2016_2017版高中生物3.1.3dna的复制学案中图版.docx

第三节DNA的复制目标导航1.结合探究活动，掌握DNA分子的复制过程。2.阅读教材，简述DNA复制的生物学意义。一、DNA复制的概念与时间1.概念以亲代DNA分子为模板合成子代DNA的过程。2.时间：细胞有丝分裂的间期和减数分裂的间期。二、DNA复制的过程及特点1.DNA复制的过程2.DNA复制的特点(1)边解旋边复制；(2)半保留复制。3.意义在减数分裂和受精作用过程中，遗传信息通过亲代DNA的复制传给子代，保持了遗传信息的连续性。判断正误：(1)有的细胞并不进行DNA复制。()(2)DNA双螺旋全部解链后，开始DNA复制。()(3)单个脱氧核苷酸在DNA酶的作用下连接成子链，并且2条子链形成子代DNA分子。()(4)DNA的复制需要消耗能量。()(5)单个脱氧核苷酸借助DNA聚合酶通过氢键彼此连接成DNA链。()(6)真核细胞核内DNA复制后位于两条姐妹染色单体上。()(7)DNA分子独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板。()(8)通过碱基互补配对原则，保证了复制的准确进行。()(9)通过DNA复制，将遗传信息从亲代传给了子代，保持了遗传信息的连续性。()(10)经过DNA复制得到的子代DNA是由亲代DNA链和复制的新链随机结合而成的。()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)一、DNA复制需要的条件、场所、特点及结果意义1.DNA分子复制的过程归纳2.不同生物的DNA分子复制的场所在自然状态下，生物的DNA均在细胞中复制3.复制后两DNA分子的位置核DNA复制后位于两姐妹染色单体上。4.子DNA分开时刻及去向细胞分裂过程中，两子DNA随着丝粒分裂姐妹染色单体分开而分开，即两子DNA分开于有丝分裂后期或减数第二次分裂后期。5.巧记DNA分子复制的“一、二、三、四”若图中的亲代DNA分子中含有腺嘌呤脱氧核苷酸m个，请结合图示分析以下问题。1.关于DNA分子数(1)子代DNA分子总数2n个。(2)含15N的DNA分子数2个。(3)含14N的DNA分子数2n个。(4)只含15N的DNA分子数0个。(5)只含14N的DNA分子数(2n2)个。2.关于脱氧核苷酸链数(1)子代DNA分子中脱氧核苷酸链数2n1条。(2)含15N的脱氧核苷酸链数2条。(3)含14N的脱氧核苷酸链数(2n12)条。3.关于消耗的脱氧核苷酸数设亲代DNA分子中含有某种脱氧核苷酸m个，则(1)经过n次复制，共需消耗游离的该脱氧核苷酸m(2n1)个。(2)在第n次复制时，共需消耗游离的该脱氧核苷酸m2n1个。1.下图表示DNA复制的过程，结合图示，下列有关叙述不正确的是()A.DNA复制过程中首先需要解旋酶破坏DNA双链之间的氢键，使两条链解开B.DNA分子的复制具有双向复制的特点，生成的两条子链的方向相反C.从图示可知，DNA分子具有多起点复制的特点，缩短了复制所需的时间D.DNA分子的复制需要DNA聚合酶将单个脱氧核苷酸连接成DNA片段问题导析(1)DNA分子过程中的解旋酶破坏DNA双链之间的氢键，使两条链解开。(2)DNA分子两条链是反向平行的，两条链复制时箭头方向是相反的。(3)图示中复制的起点只有1个，不能体现DNA分子具有多起点复制的特点。(4)DNA聚合酶的作用底物是单个游离的脱氧核苷酸。答案C一题多变判断正误：(1)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。()(2)通过DNA复制，可以将遗传信息准确无误地从亲代传给子代。()(3)减数分裂过程中DNA分子复制发生于减前的间期、两分子DNA分开发生于减后期。()(4)1个DNA分子复制n次后所产生的新DNA分子中只有两个子DNA含第一代DNA的链。()答案(1)(2)(3)(4)二、研究DNA复制常用方法1.