3.3 DNA的复制（课件 教案 学案，共3份）

第3节　DNA的复制 课时学习目标　(1)概述DNA分子通过半保留方式进行复制。(2)结合DNA双螺旋结构模型，阐明DNA通过复制传递遗传信息。 一、对DNA复制的推测及DNA半保留复制的实验证据 1.对DNA复制的推测 (1)半保留复制 ①提出者：沃森和克里克。 ②假说内容 (2)全保留复制：DNA复制以DNA双链为模板，子代DNA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。 (3)实验假设 DNA分子以半保留的方式复制。 (4)实验结果预期 离心后应出现三条DNA带。 ①重带(密度最大)：两条链都为15N标记的亲代双链DNA。 ②中带(密度居中)：一条链为14N标记，另一条链为15N标记的子代双链DNA。 ③轻带(密度最小)：两条链都为14N标记的子代双链DNA。 (5)实验过程 (6)实验结论：DNA的复制方式为半保留复制。 [微思考] 第一代只出现了一条居中的DNA条带，这个结果排除了哪种复制方式？ 提示：全保留复制。 [辨正误] (1)沃森和克里克证明了DNA分子的复制方式是半保留复制。(×) 提示：克里克和沃森提出了遗传物质自我复制的假说，美国生物学家梅塞尔森和斯塔尔以大肠杆菌为实验材料，证明了DNA分子的半保留复制。 (2)证明DNA半保留复制的实验运用了同位素标记技术和离心技术。(√) (3)DNA半保留复制的证明过程使用了假说—演绎法。(√) (4)全保留复制的子代DNA的双链都是新合成的。(√) 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。 请据图回答下列问题： (1)用什么技术区分来自模板DNA的母链与新合成的DNA子链？ 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的类型 亲代 下部，100% 15N/15N－DNA 第一代 下部　　　　， 上部　　　　 _____ 第二代 下部　　　　， 上部　　　　 _____ 提示：50%　50%　15N/15N－DNA、14N/14N－DNA　25%　75%　15N/15N－DNA、14N/14N－DNA ●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。 ●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：排除了分散复制的复制方式。　　　 【学以致用】 1.(2024·广东二中高一质检)如图为科学家利用大肠杆菌探究DNA的复制过程，下列叙述正确的是(　　) A.实验中采用了放射性同位素标记和密度梯度离心的研究方法 B.通过比较试管②和①的结果，无法证明DNA复制为半保留复制 C.可用T2噬菌体代替大肠杆菌进行上述实验，且提取DNA更方便 D.大肠杆菌在含有15NH4Cl的培养液中生长若干代，细胞中只有DNA含15N 答案　B 解析　本实验应用了14N和15N，14N和15N都没有放射性，所以本实验采用了同位素标记和密度梯度离心的研究方法，A错误；通过比较试管②和①的结果，说明其复制方式不是全保留复制，可能是半保留复制或分散复制，B正确；噬菌体是病毒，没有细胞结构，不能在培养液中独立生活和繁殖，因而不能代替大肠杆菌进行题述实验，C错误；蛋白质和核酸等物质都含有N，所以大肠杆菌在含有15NH4Cl的培养液中生长若干代，细胞中含15N的物质有DNA、RNA、蛋白质等，D错误。 二、DNA复制的过程 [微思考] DNA的子链是朝着哪个方向延伸的？ 提示：根据教材图示可知，DNA的两条子链均是朝着3′端延伸 ... ...