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3.3 DNA的复制
学习目标：1、运用假说--演绎法探究DNA的复制方式，概述DNA通过半保留方式进行复制
2、通过对DNA半保留复制方式的学习，理解DNA的准确复制是遗传信息稳定传递的基础。
3、概述DNA复制的条件、过程和特点
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
教学难点：1、运用假说--演绎法探究DNA的复制方法
2、DNA复制的过程
授课过程
【课前预习】
知识点一 对DNA复制的推测
1、半保留复制
（1）提出者：
（2）观点：DNA复制的方式为
（3）假说的内容
①解旋：DNA复制时，DNA 解开，互补的碱基之间的 断裂
②复制： 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。
（4）结果：新合成的每个DNA分子中，都保留了原来
2、全保留复制
DNA复制以DNA双链为模板，子代DNA的双链都是
知识点二 DNA半保留复制的实验证据
1、实验者：
2、实验材料：
3、实验方法： 技术和离心技术
4、实验原理：15N和14N是氮元素的两种稳定同位素，这两种同位素的相对原子质量不同，含15N的DNA比含14N的DNA密度 ，因此，利用离心技术可以在试管中区分含有不同氮元素的DNA。
(
大肠杆菌在含
15
NH
4
Cl的培养液中生长若干代，获得的大肠杆菌DNA的为
) 5、实验过程
(
转移到含
的培养液中
)
(
繁殖一代后取出
) (
繁殖两代后取出
)
(
提取DNA，离心，记录DNA在离心管中的位置
)
6、实验结果
①立即提取，提取DNA→离心→试管中只出现了一条DNA带，位置靠近试管底部。
②繁殖一代后取出，提取DNA→离心→试管中只出现了一条DNA带，位置居中。
③繁殖两代后取出，提取DNA→离心→试管中出现了两条DNA带，一条带位置居中，另一条带的位置更靠上。
7、实验结果和预测的一致，说明DNA的复制是以 的方式进行的。
知识点三 DNA复制过程
1、DNA复制的概念：以 为模板合成 过程。
2、时间：在真核生物中，这一过程是在 ，随着 的复制而完成的。
3、过程
①需要细胞提供能量
（1）解旋 ②需要 酶的作用
③结果：将DNA双螺旋的两条链解开
①模板：解开的每一条母链
（2）合成子链 ②原料：游离的4种
③酶：
④原则： 原则
（3）重新螺旋：每条新链与其对应的模板链盘绕成 结构
4、结果：形成两个 的DNA分子
5、特点
（1）
（2）
6、准确复制的原因
（1）DNA独特的 结构，为复制提供了精准的模板。
（2）通过 ，保证了复制能够准确的进行。
7、意义：将 从亲代细胞传给子代细胞，从而保持了 的连续性。
【新课拓展】
1、在刑侦领域，DNA能像指纹一样用来鉴定个人身份。结合脱氧核苷酸序列的多样性和特异性，分析这一方法的科学依据
2、用15N标记一个DNA分子的两条链，用含14N的脱氧核苷酸为原料复制一次。那么，半保留复制和全保留复制两种情况下产生的子代DNA有什么不同？
3、亲代大肠杆菌的DNA种含有15N，在含有14N的培养基中进行复制
①大肠杆菌在增殖过程中，其分裂次数和DNA复制次数有何关系？
②若将第三代大肠杆菌的DNA提取后进行离心，则靠近试管底部、位置居中和靠近试管的上部的DNA数之比为多少？
【本课训练】
1．DNA的半保留复制对遗传信息的稳定传递具有重要意义。提出DNA半保留复制假说的科学家是（　　）
A．沃森和克里克 B．施莱登和施旺 C．梅塞尔森和斯塔尔 D．拉马克和达尔文
2．下列叙述不属于沃森和克里克提出的DNA分子复制假说内容的是(　　)
A．DNA分子复制的场所主要是细胞核 B．DNA分子复制是半保留复制方式
C．DNA分子复制时先解旋后复制 D．DNA分子复制时遵循碱基互补配对原则
3．学习生物科学史，能够帮助我们理解生物科学的本质和科学研究方法。下列关于遗传学科学史的描述正确的是（ ）
A．萨顿通过假说一演绎法证明了基因在染色体上
B．艾弗里利用加法原理设计实验证明了DNA是遗传物质
C．沃森和克里克通过构建物理模型揭示了DNA结构是双螺旋结构
D．梅塞尔森等人运用同位素标记法证明了DNA复制是全保留复制
4．用被15N完全标记（DNA分子的两条链都被标记）的大肠杆菌为实验材料，置于不含标记性的培养基中培养，逐代离心分析DNA标记情况，其中两条均含15N称重链，两条均含15N为轻链，两条标记情况不同为杂合链。下列说法正确的是（ ）
A．该实验使用同位素示踪法、差速离心法
B．复制n代后若结果出现轻链，则可排除全保留复制假设
C．欲获取完全标记的大肠杆菌，需先培养充分标记的宿主细胞
D．DNA半保留复制的假说最先是由沃森和克里克提出的
