DNA分子(亲代)转移到含14N的培养液中培养代，结果如下：亲代N代,5NISwNMNIFNzz乎IiHHH,代IJii二：iU-2从图中可以得到如下规律：(I)DNA分子数子代DNA分子总数为2个。含15N的DNA分子数为2_个。含14N的DNA分子数为2个。只含15N的DNA分子数为Q个。只含14N的DNA分子数为(2-2)个。(2)脱氧核甘酸链数子代DNA中脱氧核甘酸链数=理1条。亲代脱氧核甘酸链数=复条。新合成的脱氧核甘酸链数=(2，-2)条。(3)消耗的脱氧核昔酸数若一亲代DNA分子含有某种脱氧核甘酸加个，经过次复制

11、需消耗游离的该脱氧核甘酸数为加(2-l)个。若一亲代DNA分子含有某种脱氧核甘酸制个，在第次复制时，需消耗游离的该脱氧核昔酸数为邂Q个。核心归纳DNA复制的起点和方向(1)原核生物：单起点双向复制（2）真核生物：多起点双向复制复制起点复制起点复制方向复制方向复制方向在复制速率相同的前提下，图中DNA是从其最右边开始复制的，这种复制方式提高了DNA复制的效率。b链d链行碱基互补配对3.（多选）如图为某真核细胞中DNA复制过程的模式图，下列叙述正确的是（）A.DNA分子在酗的作用下水解成脱氧核昔酸，酶催化碱基对之间的连接B.在复制过程中解旋和复制是同时进行的C.解旋酶能使双链DNA解开，并且消耗A

12、TPD.两条新的子链通过氢键形成一个新的DNA分子答案BC解析酶是解旋酶，作用于氢键，酶是DNA聚合酶，催化脱氧核甘酸的连接，A错误；新的子链与母链通过氢键形成一个新的DNA分子，D错误。4.未被32p标记的某DNA分子中含有IooO个碱基对，其中鸟噂吟300个，以含3?p的化合物为原料，DNA分子连续复制三次。下列有关叙述错误的是（）A.所有子代DNA分子都含有32pB.子代DNA分子中，可能出现只有条链含32pC.第三次复制过程中需要消耗腺喋吟脱氧核甘酸4900个D.子代DNA分子中不含32p的脱氧核甘酸链占总链数的1/8答案C解析在DNA分子中，G=C=300（个），则A=T=700（个），则第三次复制过程中需要消耗腺嗦吟脱氧核苛酸数=700XQ322）=2800（个），C错误。n网络构建匚:DNA的复制对DNA复证明DNA半保制的推测留复制的实验DNA复制DNA复制的的过程相关计算2全保留复制一 上半保留有制同位素标记法、密度梯度离心法解旋合成子链重新螺旋形成代DNA