溫故而知新（拿出草稿紙，默寫(xiě)以下內(nèi)容，收）1.DNA是由

條單鏈組成的，這兩條鏈按

方式盤(pán)旋成

結(jié)構(gòu)。2.DNA中的

和

交替連接，排列在

，構(gòu)成基本

；堿基排列在

。3.兩條鏈上的堿基通過(guò)

連接成

，并且堿基配對(duì)具有一定的規(guī)律：

（腺嘌呤）一定與

（胸腺嘧啶）配對(duì)，

（鳥(niǎo)嘌呤）一定與

（胞嘧啶）配對(duì)。堿基之間的這種一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，叫做

。兩反向平行雙螺旋脫氧核糖磷酸外側(cè)骨架內(nèi)側(cè)氫鍵堿基對(duì)ATGC堿基互補(bǔ)配對(duì)原則（學(xué)案P22）6.在搭建DNA結(jié)構(gòu)模型的實(shí)驗(yàn)中,若有4種堿基塑料片共20個(gè),其中4個(gè)C、6個(gè)G、3個(gè)A、7個(gè)T,脫氧核糖和磷酸之間的連接物14個(gè),脫氧核糖塑料片40個(gè),磷酸塑料片100個(gè),代表氫鍵的連接物若干,脫氧核糖和堿基之間的連接物若干,則(

)A.能搭建出20個(gè)脫氧核苷酸B.所搭建的DNA片段最長(zhǎng)為7個(gè)堿基對(duì)C.能搭建出一個(gè)4堿基對(duì)的DNA片段D.能搭建410種不同的DNA結(jié)構(gòu)模型C少量DNA↓足量DNA怎么為烈士尋找親屬？DNA的復(fù)制第3節(jié)DNA的復(fù)制第3章基因的本質(zhì)本節(jié)聚焦怎樣證明DNA是半保留復(fù)制的？DNA的復(fù)制過(guò)程是怎樣的？DNA的半保留復(fù)制對(duì)遺傳信息的穩(wěn)定傳遞有什么意義?——DNA是如何復(fù)制的呢？

沃森和克里克在發(fā)表DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的那篇著作短文的結(jié)尾處寫(xiě)道：“值得注意的是，我們提出的這種堿基特異性配對(duì)方式，暗示著遺傳物質(zhì)進(jìn)行復(fù)制的一種可能的機(jī)制”。沃森、克里克一、對(duì)DNA復(fù)制的推測(cè)1、作出假說(shuō)一、對(duì)DNA復(fù)制的推測(cè)DNA復(fù)制時(shí)，DNA雙螺旋解開(kāi)，互補(bǔ)的堿基之間的氫鍵斷裂；解開(kāi)的兩條單鏈分別作為復(fù)制的模板，游離的脫氧核苷酸依據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，

通過(guò)形成氫鍵，結(jié)合到作為模板的單鏈上；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，這種復(fù)制方式被稱(chēng)做半保留復(fù)制。沃森和克里克——半保留復(fù)制2、作出假說(shuō)一、對(duì)DNA復(fù)制的推測(cè)2、作出假說(shuō)就像文件復(fù)制一樣，復(fù)制完成后親代DNA被完整的保留下來(lái)，即經(jīng)過(guò)一次復(fù)制形成的兩個(gè)DNA分子，其中一個(gè)是親代DNA，子代DNA的雙鏈都是新合成的。不同觀(guān)點(diǎn)：有的科學(xué)家——全保留復(fù)制。親代DNA子代DNA假說(shuō)1半保留復(fù)制假說(shuō)2全保留復(fù)制1、這兩種復(fù)制方式最關(guān)鍵的區(qū)別是？一、對(duì)DNA復(fù)制的推測(cè)同位素標(biāo)記技術(shù)2、如何區(qū)分母鏈（親代DNA）和子鏈（子代DNA）親代DNA的兩條鏈在子代DNA的分布——區(qū)分親代與子代DNA親代DNA子代DNA一、對(duì)DNA復(fù)制的推測(cè)假說(shuō)1半保留復(fù)制假說(shuō)2全保留復(fù)制假說(shuō)3分散復(fù)制或彌散復(fù)制1、這三種復(fù)制方式最關(guān)鍵的區(qū)別是？同位素標(biāo)記技術(shù)2、如何區(qū)分母鏈（親代DNA）和子鏈（子代DNA）親代DNA的兩條鏈在子代DNA的分布——區(qū)分親代與子代DNA大腸桿菌在培養(yǎng)液中分裂，DNA復(fù)制產(chǎn)生的子代DNA在子代大腸桿菌體內(nèi)，都在同一培養(yǎng)液中，而檢測(cè)的是溶液體系總體的放射性，那這兩種培養(yǎng)液哪種可以檢測(cè)到放射性嗎？檢測(cè)放射性可以區(qū)分兩種復(fù)制方式嗎？都能檢測(cè)到放射性；不能區(qū)分。半保留復(fù)制