研究DNA复制常用同位素标记法和离心法常标记3H、15N、32P，通过离心不同质量的DNA在试管中占据不同位置确定复制方式。2.实例(1)方法：同位素标记及密度梯度离心法。(2)实验原理含15N的双链DNA密度大，含14N的双链DNA密度小，一条链含14N、一条链含15N的双链DNA分子密度居中。(3)实验假设DNA以半保留的方式复制。(4)实验预期离心后应出现3条DNA带。重带(密度最大)：两条链都为15N标记的亲代双链DNA。中带(密度居中)：一条链为14N标记，另一条链为15N标记的子代双链DNA。轻带(密度最小)：两条链都为14N标记的子代双链DNA。(5)实验过程(6)过程分析立即取出，提取DNA离心全部重带。繁殖一代后取出，提取DNA离心全部中带。繁殖两代后取出，提取DNA离心轻带、中带。(7)实验结论DNA的复制是以半保留方式进行的。(8)重带中带轻带比例关系为02(2n2)(注：n代表DNA复制次数)。1.DNA复制是否只在有丝分裂和减数分裂过程中进行？是否只发生于细胞核中？答案不是，无丝分裂过程中也发生DNA复制；线粒体和叶绿体中也有DNA，也进行DNA复制。2.如果将DNA分子的两条链用15N标记，转移到含14N的培养基中培养，试分析子代DNA被标记的情况。DNA复制次数含15N的DNA含14N的DNA含15N的DNA链含14N的DNA链复制1次_复制2次_答案22222426。3.若用15N标记一个DNA分子的两条链，用含14N标记的脱氧核苷酸为原料复制一次。那么，半保留复制和全保留复制两种情况下产生的子代DNA有什么不同？答案半保留复制：两个子代DNA分子都为一条链含15N，一条链含14N。全保留复制：子代DNA分子中有一个两条链都为14N，另一个两条链都为15N。2.在氮源为14N和15N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子分别为14NDNA(相对分子质量为a)和15NDNA(相对分子质量为b)。将亲代大肠杆菌转移到含14N的培养基上，再连续繁殖两代(和)，用某种离心方法分离得到的结果如下图所示。下列对此实验的叙述不正确的是()A.代细菌DNA分子中一条链是14N，另一条链是15NB.代细菌含15N的DNA分子占全部DNA分子的C.预计代细菌DNA分子的平均相对分子质量为D.上述实验结果证明DNA复制方式为半保留复制问题导析(1)15NDNA在14N的培养基上进行第一次复制后，产生的两个子代DNA分子均含有一条15N的DNA链和一条14N的DNA链。这样的DNA用离心法分离后，应该全部处在试管的中部。(2)子代的两个DNA分子再分别进行复制，它们所产生的两个子代DNA分别为全14NDNA分子和14N、15NDNA分子。此时，将该DNA作离心处理，产生的DNA沉淀应该分别位于试管的上部和中部。含15N的DNA分子占全部DNA分子的。(3)代细菌DNA分子共有8个，各条单链的相对分子质量之和为(7ab)，平均相对分子质量为。答案B一题多变判断正误：(1)将第代细菌离心分离将会出现3条带。()(2)不管复制多少代，含15N标记的DNA分子只有两个。()(3)从代开始细菌DNA分子中至少一条链含14N。()答案(1)(2)(3) 1.实验室模拟生物体DNA的复制必需的一组条件是()酶游离的脱氧核苷酸ATPDNA分子 mRNA适宜的酸碱度适宜温度tRNAA. B.C. D.答案D解析DNA的复制过程是重要的生理过程，离不开酶和能量，还需要DNA模板、游离的脱氧核苷酸等基本条件，而酶的作用受温度、酸碱度的影响。2.保证准确无误地进行DNA复制的关键步骤是()A.解旋酶促使DNA的两条互补链分离B.游离的脱氧核苷酸与母链碱基进行互补配对C.脱氧核苷酸之间连接成与母链互补的子链D.模板母链与互补子链盘绕成双螺旋结构答案B解析抓住题中的关键词“准确无误”，那是因为游离的脱氧核苷酸与模板母链上的碱基互补配对。3.