3.3DNA通過復(fù)制傳遞遺傳信息高一生物（浙科版20(1)9必修2）

第三章遺傳的分子基礎(chǔ)第三節(jié)DNA通過復(fù)制傳遞遺傳信息情境：1997年帕博教授從骨遺骸中分離出古人類的DNA；2010年帕博團(tuán)隊(duì)發(fā)表了尼安德特人的DNA堿基序列圖，并發(fā)現(xiàn)了現(xiàn)代人類和尼安德特人之間有61種基因存在差異。現(xiàn)代人和尼人的NOVA1基因的區(qū)別只在一個(gè)點(diǎn)堿基對(duì)上，其他部分完全一致。NOVA1基因在早期大腦發(fā)育過程中對(duì)調(diào)節(jié)其他基因的活動(dòng)發(fā)揮著至關(guān)重要作用。2022諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)探究DNA復(fù)制過程（假說—演繹法）DNA通過何種復(fù)制方式才能準(zhǔn)確的將親代遺傳信息穩(wěn)定的傳遞給子代？一、發(fā)現(xiàn)問題探究DNA復(fù)制過程（假說—演繹法）二、提出假說探究DNA復(fù)制過程（假說—演繹法）三、演繹推理活動(dòng)1：同學(xué)們分組演繹推理3種不同的假說下

DNA復(fù)制1次、2次所形成結(jié)果？

（用粉色紙條代表親代DNA鏈，藍(lán)色紙條代表子代DNA鏈）為了便于操作，以平面圖代替DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)探究DNA復(fù)制過程（假說—演繹法）四、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

梅塞爾森（M.Meselson）和斯塔爾（F.stahl）實(shí)驗(yàn)（1）實(shí)驗(yàn)思路：區(qū)分親子代DNA探究DNA復(fù)制過程（假說—演繹法）思考1：復(fù)制后的DNA分子混合在一起，通過何種方法可以實(shí)現(xiàn)分離？差速離心探究DNA復(fù)制過程（假說—演繹法）思考2：離心分離的是不同浮力密度的結(jié)構(gòu)或物質(zhì)，而親子代DNA的密度相同，該如何解決這個(gè)問題？3H標(biāo)記亮氨酸，研究分泌蛋白的合成和運(yùn)輸過程14C標(biāo)記CO2，研究碳反應(yīng)過程中碳的轉(zhuǎn)移途徑18O標(biāo)記H2O和CO2，研究光合作用過程中O2的來源35S標(biāo)記蛋白質(zhì)，32P標(biāo)記DNA探究噬菌體的遺傳物質(zhì)探究DNA復(fù)制過程（假說—演繹法）（1）實(shí)驗(yàn)思路：區(qū)分親子代DNA（2）實(shí)驗(yàn)方法：同位素標(biāo)記、密度梯度離心、紫外線吸收法四、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

梅塞爾森（M.Meselson）和斯塔爾（F.stahl）實(shí)驗(yàn)探究DNA復(fù)制過程（假說—演繹法）資料1:氯化銫離心分離時(shí)，鹽離子由于受到強(qiáng)大的離心力而被拉向離心管底部，同時(shí)溶液中存在的擴(kuò)散作用與離心力相對(duì)抗，使Cs+與CI分散在整個(gè)溶液中，CsCI經(jīng)過離心后，溶液達(dá)到一個(gè)平衡狀態(tài)，擴(kuò)散和沉淀的兩種相對(duì)力量保持平衡，形成一個(gè)連續(xù)的CsCl濃度梯度，溶液的密度在離心管底部最大，頂部最小。如果DNA分子溶解在CsCl中，它們會(huì)逐漸集中在一條狹窄的帶上，則DNA分子的密度恰好與那一點(diǎn)的CsCl密度相等。若用同位素15N和14N標(biāo)記DNA分子，使DNA的密度不同，梯度離心后，DNA出現(xiàn)的位置不同。探究DNA復(fù)制過程（假說—演繹法）資料2:利用DNA對(duì)的紫外光的吸收特性，用特定波長(zhǎng)的紫外光照射，特定波長(zhǎng)的紫外光就會(huì)被DNA吸收，有DNA的部位由于吸收了特定波長(zhǎng)的紫外光而變暗。探究DNA復(fù)制過程（假說—演繹法）（3）實(shí)驗(yàn)過程：①大腸桿菌在含15NH4Cl的培養(yǎng)液中培養(yǎng)若干代，提取DNA密度梯度離心②轉(zhuǎn)移到含14NH4Cl的培養(yǎng)液中，完成一次細(xì)胞分裂，提取DNA密度梯度離心③細(xì)胞分裂兩次，提取DNA密度梯度離心4、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

