2020高中生物 第4章第2节 DNA的结构和DNA的复制 第2课时 DNA分子的复制学案 苏教版必修212页

第2课时 DNA分子的复制
学习目标
知识概览(教师用书独具)
1．阐明DNA分子的复制过程、特点。(重点)
2．通过探究DNA复制活动，培养抽象思维能力。(难点)
3．探讨DNA复制的生物学意义。


[自 主 预 习·探 新 知]
一、DNA分子的复制过程及特点
1．DNA分子复制的含义
以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程。
2．DNA分子复制的过程
(1)时期：细胞有丝分裂间期和减数第一次分裂的间期。
(2)场所：主要是细胞核。
(3)条件：①模板：DNA分子的两条链。
②原料：游离的4种脱氧核苷酸。
③能量：ATP。
④酶：解旋酶、DNA聚合酶等。
(4)过程

(5)特点
①边解旋边复制；②半保留复制。
(6)准确复制的原因和意义
①原因
a．DNA分子独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板；
b．通过碱基互补配对原则，保证了复制能够精确地进行。
②意义：使遗传信息从亲代传给子代，从而确保了遗传信息传递的连续性。
二、DNA分子复制方式的证明及相关计算
1．DNA分子复制方式的证明方法
同位素示踪法。
2．DNA复制方式证明原理
含15N的双链DNA分子密度大，含14N的双链DNA分子密度小，一条链含14N、一条链含15N的双链DNA分子密度居中。
3．证明过程
(1)用放射性同位素15N标记大肠杆菌的DNA。
(2)将被标记的大肠杆菌转入以含14N物质为唯一氮源的培养液中培养。
(3)分别取完成一次细胞分裂和两次细胞分裂的大肠杆菌，并将其中的DNA分子分离出来，进行密度梯度超速离心和分析。
4．实验结果预测：如果DNA分子的两条链中都含有15N，那么这样的DNA分子质量大，离心时应该在试管的底部；两条链中都含有14N，那么这样的DNA分子质量小，离心时应该在试管的上部；两条链中一条含有15N，一条含有14N，那么这样的DNA分子质量居中，离心时应该在试管的中部。
5．实验结果
(1)提取亲代DNA→离心→全部重带。
(2)繁殖一代后取出，提取DNA→离心→全部中带。
(3)繁殖两代后取出，提取DNA→离心→轻带、中带。
6．结论：DNA复制时总是保留一条母链，新合成一条子链，这样的复制方式叫做DNA半保留复制。
[基础自测]
1．判断对错
(1)DNA分子的复制只能发生在细胞核中。 (  )
(2)DNA分子复制时，两条脱氧核苷酸链均作为模板。 (  )
(3)DNA分子完全解旋为两条单链，才开始进行DNA分子的复制。
(  )
(4)脱氧核苷酸必须在DNA酶的作用下才能连接形成子链。 (  )
(5)通过DNA分子的复制，保持了遗传信息传递的连续性。 (  )
提示：(1)× DNA分子的复制主要发生在细胞核中，也可发生在线粒体、叶绿体中。
(2)√
(3)× DNA分子复制是边解旋边复制。
(4)× 脱氧核苷酸必须在DNA聚合酶的作用下才能形成子链。
(5)√
2．DNA分子复制不需经过的过程是(  )
【导学号：01632135】
A．解旋     B．碱基配对
C．螺旋 D．着丝点分开
D [DNA分子复制过程：解旋→按碱基互补配对原则合成子链→母链与子链盘绕成双螺旋结构。而着丝点分开是在DNA分子复制完成后的有丝分裂后期或减数第二次分裂后期完成的。]
3．具有100个碱基对的1个DNA分子区段，内含40个胸腺嘧啶，如果连续复制两次，则需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数(  )
A．60个 B．80个
C．20个 D．180个
D [一个DNA分子含有的胞嘧啶脱氧核苷酸数为100－40＝60，连续复制两次，DNA分子由1个变为4个，相当于增加了3个DNA分子，所以该过程需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数60×3＝180。]
[合 作 探 究·攻 重 难]

DNA分子的复制过程及特点
背景材料
如图是DNA分子的复制过程。

[思考交流]
1．图中A、B、C分别表示什么过程？
提示：A：解旋；B：合成子链；C：形成子代DNA。
2．碱基互补配对原则是怎样的？
提示：A与T、T与A、C与G、G与C配对。
3．子代DNA分子中是否含有亲代DNA?
提示：子代DNA分子是由亲代DNA的一条单链和新合成的子代DNA单链共同组成的。
4．图中过程是否一定准确无误？
提示：不一定，亲子代DNA可能出现差异。

1．不同生物的DNA分子复制的场所

2．DNA分子复制所需的酶：是指一个酶系统，不仅仅是指解旋酶和DNA聚合酶，还包括DNA连接酶等。
(1)解旋酶的作用是破坏碱基间的氢键。
(2) DNA聚合酶的作用是连接游离的脱氧核苷酸。
(3)...