用15N标记的DNA分子，放入14N培养基中进行复制，当测得含有15N的DNA分子数为12.5%时，该DNA分子已复制的次数是()A.1 B.2 C.3 D.4答案D解析DNA复制为半保留复制，含15N的DNA分子在14N培养基中复制n次，则形成2n个DNA，其中含15N的DNA分子占，已知12.5%，则n4。4.下列关于DNA复制过程的正确顺序是()互补碱基对之间氢键断裂互补碱基对之间形成氢键DNA分子在解旋酶的作用下解旋 以解旋后的母链为模板进行碱基互补配对新链与模板链盘旋成双螺旋结构A. B.C. D.答案A解析DNA分子解旋碱基互补配对合成子链子链与模板链盘绕成双螺旋。5.据图回答下面的问题。(1)该图表示的生理过程是_，该过程主要发生在细胞的_部位。(2)图中1、2、3、4、5对应碱基分别是_、_、_、_、_。(3)假如经过科学家的测定，A链上的某片段中的ATCG为2113，能不能说明该科学家的测定是错误的？_。原因是_。(4)如果以A链的该片段为模板，复制出的B链碱基比例应该是_。答案(1)DNA复制细胞核(2)ATCCT(3)不能在单链中不一定AT、GC(4)TAGC2113基础巩固1.下列关于DNA复制的叙述中，不正确的是()A.DNA的复制过程是边解旋边复制B.在叶肉细胞中DNA的复制发生在细胞核、叶绿体和线粒体中C.DNA复制过程中，要消耗ATP并且需要酶的催化D.DNA复制需要的原料是脱氧核糖核酸答案D解析DNA复制需要的原料是脱氧核苷酸，脱氧核糖核酸指的是DNA。2.细菌在15N培养基中繁殖数代后，使细菌DNA的含氮碱基皆含有15N，然后再移入14N培养基中培养，抽取其子代的DNA经高速离心分离，下图为可能的结果，下列叙述错误的是()A.第一次分裂的子代DNA应为B.第二次分裂的子代DNA应为C.第三次分裂的子代DNA应为D.亲代的DNA应为答案A解析亲代DNA为15N15N，经第一次复制所形成的子代DNA应均为15N14N，即中DNA应如图所示。3.1个DNA复制成2个DNA，这两个携带完全相同遗传信息的DNA分子彼此分离发生在()A.细胞分裂间期B.减数第一次分裂后期C.减数第一次分裂后期和有丝分裂后期D.减数第二次分裂后期和有丝分裂后期答案D解析DNA复制以后，两条染色单体仍由一个着丝粒连接着，而着丝粒分裂的时期即是DNA分子彼此分离的时期。4.某一个DNA分子的碱基总数中，腺嘌呤为200个，复制n次后，消耗周围环境中含腺嘌呤的脱氧核苷酸3 000个，该DNA分子已经复制了几次(是第几代)()A.三次(第四代) B.四次(第五代)C.五次(第六代) D.六次(第七代)答案B解析依题意，一个DNA分子中A200个，设复制n次，消耗A 3 000个，则(2n1)2003 000，所以n4。5.将用15N标记的一个DNA分子放在含有14N的培养基中，让其复制三次，则含有15N的DNA分子占全部DNA分子的比例、含有14N的DNA分子占全部DNA分子的比例以及含有15N的脱氧核苷酸链占全部DNA单链的比例依次是()A.、 B.、1、C.、 D.、1、答案D解析15N标记的DNA分子在14N的培养基中复制3次，形成了8个DNA分子，共16条单链。由于半保留复制，有2个DNA分子含15N，占全部DNA分子的，只有2条链含15N，占全部单链的。6.如图所示为DNA分子复制过程，其中a、b、c、d表示脱氧核苷酸链。下列正确的叙述是()A.体外复制需要ATP和核糖体B.a和d的碱基序列肯定相同C.b中的比值与c相同D.b中的比值与c相同答案C解析DNA的复制不需要核糖体，A错误；DNA的两条链是互补的，所以a和d的碱基序列不相同，B错误；b与c也是互补关系，所以b、c两条链上，的值相同，而的值互为倒数，C正确、D错误。巩固提升 7.在实验室里，让一个DNA分子(称为第一代)连续复制三次，那么，在第四代DNA分子中，含有第一代DNA分子链的DNA分子占()A.100% B.75%C.50% D.25%答案D解析一个DNA分子复制三次以后，共形成8个DNA分子，含有第一代DNA分子链的只有两个，所以有第一代DNA分子链的DNA分子占，即25%。