2023學(xué)年完整公開課版《DNA的復(fù)制》2

第四章理解教材新知把握熱點(diǎn)考向知識(shí)點(diǎn)一知識(shí)點(diǎn)二考向一考向二應(yīng)用創(chuàng)新演練隨堂基礎(chǔ)鞏固課時(shí)跟蹤訓(xùn)練第二節(jié)1．DNA分子由兩條脫氧核苷酸鏈構(gòu)成，兩鏈按反向平行方式盤旋成規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)，其脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側(cè)，堿基排在內(nèi)側(cè)。2．DNA分子兩條鏈上的堿基通過(guò)氫鍵連接成堿基對(duì)，其中A一定與T配對(duì)，G一定與C配對(duì)，A與T之間形成2個(gè)氫鍵，G與C之間形成3個(gè)氫鍵。3．組成DNA分子的堿基雖然只有4種，但堿基對(duì)的排列順序卻是千變?nèi)f化的，含n個(gè)堿基對(duì)的DNA分子，可形成4n種排列順序，這些排列順序即代表遺傳信息。4．DNA分子堿基對(duì)排列順序的千變?nèi)f化，構(gòu)成了DNA分子的多樣性，而堿基對(duì)的特定的排列順序又構(gòu)成了每一個(gè)DNA分子的特異性。5．DNA復(fù)制發(fā)生于細(xì)胞有絲分裂間期和減數(shù)分裂的間期。6．DNA分子復(fù)制是半保留復(fù)制，DNA分子獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)為復(fù)制提供了精確的模板，通過(guò)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則保證了復(fù)制能精確地進(jìn)行。7．DNA分子通過(guò)復(fù)制，使遺傳信息從親代傳給子代，從而確保了遺傳信息的連續(xù)性。[自讀教材·夯基礎(chǔ)]1．DNA復(fù)制的概念、時(shí)期、場(chǎng)所及條件[填空](1)概念：以

為模板合成

的過(guò)程。(2)時(shí)期：細(xì)胞

和

。(3)場(chǎng)所：

(主要)。親代DNA分子子代DNA分子有絲分裂間期減數(shù)第一次分裂的間期細(xì)胞核(4)DNA復(fù)制的條件：①模板：DNA分子的

。②原料：游離的

。③能量：由細(xì)胞提供。④酶：

等。兩條鏈四種脫氧核苷酸解旋酶、DNA聚合酶2．DNA復(fù)制的過(guò)程及特點(diǎn)[判斷正誤](1)DNA分子復(fù)制是在解旋酶作用下先解開兩條完整的、單獨(dú)的長(zhǎng)鏈，之后再各自合成新子鏈并結(jié)合為雙螺旋結(jié)構(gòu)。()(2)DNA分子復(fù)制時(shí)兩條鏈均作模板，并各自形成新子鏈。

()(3)新形成的子代DNA分子彼此都相同，并且均與原DNA分子相同。()(4)真核細(xì)胞染色體DNA經(jīng)復(fù)制后形成的2個(gè)子代DNA分子恰位于一對(duì)同源染色體上。()×√√×3．DNA分子準(zhǔn)確復(fù)制的原因及意義[連線]1．在海洋底部火山口附近有一種細(xì)菌，經(jīng)科學(xué)家研究其遺傳物質(zhì)DNA的結(jié)構(gòu)與常溫下生存的細(xì)菌不同，該細(xì)菌的DNA結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定，且耐高溫。那么導(dǎo)致DNA結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定的原因是什么？催化該細(xì)菌DNA分子復(fù)制的各種酶應(yīng)具備怎樣的特點(diǎn)？提示：該細(xì)菌的DNA結(jié)構(gòu)中G—C堿基對(duì)多，由于G—C堿基對(duì)中有三個(gè)氫鍵，所以結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定。由于該細(xì)菌生活于高溫環(huán)境中，故催化該菌DNA分子復(fù)制的各種酶應(yīng)具備“耐高溫”的特性。2．DNA分子的復(fù)制是否一定準(zhǔn)確無(wú)誤？提示：不一定，因DNA分子復(fù)制過(guò)程中由于受自身或外界因素的影響，可能出現(xiàn)堿基對(duì)的替換缺失或改變等差錯(cuò)，但出錯(cuò)率極低。3．結(jié)合影響酶活性的條件，分析哪些外界條件會(huì)影響DNA的復(fù)制過(guò)程？提示：溫度、pH等物理、化學(xué)因素及病毒、細(xì)菌感染等生物因素均會(huì)影響DNA復(fù)制過(guò)程。[跟隨名師·解疑難]關(guān)于DNA分子復(fù)制的幾個(gè)問(wèn)題(1)過(guò)程圖示：(2)復(fù)制特點(diǎn)：①半保留復(fù)制：新合成的每個(gè)DNA分子中，都保留了原來(lái)DNA分子中的一條鏈(模板鏈)。②邊解旋邊復(fù)制：DNA復(fù)制時(shí)并不是先分成單鏈再合成子鏈，而是邊解旋邊復(fù)制。(3)復(fù)制結(jié)果：①一個(gè)DNA分子形成兩個(gè)完全相同的DNA分子，這兩個(gè)DNA分子位于姐妹染色單體上，在有絲分裂后期及減數(shù)第二次分裂后期將隨著絲粒分裂而分開，分別進(jìn)入2個(gè)子細(xì)胞。②一個(gè)DNA分子經(jīng)n次復(fù)制后，共產(chǎn)生2n個(gè)子DNA分子，其中含親代DNA鏈的DNA分子只有2個(gè)。[特別提醒](1)半保留復(fù)制使所有子代DNA與原DNA所攜帶的信息完全相同(除非發(fā)生差錯(cuò))。(2)分析被標(biāo)記DNA分子的比例時(shí)，應(yīng)注意求的是DNA分子數(shù)，還是脫氧核苷酸鏈數(shù)；還應(yīng)注意培養(yǎng)基中化學(xué)元素的轉(zhuǎn)換。(3)DNA分子復(fù)制中計(jì)算所需某種核苷酸數(shù)量時(shí)，應(yīng)注意原來(lái)的DNA分子兩條母鏈不需消耗核苷酸。[例2]右圖為真核細(xì)胞DNA復(fù)制過(guò)程模式圖。據(jù)圖分析，下列相關(guān)敘述中錯(cuò)誤的是(

