第三节 DNA的复制
【学习目标】
学习目标 理解DNA的半保留复制机制 分析DNA半保留复制的实验证据 学习DNA复制过程中的同位素标记法 核心素养 进一步形成结构与功能观 运用假说演绎法进行科学探究的基本思路 能在新情景下运用这些方法分析和解决问题，形成自己的科学思维方法。 DNA的复制过程 理解生命过程及生命机理的形成过程。 【学习过程】
1. 一体两翼：生命现象-生命过程-生命机理--建构模型-形成理论：DNA的复制-复制过程-半保留复制-复制过程建模-DNA半保留复制理论，两翼：DNA复制的假说和实验证据，运用假说演绎法和同位素标记法解决实际问题。。 2. 利用师生互动完成教学过程
3. 过程线索：DNA复制的推测-DNA半保留复制的实验证据-DNA复制的过程-DNA复制的相关计算
【激励机制】
分成六个学习小组，每小组成员由A1、A2、B1、B2、C1、C2组成，积极回答问题每人次加3分，反思小结时评为最佳学习小组每人再加5分。
组别 第一组 第二组 第三组 第四组 第五组 第六组 最佳学习小组： A1 A2 B1 B2 C1 C2 【自主学习】（5分钟）
一．DNA复制的推测
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沃森和克里克提出了遗传物质自我复制的假说：DNA复制时，DNA 解开，互补的碱基之间
的氢健断裂，解开的两条单链分别作为复制的 ，游离的 根据碱基互补配对原则，通过形成氢键，结合到作为模板的单链上。这种复制方式称为 。 二．DNA半保留复制的实验证据
1.1958年，梅塞尔森和斯塔尔以大肠杆菌为实验材料，运用了 ，设计了一个巧妙的实
验。
2.实验原理：利用氮元素的两种同位素的相对原子量不同，含15N比N的DNA密度大，可以利用
可以在试管中分开含有不同氮元素的DNA。
3.实验过程：先用含有NH4Cl的培养液培养大肠杆菌，让大肠杆菌繁殖若干代，然后将大肠杆菌转移到
含有NH4Cl的普通培养液中。在不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA，再将提取的DNA进行离心，记录离心后试管中DNA的位置。
4.实验结果证明：DNA的复制是以 的方式进行的。此实验过程运用了 的研究方法。 三．DNA的复制过程
1.DNA的复制是指以 为模板合成 的过程。
2.DNA的复制是一个的 过程，需要 等基本条件。DNA独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的 ，通过 ，保证了复制能准确地进行。
3.DNA通过复制，将遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞，从而保持了遗传信息的 。
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【合作探究】（15分钟）
1. 证明DNA半保留复制的实验
阅读教材54页思考与讨论，完成以下问题： （1） 背景知识中，运用了那两种科学研究方法？
（2） 假设DNA是半保留复制，演绎过程中亲代、第一代、第二代的DNA结果是什么？在实际的大
肠杆菌在培养液中的DNA在第一代和第二代又是什么结果？
（3） 假如全保留复制是正确的，实验预期又会是怎样的？第一代只出现一条居中的DNA条代，这
种结果排除了哪种复制方式？
2. DNA的复制过程
阅读教材55～56页，思考回答下列问题：
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（1） DNA复制需要的原料有哪些？针对不同的生物，其复制的场所相同吗？正常情况下在什么时期
复制？
（2） DNA的复制过程你能建一个概念模型描述它吗？子代细胞的DNA一定和亲代细胞DNA一样吗？
子代DNA和亲代DNA一定一样吗？
【深化拓展】（10分钟）
1. DNA复制的场所：
生物 原核生物 真核生物 病毒 场所 拟核（主要），细胞质（如质粒） 细胞核（主要），线粒体、叶绿体 在活的宿主细胞内 2. 与DNA相关的计算 （1） 复制n次的子代DNA数为2个，子代DNA单链数2条，含有亲代DNA链的子代DNA数2个，
不含亲代DNA的子代DNA数2-2个。
（2） 复制n次所需要的某种核甘酸数（设亲代DNA中含有该种核甘酸数为m）=m(2-1);
第n次复制所需要的某种核甘酸数=2m.
n-1
n
nn
n+1
【课时训练】（10分钟）
C层训练
1．DNA复制是在为细胞进行必要的物质准备。据此判断下列相关表述是否正确。 （1）DNA复制与染色体复制是分别进行的。（ ）
（2）在细胞有丝的中期，每条染色体是由两条染色单体组成的，所以DNA的复制也是在这个时期完成的。（ ）
2．DNA复制保证了亲子代间遗传信息的连续性。下列关于DNA复制的叙述，正确的是（ ） A．复制均在细胞核内进行
B．碱基互补配对原则保证了复制的准确性 C．1个DNA分子复制1次产生4个DNA分子 D．游离的脱氧核苷酸在解旋酶的作用下合成子链 B层训练
3．将DNA双链都被N标记的大肠杆菌放在含有N的培养基中培养，使其三次，下列叙述正确的是（ ）
A．所有的大肠杆菌都还有N
B．含有N的大肠杆菌占全部大肠杆菌的比例为1/2
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C．含有N的大肠杆菌占全部大肠杆菌的比例为1/4 D．含有N的大肠杆菌占全部大肠杆菌的比例为1/8 A层训练
4.虽然DNA复制通过碱基互补配对在很大程度上保证了复制的准确性，但是，DNA平均每10个碱基对，就会发生1个错误。请根据这一数据计算，约有31.6亿个碱基对的人类基因组复制时可能产生多少个错误？这些错误可能产生什么影响？
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【反思小结】（5分钟）
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