【學習目標】
1．運用假說—演繹法探究DNA的復制方式。
2．概述DNA通過半保留的方式進行復制。
3.理解DNA的準確復制是遺傳信息穩(wěn)定傳遞的基礎。
【學習重難點】
DNA分子的復制過程
【課前預習】
一、對DNA分子復制方式的推測
1.假說_______________________________復制方式。
2.提出者______________________________________________________.
3.內容
①解旋：DNA分子復制時，DNA分子的____________解開，互補的堿基之間的______________斷裂。
②復制：以_____________作為復制的模板，游離的脫氧核苷酸依據(jù)____________原則，通過形成______________,結合到作為模板的單鏈上。
③特點：新合成的每個DNA分子中，都保留了原來DNA分子中的__________。
二、DNA分子復制
1、DNA分子復制的內容
(1) 概念：以 分子為模板合成子代DNA分子的過程。
(2) 場所：主要在 中，但在擬核、線粒體、葉綠體中也進行。
(3) 時間：有絲分裂 和減數(shù) 。
(4) 條件： 。
(5) 過程：
解旋：DNA首先利用__________提供的能量，在___________的作用下，把兩條螺旋的雙鏈解開。
合成子鏈：以解開的每一段__________為模板，在_______________等酶的作用下，以游離的四種_______________為原料，按照___________________的原則，各自合成與母鏈互補的一段子鏈。
形成子代DNA：每一條子鏈與其對應的模板鏈盤繞成___________,從而形成_____________________與親代DNA完全相同的子代DNA.
(6) 特點： 復制和 。
(7) 精確復制的原因：DNA的 結構提供精確模板; 原則保證了復制的準確進行。
(8) 意義：從親代傳給子代，保持遺傳信息的連續(xù)性。
【課堂探究】
探究一、對DNA復制的推測
1、根據(jù)材料回答問題：
材料一：課本P53第一段文字：
1953年，沃森與克里克緊接著發(fā)表了第二篇論文，提出假說：DNA的復制方式是半保留復制。當時還有另一種觀點存在：DNA是全保留復制的。
材料二：
材料三：課本P54“思考討論”
問題： （1）以什么為依據(jù)來區(qū)分這兩種 DNA 的復制方式？
怎樣分辨子鏈和母鏈呢？用什么元素進行標記？
如果是全保留復制，則一個DNA分子形成兩個DNA分子，
其中一個是 ，另一個是 ，
② 如果是半保留復制，則新形成的兩個DNA分子，各有一條 標記的 ，另一條 標記的 。
探究二、DNA復制的實驗研究
提出問題：DNA分子是以什么方式進行復制的？
2、作出假設：DNA分子復制的方式可能的情況有 和 。
3、實驗材料：
4、實驗方法： 、 。
5、實驗原理與預期：
材料一：離心及其原理
離心是一種將懸濁液中懸濁物分離的一種方法，它利用高速旋轉產生的離心力，將懸濁顆粒按照密度的不同處于離心管內的不同位置，從而達到分離的目的。密度小的顆粒存在于離心管內的上部，而密度大的顆粒存在于離心管內的下部。如下圖所示：

問題1．若在離心管內放入三種結構相同但是N元素質量數(shù)不同的DNA，即兩條鏈都含14N的DNA（表示為14N-14N），一條鏈含14N、一條鏈含15N的DNA（表示為14N-15N），兩條鏈都含15N的DNA（表示為15N-15N）。則在離心后，離心管內出現(xiàn)三個存在的位置，請在右圖中標出三個位置相應的DNA類型。

問題2．用15N標記的一個DNA分子，提供的原料用14N標記。
假設DNA 是半保留復制或全保留復制，DNA復制兩代，分別對各代DNA進行離心處理，試管中各代DNA的位置怎樣？（親代15N、子代14N）。畫DNA復制結果示意圖及對應在離心管中DNA位置。
半保留復制 全保留復制
親代
子一代
子二代
材料三：
科學家以含有15N標記的NH4Cl培養(yǎng)液來培養(yǎng)大腸桿菌，讓大腸桿菌繁殖若干代，從而使大腸桿菌所有DNA全部帶有15N，再將大腸桿菌轉移到14N的普通培養(yǎng)基上培養(yǎng)一代（即DNA復制一次），然后提取大腸桿菌的DNA放入離心管內離心。
問題3．根據(jù)材料三，證明DNA的復制是以_________________方式進行的。
請分析：
如果DNA出現(xiàn) ，則是全保留復制；
如果DNA出現(xiàn) ，則是半保留復制。
⑤為了進一步驗證上述的推測結果，將親代含15N的大腸桿菌子轉移到含14N的培養(yǎng)基中繁殖兩代（Ⅱ），用密度梯度離心方法分離。請分析：
如果DNA出現(xiàn) ，則是全保留復制；
如果DNA出現(xiàn) ，則是半保留復制。
6、實驗過程（介紹書本P54科學家做的這個實驗）
7、觀察實驗結果（P54圖3中的結果）
8、得出實驗結論：DNA分子復制是以 進行的。
模版：
探究三、DNA復制過程3.場所：
2.時期：
6.條件：
DNA復制
（1.概念）
原料：
5.方向：

