高中生物 第3章 遗传信息的复制与表达 第1节 遗传信息的复制学案 北师大版必修2-北师大版高一必修2生物学案VIP专享VIP免费

第1节遗传信息的复制1．理解DNA分子复制的概念、过程和意义。(重点)2．掌握与DNA分子复制相关的计算方法。(难点)3．理解DNA分子复制与遗传信息的关系。一、DNA分子半保留复制的证据1．解旋：DNA分子复制时，DNA分子的两条链解旋，成为单链，互补的碱基之间的氢键断裂。2．复制：以解开的两条单链作为复制的模板，游离的脱氧核苷酸依据碱基互补配对原则，由DNA聚合酶催化合成新的互补链，这样一个DNA分子就形成了两个新的DNA分子。3．特点：新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链。4．1958年，迈尔逊和斯达尔首次用实验证明了DNA的半保留复制方式。二、DNA分子复制的过程1．概念：以亲代DNA分子为模板合成子代DNA的过程。2．时间：有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期，随染色体的复制而完成。3．场所：细胞核(主要)、线粒体、叶绿体。4．条件5．过程解旋：需要细胞提供能量，在解旋酶的作用下，把两条螺旋的双链解开↓合成子链：以母链为模板，在DNA聚合酶等的作用下，利用游离的4种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，合成与母链互补的子链↓形成子代DNA：延伸子链，母子链盘绕成双螺旋结构6．结果：一个DNA分子形成两个完全相同的新的DNA分子。7．特点：边解旋边复制、半保留复制。三、遗传信息复制的重大意义1．意义：遗传信息经过复制准确传递给后代，保证了亲子代遗传信息的一致性，使子代的性状与亲代相同或相近，从而确保了生物物种的延续性和多样性。2．PCR技术利用DNA复制的原理，使DNA在体外完成复制。判一判(1)所有的细胞都能进行DNA复制。(×)分析：有的细胞如神经细胞不能进行DNA复制。(2)DNA解旋后的每一条脱氧核苷酸链都可以作为DNA复制的模板。(√)分析：DNA一次复制可以形成两个DNA分子，因为解旋后的每条脱氧核苷酸链都可以作为复制的模板。(3)DNA双螺旋全部解开后，再开始进行DNA复制。(×)分析：DNA复制是边解旋边复制。(4)DNA解旋酶破坏的是氢键，不能将DNA分解成脱氧核苷酸。(√)想一想(1)DNA复制忠实性的原因是什么？提示：①DNA具有独特的双螺旋结构，能为复制提供模板。②碱基具有互补配对的能力，能够使复制准确无误。(2)PCR技术中并不使用解旋酶，DNA是怎样解旋并使氢键断裂的？提示：通过高温，使DNA变性解旋并使氢键断裂。DNA分子半保留复制的证据和规律总结1．证明DNA分子半保留复制的实验实验材料大肠杆菌实验方法同位素示踪法和离心技术实验过程①用15N标记的培养基培养大肠杆菌，获得15N/15NDNA；②将大肠杆菌转移到只含14N的培养基中培养；③在不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA；④将提取的DNA进行离心，记录离心后试管中DNA的位置实验预期离心后出现3条DNA带：①重带(密度最大，最靠近试管底部)：15N标记的亲代双链DNA(15N/15N)；②杂交带(密度居中，位置也居中，称为中带)：一条链为15N，另一条链为14N标记的子代双链DNA(15N/14N)；③轻带(密度最小，离试管底部最远)，两条链都为14N标记的子代双链DNA(14N/14N)实验结果(与预期结果相同)实验结论DNA复制方式为半保留复制2．规律总结已知某一DNA分子用15N标记(0代)，将含有该标记DNA分子的细胞(或某种细菌)转移到只含14N的培养基中培养(进行DNA复制)若干代后，其DNA分子数、脱氧核苷酸链数及相关比例如表：世代DNA分子的特点分子总数链总数细胞中的DNA分子在离心管中的位置不同DNA分子占全部DNA分子之比只含15N分子含14N、15N杂交分子只含14N分子含15N的链含14N的链012全在下部10010124全在中部0101/21/22481/2中部，1/2上部01/21/21/43/438161/4中部，3/4上部01/43/41/87/8n2n2n＋12/2n中部，1－2/2n上部02/2n(或1/2n－1)1－2/2n1/2n1－1/2n(1)运用DNA分子半保留复制特点，分析被标记DNA分子的比例时，应注意求的是DNA分子数，还是脱氧核苷酸链数；还应注意培养基中化学元素的转换。(2)运用DNA分子半保留复制特点，解决消耗某种脱氧核苷酸数量问题时，应注意亲代DNA分子的两条母链被保留下来，不需消耗原料。1．用15N标记含有100个碱基对的双链DNA分子，其中有胞嘧啶60个，该DNA分子在含有14N的培养基中连续复制4次。其结果不可能是()A．含有15N的DNA分子占1/8B．复制过...