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一、DNA复制概述

基因的表达与DNA的复制 · 高一
先确认一下:这一关能不能学
上面这几节是它的地基 —— 没通的话,补完再回来,比硬啃快得多。
讲清楚它是什么

定义 DNA复制是以亲代DNA为模板,合成子代DNA的过程,具有半保留复制特点。

从哪来 本节为高一生物第1讲起点,无前置知识点记录,基于初中生物“细胞核是遗传信息库”的常识性认知构建。

为什么 生物体生长、发育和繁殖需要传递遗传信息。若DNA不能精确复制,遗传信息将丢失或错误累积。半保留复制机制既保证了遗传信息的稳定性(模板链保留),又通过碱基互补配对原则确保新链合成的准确性,是生命延续的物质基础。

讲法
类比法:复印机模型 适合形象思维强、抽象逻辑较弱的学生。 将DNA双螺旋比作一本打开的书,解旋酶是书签,DNA聚合酶是复印机。复印时,原书(模板链)保持不动,复印机根据原书内容生成新页(新链),最后装订成两本新书(子代DNA),每本都含一页旧纸和一页新纸。强调“半保留”即每本新书都有一半来自原件。
讲法
逻辑推导法:中心法则视角 适合逻辑推理能力强、喜欢探究本质的学生。 从“遗传信息必须稳定传递”这一需求出发,推导复制必须满足两个条件:1. 信息不丢失(需保留模板);2. 信息不改变(需严格配对)。由此引出半保留复制和碱基互补配对原则的必然性。结合Meselson-Stahl实验数据,论证为何全保留或分散复制被排除。
讲法
动态过程法:时间轴拆解 适合空间想象力好、偏好过程性知识的学生。 按时间顺序拆解复制过程:1. 解旋(解旋酶打开双链);2. 配对(游离脱氧核苷酸按A-T、C-G原则靠近模板);3. 连接(DNA聚合酶将核苷酸连成链);4. 形成(两条新链与模板链盘旋成双螺旋)。强调“边解旋边复制”的动态特征,用动画或手势模拟双链解开与新链延伸同步进行。
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练一道
基础题
一个DNA分子含有1000个碱基对,其中A=200个。该DNA复制2次后,共需要多少个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸?
变式
将一个用¹⁵N标记的DNA分子放入含¹⁴N的培养基中,复制3次后,含¹⁵N的DNA分子占全部DNA分子的比例是多少?
试试手自己判
检测题
一个DNA分子中G+C占60%,其中一条链中A占20%。该DNA复制一次后,子代DNA中A+T的比例是多少?
看答案和判分标准
答案:40%。
判对标准:
- 正确计算出亲代DNA中A+T=40%(100%-60%)。
- 明确复制不改变碱基比例,子代DNA碱基组成与亲代相同。
- 得出子代A+T比例仍为40%。
- 若学生误用单链数据计算或认为比例改变,则判错。
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