2.有絲分裂將親代細胞的染色體經過復制（關鍵是DNA的復制)之后,精確地平均分配到兩個子細胞中。由于染色體上有遺傳物質DNA，因而在細胞的親代和子代之間保持了遺傳的穩定性。1.減數分裂和受精作用保證了每種生物前后代染色體數目的恒定，維持了生物遺傳的穩定性。遺傳的穩定性實質是指遺傳物質的準確傳遞，其基礎之一是DNA的準確復制何為DNA的復制？

DNA的復制就是指以親代DNA為模板合成子代DNA的過程，1DNA→2DNA。第3章基因的本質人教版高中生物必修2第3節DNA的復制DNA是怎么復制的？沃森和克里克—半保留復制◆假說內容提出問題做出假設DNA的是如何復制的?(1)半保留復制(2)全保留復制(3)分散復制假說-演繹法親代DNA分子將斷裂成短片段，以這些親本短片段為模板合成同樣長短的新的DNA片段，再將這些新舊片段混合連接，形成完整的全長DNA分子。提出問題做出假設演繹推理實驗驗證得出結論DNA的是如何復制的?(1)半保留復制(2)全保留復制(3)分散復制設計實驗假說-演繹法1.如果要通過實驗區分DNA復制方式的三種假說，那么實驗中區分的關鍵是什么？2.如何區分來自模板DNA的母鏈與新合成的子鏈？3.如何測定子代DNA帶有同位素標記的情況？4.請思考討論可行的實驗思路。教材P52倒數第二自然段勾畫利用同位素標記技術驗證DNA復制方式的實驗設計