故选D。8.已知某DNA分子含有1 000个碱基对，其中一条链上AGTC1234；该DNA分子连续复制了3次，下列说法正确的是()A.共形成了8个DNA分子，其中有7个DNA分子中的脱氧核苷酸长链完全是新合成的B.新合成的子代DNA分子中，AGTC1234C.第3次复制时，需要周围环境中1 600个含A的脱氧核苷酸D.3次复制共需周围环境中4 800个含G的脱氧核苷酸答案C解析每个DNA分子中含A1 0002400个，3次复制共产生8个DNA分子，由于是半保留复制，所以共需含A的脱氧核苷酸(231)4002 800个，而第3次则需2 800400(221)1 600个。同理，每个DNA分子中含G600个，3次复制共需含G的脱氧核苷酸(231)6004 200个。9.用15N标记含有100个碱基对的DNA分子，其中有胞嘧啶60个，该DNA分子在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B.含有14N的DNA分子占C.复制过程中需游离的腺嘌呤脱氧核苷酸600个D.复制结果共产生16个DNA分子答案B解析DNA的复制是半保留复制，经过四次复制形成16个DNA分子，有两个DNA分子中一条链含有15N，另一条链含有14N，其余14个DNA分子两条链全部含有14N。该DNA分子中含有胞嘧啶60个，由此计算出含有鸟嘌呤60个，腺嘌呤和胸腺嘧啶各有40个，复制四次需要腺嘌呤脱氧核苷酸的数量为40(241)600个。10.如图是DNA复制图解，请据图回答下面的问题。(1)DNA复制的时期是_。(2)DNA准确复制的结构基础是_和_。(3)一个被15N标记的DNA分子，放在没有标记的环境中培养，复制三次后标记的DNA分子占DNA分子总数的_，标记的链占全部DNA单链的_。(4)一个DNA分子复制完毕后，新形成的DNA分子的子链是_。A.是DNA母链的片段B.和DNA母链之一完全相同C.和DNA母链完全不同D.和DNA母链稍有不同(5)由(3)题可见，DNA分子复制方式为_复制。答案(1)有丝分裂的间期和减数分裂的间期(2)独特的双螺旋结构碱基互补配对原则(3)(4)B(5)半保留11.某DNA分子有、两条链，将链上某一区域放大如右图所示，结合所学知识回答下列问题：(1)DNA分子在体内细胞中进行复制时，首先在_酶的作用下DNA双链解开。(2)若DNA在复制过程中，链上的一个碱基发生改变，由AT，该DNA分子经3次复制后所产生的异常DNA分子所占的比例为_。(3)请举一例，说明核中DNA分子在细胞分裂间期发生复制的事实：_。答案(1)解旋(2)(3)经细胞分裂间期后，细胞核中DNA分子的含量加倍(或经间期后，一个着丝粒上含有两条姐妹染色单体)解析(1)DNA分子复制过程中，氢键的断裂需要解旋酶；(2)当一条链上的一个碱基发生改变后，以这条链为模板复制产生的DNA分子均异常，以另一条链为模板复制成的DNA分子均正常，故后代异常DNA分子所占比例为；(3)经细胞分裂间期后，细胞核中DNA含量加倍，或一个着丝粒上含有两条姐妹染色单体。12.请回答下列与DNA分子的结构和复制有关的问题：(1)DNA分子复制的时间是_，一条脱氧核糖核苷酸链上相邻的碱基靠_连接。(2)在DNA分子模型搭建实验中，如果用一种长度的塑料片代表A和G，用另一种长度的塑料片代表C和T，那么由此搭建而成的DNA双螺旋的整条模型粗细_，原因是_。(3)DNA分子经过诱变，某位点上的一个正常碱基(P)变成了尿嘧啶，该DNA连续复制两次，得到的4个子代DNA分子相应位点上的碱基对分别为UA、AT、GC、CG，推测“P”可能是_。(4)7乙基鸟嘌呤不与胞嘧啶(C)配对而与胸腺嘧啶(T)配对。某DNA分子中腺嘌呤(A)占碱基总数的30%，其中的鸟嘌呤(G)全部被7乙基化，该DNA分子正常复制产生两个DNA分子，其中一个DNA分子中胸腺嘧啶(T)占碱基总数的45%