梅塞爾森（M.Meselson）和斯塔爾（F.stahl）實(shí)驗(yàn)探究DNA復(fù)制過程（假說—演繹法）（4）預(yù)期結(jié)果：14N//14N15NH4Cl培養(yǎng)液中培養(yǎng)若干代四、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

梅塞爾森（M.Meselson）和斯塔爾（F.stahl）實(shí)驗(yàn)15N//15N探究DNA復(fù)制過程（假說—演繹法）四、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證活動(dòng)2：完成三種假說的實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測(cè)學(xué)生成果展示實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)1：彌散性復(fù)制中，第三代DNA條帶應(yīng)略高于第二代DNA條帶，原因是第三代DNA含14N的比例更高。評(píng)價(jià)2：DNA條帶的寬度代表DNA相對(duì)含量，全保留復(fù)制為例，第三代位于離心管上部的DNA條帶寬度應(yīng)是下部DNA寬度的三倍。探究DNA復(fù)制過程（假說—演繹法）IIIIIIIIIIIIIIIIII半保留復(fù)制

全保留復(fù)制

彌散性復(fù)制探究DNA復(fù)制過程（假說—演繹法）（5）實(shí)驗(yàn)結(jié)果：半保留復(fù)制全保留復(fù)制彌散性復(fù)制半保留復(fù)制滿足實(shí)驗(yàn)預(yù)期圖1圖2探究DNA復(fù)制過程（假說—演繹法）五、實(shí)驗(yàn)結(jié)論DNA復(fù)制方式為半保留復(fù)制思考3：如果將DNA的雙鏈打開再離心，三種假說下，三代的實(shí)驗(yàn)結(jié)果有何不同？是否可以證明DNA復(fù)制的方式？拓展應(yīng)用：DNA復(fù)制的過程也是染色體形成兩條染色單體的過程知識(shí)小結(jié)1、DNA復(fù)制的概念新DNA的合成就是產(chǎn)生兩個(gè)跟親代DNA完全相同的新DNA分子的過程。

2、復(fù)制的時(shí)間和場(chǎng)所3、DNA復(fù)制的過程間期、主要在細(xì)胞核邊解旋，邊復(fù)制模板：原料：酶：能量：遵循原則：DNA的兩條單鏈四種游離的脫氧核苷酸解旋酶、DNA聚合酶需要消耗能量堿基互補(bǔ)配對(duì)原則習(xí)題鞏固1、已知某DNA分子中一條鏈的堿基比例為A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4。下列敘述正確的是A.該DNA分子中,嘌呤堿基數(shù)小于嘧啶堿基數(shù)B.該DNA分子由20個(gè)脫氧核苷酸組成C.以該DNA為模板合成的子代DNA分子中,堿基比例為

A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4D.以該鏈為模板合成的子代DNA分子中,堿基比例為

A∶T∶G∶C=3∶3∶7∶7D2、如果某DNA分子共有a個(gè)堿基,其中含胞嘧啶m個(gè),那么該DNA分子復(fù)制3次,需要游離的胸腺嘧啶脫氧核苷酸數(shù)為（

）A.7(a-m)B.8(a-m)C.7(0.5a-m)D.8(2a-m)C3、如圖所示為DNA的復(fù)制圖解。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題:(1)DNA復(fù)制發(fā)生在_________期。(2)②過程稱為__________________。(3)③中的子