1.實驗材料：大腸桿菌2.實驗方法：同位素標記法、密度梯度離心技術3.實驗原理：15N和14N是N元素的兩種穩定同位素，它們的相對原子質量不同，含15N的DNA比含14N的DNA密度大，因此利用離心技術可以在試管中區分含有不同N元素的DNA。密度低密度高重帶中帶輕帶梅塞爾森和斯塔爾4.實驗思路:將DNA是15N標記的大腸桿菌，培養在含14N的培養液中，在不同時刻收集大腸桿菌并提取DNA進行離心，觀察離心后試管中DNA的位置。(擬核中只有1個雙鏈環狀DNA）提出問題做出假設演繹推理實驗驗證得出結論DNA的是如何復制的?(1)半保留復制(2)全保留復制(3)分散復制設計實驗假說-演繹法5.用“”表示親代DNA鏈，“”表示子代DNA鏈，在草稿紙中演繹推理三種假設下的DNA復制結果，然后在畫出離心管中親代，第1代，第2代的結果。15N15N14N對DNA復制的推測—演繹推理15N15N15N15N15N15N半保留復制全保留復制分散復制1/2輕帶DNA重帶DNA1/2重帶DNA3/4輕帶DNA1/4重帶DNA重帶DNA中帶DNA1/2輕帶DNA1/2中帶DNA重帶DNA中帶DNA高于中帶低于輕帶親代子一代子二代提出問題做出假設演繹推理實驗驗證得出結論設計實驗假說-演繹法6.第一代只出現一條居中的DNA條帶，這個結果排除了哪種復制方式？7.第二代出現了一條居中的條帶和一條靠上的條帶，這個結果可以進一步將哪種復制方式排除掉？排除全保留復制方式排除分散復制方式提出問題做出假設演繹推理實驗驗證得出結論設計實驗假說-演繹法DNA的復制是以半保留的方式進行的提出問題做出假設演繹推理實驗驗證得出結論設計實驗假說-演繹法DNA的復制是以半保留的方式進行的DNA的是如何復制的?(1)半保留復制(2)全保留復制(3)分散復制將DNA是15N標記的大腸桿菌，培養在含14N的培養液中，在不同時刻收集大腸桿菌并提取DNA進行離心，觀察離心后試管中DNA的位置。?任務二：DNA復制的相關計算規律假設將一個全部被15N標記的雙鏈DNA分子(親代)轉移到含14N的培養液中培養n代，結果如下：核心探討從圖中可以得到如下規律：(1)DNA分子數①子n代DNA分子總數為2n個。②含15N的DNA分子數為___個。③含14N的DNA分子數為2n個。④只含15N的DNA分子數為___個。⑤只含14N的DNA分子數為(2n－2)個。20學習筆記P59右下角(2)脫氧核苷酸鏈數①子代DNA中脫氧核苷酸鏈數＝_____條。②親代脫氧核苷酸鏈數＝__條。③新合成的脫氧核苷酸鏈數＝(2n＋1－2)條。(3)消耗的脫氧核苷酸數①若一親代DNA分子含有某種脫氧核苷酸m個，經過n次復制需消耗游離的該脫氧核苷酸數為_________個。②若一親代DNA分子含有某種脫氧核苷酸m個，在第n次復制時，需消耗游離的該脫氧核苷酸數為_______個。2n＋12m·(2n－1)m·2n－11.一個帶有同位素15N標記的DNA分子，以含14N的脫氧核苷酸為原料，連續復制三次，在合成的DNA分子中，帶有15N標記的DNA分子占A.12.5% B.25% C.50% D.100%B解析同位素15N標記的DNA分子，以含14N的脫氧核苷酸為原料，連續復制三次，合成的子代DNA分子共有23＝8(個)，DNA復制具有半保留復制的特點，其中帶有15N標記的DNA分子只有2個，故在合成的DNA分子中，帶有15N標記的DNA分子占2/8＝1/4＝25%。6.(2022·吉林長春高一期末)某一個DNA分子的堿基總數中，腺嘌呤為200個，復制n次后，共消耗周圍環境中的腺嘌呤脫氧核苷酸3000個，則該DNA分子已經復制了幾次A.四次 B.五次 C.六次 D.七次A解析由題意可知，模板DNA中含有200個腺嘌呤，即含有200個腺嘌呤脫氧核苷酸，復制n次后，消耗的腺嘌呤脫氧核苷酸的數量是(2n－1)×200＝3000(個)，解得n＝4。DNA的復制8.閱讀教材P55-56，思考：（1）DNA復制發生的時期是？場所是？（2）DNA復制具體過程是？新鏈的延伸方向？需要哪些條件？（3）DNA復制有何特點？（4）DNA復制能精確進行的結構基礎是？

（1）時間:有絲分裂前的間期和減數第一次分裂前的間期，隨著染色體的復制而完成（真核生物核DNA）（4）條件:模板原料酶能量DNA分子的兩條母鏈細胞中4種游離的脫氧核苷酸解旋酶、DNA聚合酶等ATP直接提供（2）場所:主要是細胞核（其次在線粒體、葉綠體）（3）過程:解旋合成子鏈復旋DNA的復制（5）特點:邊解旋邊復制、半保留復制DNA的復制解旋：復制開始時，在細胞提供的能量的驅動下，解旋酶將DNA雙螺旋的兩條鏈解開。合成子鏈：DNA聚合酶等以解開的每一條母鏈為模板，以細胞中游離的4種脫氧核苷酸為原料，按照堿基互補配對原則，各自合成與母鏈互補的一條子鏈。隨著模板鏈解旋過程的進行，新合成的子鏈也在不斷延伸。形成子代DNA：同時，每條新鏈與其對應的模板鏈盤繞成雙螺旋結構。新合成的子鏈DNA聚合酶DNA聚合酶DNA解旋酶游離的脫氧核苷酸DNA的復制（3）復制方向：新鏈的延伸方向只能是5’-端到3’-端能量解旋兩條螺旋的雙鏈脫氧核苷酸DNA聚合酶雙螺旋結構DNA的復制