5．现有DNA分子的一条单链只含有14N，另一条单链只含15N的大肠杆菌（表示为14N15N），若将该大肠杆菌在含14N的培养基中繁殖两代，再转到含15N的培养基中繁殖一代，则理论上DNA分子的组成类型和比例分别是：（　　）
A．有15N14N和14N14N两种，其比例为1：3 B．有15N14N和14N14N两种，其比例为3：1
C．有15N15N和14N15N两种，其比例为1：7 D．有15N15N和14N15N两种，其比例为7：1
6．把含14N的大肠杆菌培养在氮源为15N的培养液中。完成一次细胞分裂后，再放回氮源为14N的环境中培养，DNA复制一次后，将大肠杆菌进行密度梯度离心，分离DNA，如果DNA是以半保留方式复制，则DNA组成分析应为（ ）
A．3/4轻氮型、1/4中间型 B．1/4轻氮型、3/4中间型
C．1/2中间型、1/2重氮型 D．1/2轻氮型、1/2中间型
7．下列有关细胞中DNA复制的叙述，错误的是（ ）
A．DNA复制通常发生在细胞分裂间期 B．DNA复制需要4种核糖核苷酸作原料
C．DNA的复制过程是边解旋边复制 D．DNA在复制过程中可能会发生差错
8．下列有关双链DNA的结构和复制的叙述，正确的是（　　）
A．DNA分子复制需要模板、原料、酶和ATP等条件
B．DNA分子中每个脱氧核糖均连接着两个磷酸基团
C．DNA分子一条链上相邻的碱基通过氢键连接
D．DNA聚合酶催化两个游离的脱氧核苷酸之间的连接
【当堂检测】
1、 下列物质中与DNA复制无关的是（ ）
A．ATP B．DNA的两条链 C．解旋酶 D．尿嘧啶核糖核苷酸
2、 细胞有丝分裂的意义表现在
A．产生的子细胞有更大的变异 B．使子细胞中染色体数各不相同
C．使生物产生的生殖细胞和体细胞中染色体数相一致，保持亲代和子代染色体数目一致
D．在生物的生长发育过程中，使所有体细胞的染色体数目保持一致，从而保持了遗传的稳定性
3、 甲生物核酸的碱基组成为嘌呤占 46%、嘧啶占 54%，乙生物遗传物质的碱基组成为嘌呤占 34%、 嘧啶占 66%，则甲、乙生物可能是（ ）
A．T2 噬菌体、烟草花叶病毒 B．乳酸菌、SARS 病毒
C．硝化细菌、绵羊 D．玉米、T2 噬菌体
4、 DNA分子能准确自我复制的根本原因是
①DNA具有独特的双螺旋结构 ②连接两条链的碱基有互补配对能力
③磷酸和脱氧核糖交替排列 ④DNA有特异性和多样性
A．①② B．②③ C．③④ D．①④
5、 某双链DNA分子中含有400个碱基，一条链上A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，关于该DNA分子说法正确的（ ）
A．四种含氮碱基A∶T∶G∶C＝2∶2∶3∶3 B．连续复制两次，需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸240个
C．碱基排列方式共有4200种 D．含有2个游离的磷酸基
6、 下列关于DNA复制的叙述，正确的是（ ）
A．方式是半保留复制 B．原料是4种核糖核苷酸 C．均在细胞核内进行 D．产物是RNA分子
7、 一个DNA分子复制完毕后，新形成的DNA子链（ ）
A．是DNA母链的片段 B．与DNA母链之一相同
C．与DNA母链相同，但U取代T D．与DNA母链完全不同
8、某双链DNA分子共有碱基700个，其中一条链上（A+T）:（C+G）=2.5，该DNA分子复制两次共需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目是 （ ）
A．300个 B．400个 C．600个 D．750个
9、当牛的卵原细胞进行 DNA 复制时, 细胞中不可能发生（ ）
A．DNA 的解旋 B．蛋白质的合成 C．基因突变 D．基因重组
10．如图为真核细胞复制过程的模式图，请根据图示过程回答下列问题。
（1）由图示可知，1个DNA分子甲复制出乙、丙2个DNA分子，其方式是_________。
（2）DNA解旋酶能使双链DNA解开，但需要细胞提供_________。
（3）从图中可以看出合成两条子链的方向_________。
（4）细胞中DNA复制的场所是_________；在复制完成后，乙、丙分开的时期为_________。
（5）若一个卵原细胞的一条染色体上的珠蛋白基因在复制时，一条脱氧核苷酸链中的一个A被替换成了T，则由该卵原细胞产生的卵细胞携带该突变基因的概率是
【本课训练】
A C C D C D B A
【当堂检测】
D D B A D A B D D
10、半保留复制 能量（） 相反 细胞核、线粒体和叶绿体
有丝分裂后期、减数第二次分裂后期

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