全保留復(fù)制能否檢測(cè)出DNA一條鏈的放射性？一、對(duì)DNA復(fù)制的推測(cè)二、DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證據(jù)(一)科學(xué)家：梅塞爾森和斯塔爾(二)實(shí)驗(yàn)材料：大腸桿菌(三)技術(shù)方法：1.同位素標(biāo)記技術(shù)（分裂快，約20min分裂一次）C、H、O、N、P14N15N背景知識(shí)15N和14N是氮元素的兩種穩(wěn)定同位素，這兩種同位素的相對(duì)原子質(zhì)量不同，含15N的DNA比含14N的DNA密度大；利用離心技術(shù)可以在試管中區(qū)分含有不同氮元素的DNA；輕帶中帶重帶14N/14N-DNA15N/14N-DNA15N/15N-DNA2.密度梯度離心

密度梯度模擬實(shí)驗(yàn)(1)差速離心法:根據(jù)顆粒大小和密度的不同存在的沉降速度差別,分級(jí)增加離心力,從試樣中依次分離出不同組分的方法。(2)密度梯度離心法:在密度梯度介質(zhì)中進(jìn)行的依密度而分離的離心法。各組分會(huì)依密度分布在與其自身密度相同的液層中。(四)實(shí)驗(yàn)過(guò)程提取DNA離心轉(zhuǎn)移到含14NH4Cl的培養(yǎng)液中提取DNA離心？提取DNA離心？細(xì)胞分裂一次第一代第二代(五)預(yù)期結(jié)果半保留復(fù)制第一代第二代親代DNA讓大腸桿菌在含15NH4Cl的培養(yǎng)液中生長(zhǎng)若干代(實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì))3、演繹推理(四)實(shí)驗(yàn)過(guò)程提取DNA離心轉(zhuǎn)移到含14NH4Cl的培養(yǎng)液中提取DNA離心？提取DNA離心？細(xì)胞分裂一次第一代第二代(五)預(yù)期結(jié)果全保留復(fù)制讓大腸桿菌在含15NH4Cl的培養(yǎng)液中生長(zhǎng)若干代第一代第二代親代DNA(實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì))3、演繹推理(四)實(shí)驗(yàn)過(guò)程提取DNA離心轉(zhuǎn)移到含14NH4Cl的培養(yǎng)液中提取DNA離心？提取DNA離心？細(xì)胞分裂一次第一代第二代(五)預(yù)期結(jié)果分散復(fù)制讓大腸桿菌在含15NH4Cl的培養(yǎng)液中生長(zhǎng)若干代親代DNA第二代(實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì))3、演繹推理第一代(六)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)15N/14N-DNA14N/14N-DNA15N/14N-DNA提取DNA離心15N/15N-DNA密度低高提取DNA離心提取DNA離心細(xì)胞分裂一次轉(zhuǎn)移到含14NH4CI中讓大腸桿菌在含15NH4Cl的培養(yǎng)液中生長(zhǎng)若干代(七)得出結(jié)論：DNA的復(fù)制是以半保留的方式進(jìn)行的。排除全保留復(fù)制4、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，得出結(jié)論排除分散復(fù)制2.作出假說(shuō)3.演繹推理4.實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

得出結(jié)論推測(cè)可能的復(fù)制方式。根據(jù)復(fù)制模式，預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。DNA是如何復(fù)制的?1.提出問(wèn)題假說(shuō)——演繹法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、得出結(jié)論。【小結(jié)】（學(xué)案P66）(3)分散保留復(fù)制:以親代為模板進(jìn)行的部分復(fù)制,在復(fù)制過(guò)程中親本DNA雙鏈被切割成小片段,分散在新合成的兩條DNA雙鏈中。假如DNA復(fù)制的方式是分散保留復(fù)制,證明DNA復(fù)制方式的實(shí)驗(yàn)預(yù)期會(huì)怎樣?第一代出現(xiàn)中帶,第二代出現(xiàn)略微上移的中帶。【例1】(2024·廣東一模)梅塞爾森和斯塔爾發(fā)現(xiàn)DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)被稱(chēng)為“生物學(xué)中最漂亮的實(shí)驗(yàn)”。下列有關(guān)該實(shí)驗(yàn)的敘述,錯(cuò)誤的是(