7.特點：
能量：
酶：
8.結果：
思考·討論：
①兩條母鏈的堿基順序是否相同？
②兩條子鏈的堿基順序是否相同？
③新合成的兩個DNA堿基順序是否相同？
4.過程：
(1)解旋：DNA首先利用__________提供的能量，在___________的作用下，把兩條螺旋的雙鏈解開。
(2)合成子鏈：以解開的每一段__________為模板，在_______________等酶的作用下，以游離的四種_______________為原料，按照___________________的原則，各自合成與母鏈互補的一段子鏈。
(3)形成子代DNA：每一條子鏈與其對應的模板鏈盤繞成___________,從而形成____________與親代DNA完全相同的子代DNA。
9.DNA能準確復制的原因：
（1）DNA分子獨特的 為復制提供精確的模板。
（2）通過 保證了復制的準確無誤。
10.DNA的意義（DNA為什么要復制？）
探究四、DNA分子復制中相關計算的規(guī)律方法
DNA分子復制為半保留復制，若將一個被15N標記的DNA轉移到含14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)(復制)若干代，其結果分析如下圖所示：
圖一
(1)子代DNA分子： 個。
①無論復制多少次，含15N(親代鏈)的DNA始終是 個。
②含14N(新合成鏈)的DNA分子有 個，只含14N(新合成鏈)的DNA分子有 個，做題時應看準是“含”還是“只含”。
(2)子代DNA分子的總鏈： 。
①無論復制多少次，含15N(親代鏈)的鏈始終是 條。做題時應看準是“DNA分子”還是“鏈”。
②含14N(新合成鏈)的鏈是 條。
(3)消耗的脫氧核苷酸。
①若一親代DNA分子含有某種脫氧核苷酸m個，則經過n次復制需要消耗游離的該脫氧核苷酸為 個。
②若進行第n次復制，則需要消耗該脫氧核苷酸為 個。
【效果檢測】
1.將在14N培養(yǎng)基中連續(xù)多代培養(yǎng)的細菌轉移到15N培養(yǎng)基中,培養(yǎng)兩代后提取DNA進行密度梯度離心,實驗結果應為（ ）
2.為探究DNA復制的方式，科學家先用含有15NH4Cl的培養(yǎng)液培養(yǎng)大腸桿菌，繁殖若干代得到的大腸桿菌，其DNA幾乎都被15N標記；再將大腸桿菌轉移到含有14NH4Cl的普通培養(yǎng)液中培養(yǎng)。收集不同時期的大腸桿菌，提取DNA并進行離心處理，離心后試管中DNA的位置如圖所示。下列推測不合理的是（ ）
A.子代DNA的兩條鏈可能都含有15N
B.1號帶中的DNA的氮元素都是14N
C.實驗結果證明DNA復制方式為半保留復制
D.3號帶的DNA為親代大腸桿菌的DNA
3、DNA的復制不可能發(fā)生在 （ ）
A、細胞核中 B、葉綠體中 C、線粒體中 D、核糖體中
4、實驗室內模擬生物體DNA的復制必需的一組條件是 ( )
①酶 ②游離的脫氧核苷酸 ③ATP ④DNA分子 ⑤mRNA ⑥tRNA ⑦適宜的溫度 ⑧適宜的PH
A、①②③④⑤⑥ B、②③④⑤⑥⑦ C、②③④⑤⑦⑧ D、①②③④⑦⑧
5、具有100個堿基對的一個DNA分子區(qū)段，內含40個胸腺嘧啶，如果連續(xù)復制2次，需游離的胞嘧啶脫氧核苷酸 （ ）
A、 60個 B、80個 C、120個 D、180個
6、用15N標記的DNA分子，放入14N培養(yǎng)基中進行復制，當測得含有15N的DNA分子占12.5%時，該DNA分子已復制的次數(shù)是 ( )
A．1 B．2 C．3 D．4

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