)A．由圖示得知，DNA分子復(fù)制的方式是半保留復(fù)制B．從圖中可以看出合成兩條子鏈時(shí)，DNA聚合酶移動(dòng)的方向是相反的C．子鏈合成的方向是一定的D．解旋需解旋酶及DNA聚合酶的催化，且需要消耗ATP[思路點(diǎn)撥][精講精析]由圖示可知，新合成的每個(gè)DNA分子中，都保留了原來(lái)DNA分子中的一條鏈，因此復(fù)制的方式是半保留復(fù)制；由圖中的箭頭可知，DNA聚合酶移動(dòng)的方向是相反的；子鏈合成的方向是一定的，即只能從5′端到3′端；解旋不需DNA聚合酶的催化。[答案]

D1．設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，探究DNA分子的復(fù)制方式。2．設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究DNA分子結(jié)構(gòu)中堿基對(duì)間的配對(duì)方式。典例剖析DNA復(fù)制方式可以通過(guò)設(shè)想來(lái)進(jìn)行預(yù)測(cè)，可能的情況是：全保留復(fù)制、半保留復(fù)制、分散復(fù)制。(1)根據(jù)上圖對(duì)三種復(fù)制作出可能的假設(shè)：①如果是全保留復(fù)制，則1個(gè)DNA分子形成2個(gè)DNA分子，其中一個(gè)是________，而另一個(gè)是________；②如果是半保留復(fù)制，則新形成的兩個(gè)DNA分子各有__________________________________________________；③如果是分散復(fù)制，則新形成的DNA分子中__________________________________________________________。(2)請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)證明DNA的復(fù)制方式。實(shí)驗(yàn)步驟：①在氮源為14N的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)的大腸桿菌，其DNA分子均為14N－DNA(對(duì)照)。②在氮源為15N的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)的大腸桿菌，其DNA分子均為15N－DNA(親代)。③將親代含15N的大腸桿菌轉(zhuǎn)移到14N培養(yǎng)基上，再連續(xù)繁殖兩代(Ⅰ和Ⅱ)，用密度梯度離心方法分離。(3)實(shí)驗(yàn)預(yù)測(cè)：①如果與對(duì)照(14N14N)相比，子代Ⅰ能分離出兩條帶：________和________，則可以排除________________，同時(shí)肯定是________________。②如果子代Ⅰ只有一條________，則可以排除________，但不能肯定是________________________。③如果子代Ⅰ只有一條中密度帶，再繼續(xù)做子代ⅡDNA密度鑒定，若子代Ⅱ可以分出________和________，則可以排除________，同時(shí)肯定________。④如果子代Ⅱ不能分出________兩條密度帶，則排除________，同時(shí)肯定________。(4)用圖例表示出最可能的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。[解析]

如果DNA的復(fù)制方式為全保留復(fù)制，則一個(gè)親代15N－15N的DNA分子復(fù)制后子代兩個(gè)DNA分子是：一個(gè)15N－15N，一個(gè)14N－14N，其在離心管中分布的位置是一半在輕帶、一半在重帶；如果DNA的復(fù)制方式為半保留復(fù)制，則一個(gè)親代15N－15N的DNA分子復(fù)制后子代兩個(gè)DNA分子都是15N－14N，其在離心管中分布的位置全部在中帶。[答案]

(1)①親代的新形成的②一條鏈來(lái)自親代DNA，另一條鏈?zhǔn)切滦纬?/p>