)A.DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)為該實(shí)驗(yàn)提供了理論基礎(chǔ)B.放射性同位素檢測(cè)技術(shù)為實(shí)驗(yàn)結(jié)果檢測(cè)提供了技術(shù)手段C.密度梯度離心為DNA分子在試管分層提供了有效方法D.假說(shuō)—演繹法為該實(shí)驗(yàn)的研究過(guò)程提供了科學(xué)的思維方法B（學(xué)案P66）【例2】在氮源為14N或15N的培養(yǎng)液上生長(zhǎng)的大腸桿菌,其DNA分別為14N/

14N-DNA(相對(duì)分子質(zhì)量為a)或15N

/15N-DNA(相對(duì)分子質(zhì)量為b)。將親代大腸桿菌轉(zhuǎn)移到含14N的培養(yǎng)液中,連續(xù)繁殖二代(Ⅰ和Ⅱ),用離心技術(shù)分離提取到的大腸桿菌的DNA,得到的結(jié)果如下圖所示。下列對(duì)此實(shí)驗(yàn)的敘述,錯(cuò)誤的是(

)A.Ⅰ代大腸桿菌DNA中一條鏈含14N,另一條鏈含15NB.Ⅱ代大腸桿菌含15N的DNA占全部DNA分子的C.預(yù)計(jì)Ⅲ代大腸桿菌DNA的平均相對(duì)分子質(zhì)量為D.上述實(shí)驗(yàn)的結(jié)果能證明DNA的復(fù)制方式為半保留復(fù)制B三、DNA復(fù)制的過(guò)程閱讀P55—56的內(nèi)容，思考并回答以下問(wèn)題：（5min）1.DNA復(fù)制的概念？2.DNA復(fù)制的時(shí)期與場(chǎng)所？3.DNA復(fù)制的過(guò)程包括哪幾個(gè)主要環(huán)節(jié)？4.DNA復(fù)制的結(jié)果？5.DNA復(fù)制過(guò)程有何特點(diǎn)？需要哪些條件？6.DNA準(zhǔn)確復(fù)制的原因和意義？三、DNA復(fù)制的過(guò)程(一)概念(二)場(chǎng)所(三)時(shí)間是指以親代DNA為模板合成子代DNA的過(guò)程細(xì)胞分裂前的間期（真核生物）細(xì)胞核（主要）、線(xiàn)粒體、葉綠體有絲分裂前的間期減數(shù)分裂Ⅰ前的間期真核生物：原核生物：病毒：細(xì)胞質(zhì)宿主細(xì)胞體內(nèi)DNA復(fù)制過(guò)程視頻(四)過(guò)程CGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATACGTATACGGCTAGCCGTA3'5'1.解旋：在細(xì)胞提供的能量的驅(qū)動(dòng)下，解旋酶將DNA雙螺旋的兩條鏈解開(kāi)。CCGTAGTATACGGCTAGCCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATA3'5'ATP解旋酶（使氫鍵斷裂）（ATP）2.合成子鏈：DNA聚合酶等以解開(kāi)的每一條母鏈為模板，以細(xì)胞中游離的4種脫氧核苷酸為原料，按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，各自合成與母鏈互補(bǔ)的一條子鏈。（形成磷酸二酯鍵）CCGTAGTATACGGCTAGCCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATA3'5'ACGCAAGCTAGTCATTATATGCATGATCGAGCTT(四)過(guò)程ACGCAAGCTAGTCATTA5'3'TATGCATGATCGAGCTT5'3'合成方向：子鏈的5'端→3'端3.形成子代DNA分子：每條新鏈與其對(duì)應(yīng)的模板鏈盤(pán)繞成雙螺旋結(jié)構(gòu)。(四)過(guò)程CCGTAGTATACGGCTAGCCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATAA3'5'ACGCAAGCTAGTCATTATATGCATGATCGAGCTT5'3'TAGCCGTATAGCCGATAT3'5'TTACGCGTATATATA5'3'解旋酶酶5'3'3'5'DNA聚合酶5'3'前導(dǎo)鏈5'3'岡崎片段DNA連接酶DNA聚合酶的底物：脫氧核苷酸DNA連接酶的底物：DNA片段后隨鏈前導(dǎo)鏈與后隨鏈（滯后鏈）：互補(bǔ)配對(duì)拓展(五)過(guò)程分析能量（ATP)解旋酶解開(kāi)母鏈脫氧核苷酸DNA聚合酶堿基互補(bǔ)配對(duì)雙螺旋結(jié)構(gòu)催化形成磷酸二酯鍵斷開(kāi)氫鍵形成___個(gè)與親代_________的DNA。