《3.3 DNA的复制》讲义案2.docxVIP

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《3.3DNA的复制》讲义案2目标导航

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1.根据DNA的结构特点以及生命所需的基本条件，推测DNA复制的基础和条件。

2.基于科学史资料提供的实验数据，运用假说-演绎的科学方法，概述DNA通过半保留方式进行复制。

3.通过对DNA半保留复制过程的分析、讨论，从结构和功能相统一的角度探讨生命系统的正常运转离不开遗传信息的传递，DNA准确复制时遗传信息传递的基础。

知识精讲

知识精讲

知识点01对DNA半保留复制的推测

沃森和克里克提出的遗传物质自我复制假说认为：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。由于新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链，这种复制方式被称作半保留复制。

知识点02DNA半保留复制的实验证据

1.1958年，美国生物学家梅塞尔森和斯塔尔以大肠杆菌为实验材料，运用同位素标记技术，设计了一个巧妙的实验，证明了DNA复制时半保留复制。

2.实验原理

①DNA的两条链都用15N标记，那么这样的DNA分子密度最大，离心时应该在试管的底部。

②DNA的两条链都没有被15N标记，那么这样的DNA分子密度最小，离心时应该在试管的上部。

③DNA的两条链中只有一条单链被15N标记，那么这样的DNA分子离心时应该在试管的中部。

3.实验过程

①科学家先用含有15NH4Cl培养液的培养液培养大肠杆菌，让大肠杆菌繁殖若干代，目的是将大肠杆菌的DNA用15N标记。

②将大肠杆菌转移到含有14NH4Cl培养液中，在不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA，再将提取的DNA进行离心，记录离心后试管中DNA的位置。

4.实验结果

①将在含有15NH4Cl培养液培养若干代的大肠杆菌取出，提取DNA后离心后得到15N/15N-DNA带。

②将大肠杆菌转移到含有14NH4Cl培养液中繁殖一代后取出，提取DNA后离心后得到15N/14N-DNA带。

③将大肠杆菌转移到含有14NH4Cl培养液中繁殖两代后取出，提取DNA后离心后得到1/215N/14N-DNA,1/214N/14N-DNA带。

5.实验结果说明DNA的复制是以半保留的方式进行的。

知识点03DNA半保留复制的过程

1.以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程称为DNA复制。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；真核生物的DNA复制发生在细胞核、线粒体和叶绿体；原核生物的DNA复制发生在拟核和细胞质。

2.DNA分子复制的过程：

①能量②解旋②脱氧核苷酸③DNA聚合双螺旋结构

3.DNA复制是一个边解旋边复制的过程，需要模板、原料、能量和酶等基本条件。DNA独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板，通过碱基互补配对，保证了能够准确地进行。DNA复制的方式是半保留复制，DNA复制的结果是形成两个完全相同的DNA分子。

4.DNA复制的意义是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。

能力拓展

能力拓展

考法01DNA的复制过程及特点

①DNA复制是以两条链为模板合成子代DNA分子的过程。在真核生物中，这一过程是在细胞分裂前的间期，发生的场所是细胞核、线粒体和叶绿体。

②DNA复制是开始时，在细胞提供的能量的驱动下，解旋酶将DNA的双螺旋的两条链解开。然后以解开的每一条链为模板进行的。

③解开的每一条链在DNA聚合酶等的作用下，以细胞中游离的4种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则合成互补的子链。每条新链(子链)与其对应的模板链(母链)盘绕成双螺旋结构。

④DNA的复制边解旋边复制的，复制方式是半保留复制。

【典例1】如图为真核生物染色体上DNA分子复制过程示意图，有关叙述错误的是()

A.图中DNA分子复制是从多个起点同时开始的

B.图中DNA分子复制是边解旋边双向复制的

C.真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶

D.真核生物的这种复制方式提高了复制效率

【答案】A

【解析】由图可看出，此段DNA分子有三个复制起点，但多个复制起点并不一定是同时开始的；由图中的箭头方向可知，DNA分子是双向复制的；半保留复制的模式可以保持前后代的遗传稳定性，多起点复制可以大大提高复制效率；DNA分子复制过程需要解旋酶、DNA聚合酶等的催化。

考法02DNA能够精确复制的原因和意义

①原因：DNA具有独特的双螺旋结构，为复制提供精确的模板；碱基互补配对原则，保证了复制能准确进行。

②意义：DNA分子通过复制，将遗传信息从亲代传给了子代，保持了遗传信息的连续性。

【典例2】真