（1）時間:有絲分裂前的間期和減數第一次分裂前的間期，隨著染色體的復制而完成（真核生物核DNA）（3）條件:模板原料酶能量DNA分子的兩條母鏈細胞中4種游離的脫氧核苷酸解旋酶、DNA聚合酶等ATP直接提供（2）場所:主要是細胞核（其次在線粒體、葉綠體）（3）過程:解旋合成子鏈復旋DNA的復制（4）特點:邊解旋邊復制、半保留復制2．已知果蠅的基因組大小為1.8×108bp(bp表示堿基對)，真核細胞中DNA復制的效率一般為50～100bp/s。下圖為果蠅DNA的電鏡照片，圖中的泡狀結構叫作DNA復制泡，是DNA上正在復制的部分。請你推測果蠅DNA形成多個復制泡的原因是什么？說明什么？由此加快DNA復制的速率，為細胞分裂做好物質準備。教材P56拓展應用拓展提升半保留復制邊解旋邊復制多個復制起點特點DNA復制的起點和方向(1)原核生物：單起點雙向復制(2)真核生物：多起點分段復制、雙向復制在復制速率相同的前提下，圖中DNA是從其最右邊開始復制的，這種復制方式提高了DNA復制的效率。1958年，赫伯特泰勒用蠶豆(2N=12)根尖細胞作為實驗材料，證明了真核細胞染色體DNA的復制也符合半保留復制模型。他先用放射性同位素3H標記細胞染色體DNA(標記雙鏈)，然后讓細胞在不含3H的培養液中進行有絲分裂，經放射自顯影顯示實驗結果。

實驗驗證—利用真核生物為實驗材料問題①:在第1細胞周期的中期染色體中，每個染色體的2條單體被標記的情況如何？在第1周期的中期染色體中，每個染色體的2條單體都被標記。問題②:第2細胞周期的中期染色體中，每個染色體的2條單體被標記的情況如何？第2周期的中期染色體中，每個染色體僅1條單體被標記。拓展提升DNA復制與有絲分裂中的染色體標記問題用15N標記細胞的DNA分子，然后將其放到含14N的培養液中進行兩次有絲分裂，情況如圖所示(以一對同源染色體為例)：由圖可以看出，第一次有絲分裂形成的兩個細胞中所有的DNA分子都呈“雜合狀態”，即15N/14N－DNA；拓展提升用15N標記細胞的DNA分子，然后將其放到含14N的培養液中進行兩次有絲分裂，情況如圖所示(以一對同源染色體為例)：第二次有絲分裂形成的子細胞有多種可能性，可能子細胞的所有染色體都含15N，也可能子細胞的所有染色體都不含15N。即子細胞含有15N的染色體為0～2n條(體細胞染色體為2n條)。拓展提升2、1個不含15N的洋蔥根尖分生區細胞在含15N標記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的培養液中完成一個細胞周期，然后轉入不含15N標記的培養液中繼續培養至第二個細胞周期的分裂中期，下圖能正確表示該細胞分裂中期的是(只考慮其中一條染色體上的DNA分子)DDNA復制與減數分裂中的染色體標記問題用15N標記細胞的DNA分子，然后將其放到含14N的培養液中進行正常減數分裂，情況如圖所示(以一對同源染色體為例)：在減數分裂過程中細胞連續分裂兩次，DNA只復制一次，所以四個子細胞中所有的DNA分子都呈“雜合”狀態，即15N/14N－DNA，子細胞的所有染色體都含15N。拓展提升3、假設某果蠅的一個精原細胞的全部染色體DNA分子均用15N標記，然后培養在含14N的培養基中，則該精原細胞經過減數分裂產生的4個精子中，含15N標記的精子數目為A.0

B.2

C.4

D.8C解析根據DNA分子復制的過程可知，模板鏈是含15N的DNA鏈，原料是含14N的脫氧核苷酸，復制一次后，每個DNA分子都是一條鏈含有15N，另一條鏈含有14N，因此在減數分裂產生的四個精子中，每一個精子中的DNA組成都是一條鏈含15N，另一條鏈含14N，所以減數分裂形成的四個精子中所有的DNA均含有15N，