兩完全相同11.下面是DNA復(fù)制的有關(guān)圖示。A→B→C表示大腸桿菌的DNA復(fù)制。D→F表示哺乳動(dòng)物的DNA復(fù)制。圖中黑點(diǎn)表示復(fù)制起點(diǎn)，“→”表示復(fù)制方向，“?”表示時(shí)間順序。(1)若A中含有48502個(gè)堿基對(duì)，而子鏈延伸速率是105個(gè)堿基對(duì)/min，假設(shè)DNA分子從頭到尾復(fù)制，則理論上此DNA分子復(fù)制約需30s，而實(shí)際上只需約16s，根據(jù)A→C過(guò)程分析，這是因?yàn)開(kāi)____________________。特點(diǎn)1：雙向復(fù)制復(fù)制是雙向進(jìn)行的(五)DNA復(fù)制的特點(diǎn)1(2)哺乳動(dòng)物的DNA分子展開(kāi)可達(dá)2m之長(zhǎng)，若按A→C的方式復(fù)制，至少需要8h，而實(shí)際上只需要約2h，根據(jù)D→F過(guò)程分析，是因?yàn)開(kāi)_______________________。DNA分子中有多個(gè)復(fù)制起點(diǎn)特點(diǎn)2：多起點(diǎn)復(fù)制（真核生物）(3)A→F均有以下特點(diǎn)：延伸的子鏈緊跟著解旋酶，這說(shuō)明DNA分子復(fù)制是______________的。邊解旋邊復(fù)制特點(diǎn)3：邊解旋邊復(fù)制原核生物：?jiǎn)纹瘘c(diǎn)雙向復(fù)制真核生物：多起點(diǎn)雙向復(fù)制在復(fù)制速率相同的前提下，圖中DNA是從其最右邊開(kāi)始復(fù)制的，這種復(fù)制方式提高了DNA復(fù)制的效率DNA復(fù)制的起點(diǎn)和方向知識(shí)拓展（課本P56）[資料]已知果蠅的基因組大小為1.8×108bp（bp表示堿基對(duì)），真核細(xì)胞中DNA復(fù)制的速率一般為50-100bp/s。下圖為果蠅DNA的電鏡照片，圖中的泡狀結(jié)構(gòu)叫作DNA復(fù)制泡，是DNA上正在復(fù)制的部分。請(qǐng)你推測(cè)果蠅DNA形成多個(gè)復(fù)制泡的原因。說(shuō)明果蠅的DNA有多個(gè)復(fù)制起點(diǎn)，可同時(shí)從不同起點(diǎn)開(kāi)始DNA的復(fù)制，由此加快DNA復(fù)制的速率，為細(xì)胞分裂做好物質(zhì)準(zhǔn)備。課前三分鐘：齊讀P55DNA復(fù)制的過(guò)程1.概念：2.場(chǎng)所：3.時(shí)間：4.條件：在真核生物中，這一過(guò)程是在細(xì)胞分裂前的間期。模板：原料：能量：酶：DNA的兩條母鏈四種游離的脫氧核苷酸（A、G、C、T）ATP解旋酶、DNA聚合酶等①DNA獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)，為復(fù)制提供精確的模板邊解旋邊復(fù)制、半保留復(fù)制主要是細(xì)胞核解旋→合成子鏈→形成子代DNA②堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，保證了復(fù)制能夠準(zhǔn)確地進(jìn)行將遺傳信息從親代傳給子代，從而保持了遺傳信息的連續(xù)性。以親代DNA為模板合成子代DNA的過(guò)程復(fù)制過(guò)程小結(jié)（練習(xí)冊(cè)P65）5.復(fù)制過(guò)程：6.復(fù)制特點(diǎn)：7.準(zhǔn)確復(fù)制原因：8.復(fù)制的生物學(xué)意義：DNA（其次還有線(xiàn)粒體、葉綠體、擬核）1、將單個(gè)的脫氧核苷酸連接成DNA分子主要的酶是（）A.DNA連接酶B.DNA酶C.DNA解旋酶D.DNA聚合酶2、1條染色單體含有1個(gè)雙鏈的DNA分子，那么，四分體時(shí)期中的1條染色體含有（）A.4個(gè)雙鏈的DNA分子B.2個(gè)雙鏈的DNA分子C.2個(gè)單鏈的DNA分子D.1個(gè)雙鏈的DNA分子DB3、下列有關(guān)DNA復(fù)制的敘述，錯(cuò)誤的是(

