人教版教材word版必修2DNA的復制

第3節(jié)DNA的復制問題探討北京奧運會會徽“中國印·舞動的北京”，將中國傳統(tǒng)的印章和書法等藝術形式與體育運動特征結合起來，巧妙地勾畫出一個向前奔跑、舞動著迎接勝利的人形。要將這枚會徽復制成兩個印章（由于時間緊迫，由兩個人手工刻制）：一個送交國際奧委會，一個留在中國。想一想，如何才能將兩個印章做得一模一樣？做成后又怎樣驗證這兩個印章的相似程度？本節(jié)聚焦：·科學家對DNA分子的復制作出了哪些推測？·DNA分子復制的過程是怎樣的？對DNA分子復制的推測沃森和克里克在發(fā)表DNA分子雙螺旋結構的那篇著名短文的結尾處寫道:“在提出堿基特異性配對的看法后，我們立即又提出了遺傳物質進行復制的一種可能機理?！蹦隳軓腄NA分子的雙螺旋結構，設想出DNA復制的方式嗎?沃森和克里克緊接著發(fā)表了第二篇論文，提出了遺傳物質自我復制的假說：DNA分子復制時，DNA分子的雙螺旋將解開，互補的堿基之間的氫鍵斷裂，解開的兩條單鏈作為復制的模板，游離的脫氧核苷酸依據堿基互補配對原則，通過形成氫鍵，結合到作為模板的單鏈上。由于新合成的每個DNA分子中，都保留了原來DNA分子中的一條鏈，因此，這種復制方式被稱做半保留復制。DNA半保留復制的實驗證據（選學）要分析DNA的復制究竟是半保留的還是全保留的，就需要區(qū)分親代與子代的DNA。1958年，科學家以大腸桿菌為實驗材料，運用同位素示蹤技術，設計了一個巧妙的實驗（圖3-12），證實了DNA的確是以半保留的方式復制的。旁欄思考：這個實驗是如何區(qū)分親代與子代的DNA分子的？首先，科學家以含有15N標記的NH4Cl培養(yǎng)液來培養(yǎng)大腸桿菌，讓大腸桿菌繁殖幾代，再將大腸桿菌轉移到14N的普通培養(yǎng)液中。然后，在不同時刻收集大腸桿菌并提取DNA，再將提取的DNA進行密度梯度離心，記錄離心后試管中DNA的位置。如果DNA是以半保留的方式復制的，那么離心后應該出現三條DNA帶：一條帶是15N標記的親代雙鏈DNA（用15N/15N表示），其密度最大，最靠近試管底部；一條帶是只有一條DNA鏈被15N標記的子代雙鏈DNA（其中一條鏈為15N，另一條鏈為14N，用15N/14N表示），其密度居中，位置也居中；還有一條帶是兩條DNA鏈都未被15N標記的子代雙鏈DNA（用14N/14N表示），密度最小，離試管底部最遠。實驗結果與預期的一樣，在試管中出現了DNA的這三條帶，證明DNA的復制是以半保留的方式進行的。DNA分子復制的過程DNA的復制是指以親代DNA為模板合成子代DNA的過程。這一過程是在細胞有絲分裂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的。復制開始時，DNA分子首先利用細胞提供的能量，在解旋酶的作用下，把兩條螺旋的雙鏈解開，這個過程叫做解旋（圖3-13）。然后，以解開的每一段母鏈為模板，在DNA聚合酶等酶的作用下，利用細胞中游離的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段子鏈。隨著模板鏈解旋過程的進行，新合成的子鏈也在不斷地延伸。同時，每條新鏈與其對應的模板鏈盤繞成雙螺旋結構。這樣，復制結束后，一個DNA分子就形成了兩個完全相同的DNA分子。新復制出的兩個子代DNA分子，通過細胞分裂分配到子細胞中去。DNA分子的復制是一個邊解旋邊復制的過程，復制需要模板、原料、能量和酶等基本條件。DNA分子獨特的雙螺旋結構，為復制提供了精確的模板，通過堿基互補配對，保證了復制能夠準確地進行。DNA分子通過復制，將遺傳信息從親代傳給了子代，從而保持了遺傳信息的連續(xù)性。練習一、基礎題1.在DNA分子中，由于組成脫氧核苷酸的堿基有4種（A、G、C、T），因此，構成DNA分子的脫氧核苷酸也有4種，它們的名稱是:_____，_____，_____和_____。2.從DNA分子的復制過程可以看出，DNA分子復制需要_____、_____、_____和_____等條件。DNA分子的_____結構能夠為復制提供精確的模板，通過_____保證了復制能夠正確地進行。3.將單個的脫氧核苷酸連接成DNA分子的主要的酶是:A.DNA連接酶B.DNA酶C.DNA解旋酶D.DNA聚合酶條染色單體含有1個雙鏈的DNA分子，那么，四分體時期中的1條染色體含有:A.4個雙鏈的DNA分子B.2個雙鏈的DNA分子C.2個單鏈的DNA分子D.1個雙鏈的DNA分子二、拓展題雖然DN