)A、DNA復(fù)制可發(fā)生在真核細(xì)胞有絲分裂前的間期B、DNA復(fù)制時(shí)所需要的原料是脫氧核苷酸，且消耗ATPC、DNA復(fù)制時(shí)，以DNA的一條鏈作為模板先后合成兩條子鏈D、DNA通過(guò)復(fù)制保持了親代和子代細(xì)胞中遺傳信息的連續(xù)性C練一練

下圖是真核生物DNA復(fù)制的示意圖,從圖中你能歸納出哪些信息?（課本P56）（多個(gè)起點(diǎn)同時(shí)進(jìn)行，但不是同時(shí)開(kāi)始復(fù)制）多起點(diǎn)復(fù)制雙向復(fù)制(六)特點(diǎn)1.邊解旋邊復(fù)制2.半保留復(fù)制真核生物DNA復(fù)制(六)特點(diǎn)3.多起點(diǎn)雙向復(fù)制已知某DNA含48502個(gè)堿基對(duì),而子鏈的延伸速度為105個(gè)堿基對(duì)/min,則此DNA復(fù)制約需要30S,而實(shí)際時(shí)間遠(yuǎn)小于30s,這是為什么呢？(七)DNA準(zhǔn)確復(fù)制的原因三、DNA復(fù)制的過(guò)程研究表明，DNA的復(fù)制總能準(zhǔn)確無(wú)誤地進(jìn)行，其復(fù)制過(guò)程中出錯(cuò)的概率僅為1/20000。①DNA具有獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)，能為復(fù)制提供精確的模板；②堿基遵循互補(bǔ)配對(duì)原則，保證復(fù)制準(zhǔn)確無(wú)誤的進(jìn)行。通過(guò)DNA的復(fù)制，將遺傳信息從親代細(xì)胞傳遞給子代細(xì)胞，從而保持了遺傳信息的連續(xù)性。(八)意義(一)DNA分子數(shù)1.子代DNA總數(shù)2.含15N的DNA數(shù)3.含14N的DNA數(shù)4.只含15N的DNA數(shù)5.只含14N的DNA數(shù)DNA復(fù)制的相關(guān)計(jì)算親代DNA分子復(fù)制1次復(fù)制2次復(fù)制3次2n個(gè)222315N14N212個(gè)2n個(gè)0個(gè)(2n-2)個(gè)(二)DNA鏈數(shù)1.子代單鏈總數(shù)2.含15N的單鏈3.含14N的單鏈相關(guān)計(jì)算親代DNA分子復(fù)制1次復(fù)制2次復(fù)制3次2n+1條222315N14N212條(2n+1-2)條(三)消耗某種堿基數(shù)(假設(shè)親代DNA含有某種堿基的個(gè)數(shù)為m)相關(guān)計(jì)算親代DNA分子復(fù)制1次復(fù)制2次復(fù)制3次222315N14N21m·(2n-1)個(gè)1.經(jīng)過(guò)n次復(fù)制，總共消耗游離的該堿基數(shù)為2.第n次復(fù)制時(shí)，共消耗游離的該堿基數(shù)為m·2n-1個(gè)1.將15N標(biāo)記的DNA分子放在14N的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，經(jīng)過(guò)3次復(fù)制，在所形成的子代DNA中，含15N的DNA占總數(shù)是（）A.1/16

B.1/8C.1/4D.1/2C2.一個(gè)雙鏈DNA分子為第一代，經(jīng)過(guò)3次自我復(fù)制，在第四代DNA分子中，共有（）條長(zhǎng)鏈，有（）條第一代脫氧核苷酸的長(zhǎng)鏈A．2B．4C．8D．16D

A

練一練3.具有1000個(gè)堿基對(duì)的某個(gè)DNA分子區(qū)段內(nèi)有600個(gè)腺嘌呤,若連續(xù)復(fù)制兩次,則需游離的胞嘧啶脫氧核苷酸數(shù)目為（

）A.400B.600C.1200 D.1800C4.把培養(yǎng)在含輕氮(14N)環(huán)境中的細(xì)菌，轉(zhuǎn)移到含重氮(15N)環(huán)境中培養(yǎng)相當(dāng)于復(fù)制一次的時(shí)間，然后放回原環(huán)境相當(dāng)于連續(xù)復(fù)制兩次的時(shí)間后，細(xì)菌DNA組成分析結(jié)果是(

)A.3/4輕氮型、1/4中間型B.1/4輕氮型、3/4中間型C.1/2中間型、1/2重氮型D.1/2輕氮型、1/2中間型A練一練以一個(gè)細(xì)胞中的所有DNA的兩條鏈被標(biāo)記為例1.有絲分裂中染色體標(biāo)記情況分析