8.的复制 - 副本.doc

高二生物学案4 DNA分子的复制【学习目标】1、怎样证明DNA分子是半保留复制的2、概述DNA分子的复制过程3、探讨DNA复制的生物学意义学习重难点: DNA分子复制的实验证据及复制的过程知识建构：（一）本节知识体系：1、对DNA分子复制的推测：和在发表了DNA分子双螺旋结构论文后，接着发表第二篇论文，在论文中提出了遗传物质自我复制的假说：DNA分子复制时，DNA分子的将解开，互补的碱基之间的断裂，解开的两条作为复制的，依据原则，通过形成，结合到作为模板的单链上。由于新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链，因此，这种复制方式被称。2、DNA分子的复制A、复制的时间和（对真核生物而言）思考原核生物的DNA复制的时间是什么？。B、复制的过程边解旋边复制，何为解旋。C、复制的条件、等。思考还需要哪些条件？。D、复制的特点。E、复制的概念：指以为模板合成的过程。F、复制的意义：DNA分子通过复制，将从亲代传给了子代，从而保持了的连续性。（二）问题的归纳与总结：(1)DNA分子复制根据前面三种细胞分裂方式学习可知发生在无丝分裂之前或有丝分裂间期；在配子形成时则主要发生在减数第一次分裂之前的间期。(2)DNA分子复制过程：a.解旋提供准确模板:在ATP供能、解旋酶的作用下，DNA分子两条多脱氧核苷酸链配对的碱基从氢键处断裂，于是部分双螺旋解旋为两条平行双链，此过程叫解旋。解开的两条单链叫母链(模板链)。b.合成互补子链:以上述解开的两条多脱氧核苷酸链为模板，在酶的作用下，以周围环境中游离的脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，合成两条与母链互补的子链。c.子母链结合形成新DNA分子:在DNA聚合酶的作用下，随着解旋过程的进行，新合成的子链不断地延伸，同时每条子链与其对应的母链互相盘绕成螺旋结构，解旋完即复制完，形成新的DNA分于，这样一个DNA分子就形成两个完全相同的DNA分子。即边解螺旋边复制。(3)DNA分子复制的条件:精确的模板、原料、能量和酶等基本条件（另外还需要一定的温度、PH、等）。复制的方式是半保留复制，即新DNA分子中都保留了原来DNA分子的条链。(4) DNA分子复制的概念:指以亲代DNA分子为模板来合成子代DNA的过程。DNA分子的复制实质上是遗传信息的复制。(5)DNA分子复制的意义:DNA通过复制在生物的传种接代中传递遗传信息，从而保证物种的相对稳定性，使种族得以延续。即亲代将自己的DNA分子复制出一份，传给子代。这样就使物种代代延续，不致灭绝。（6）复制的“精确性”：DNA分子之间所以能自我复制，取决于DNA的双螺旋结构，它为复制提供了模板；同时，由于碱基具有互补配对的特性，因此能确保复制的精确性。（7）复制“差错”：在复制过程中，脱氧核苷酸序列具有相对的稳定性，但也可能发生差错即发生碱基对的增添、缺失或替换基因突变。这种稳定性与可变性的统一，是生物遗传和变异的物质基础和根本原因。（三）课堂典型题例：1、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/子链与母链盘旋成双螺旋状结构。A. B. C. D.2、下图是DNA复制的有关图示。ABC表示大肠杆菌的DNA复制，DEF表示哺乳动物的DNA分子的复制。图中“”表示复制起始点。（1）若A中含48502个碱基对，而子链延伸的速度是105个碱基对/分，则此DNA分子复制完成约需30s，而实际只需约16s，根据AC图分析，是因为 。（2）哺乳动物的DNA分子展开可达2m之长，若按AC的方式复制，至少8h，而实际上约6h左右。根据DF图分析，是因为 。（3）AC、DF均有以下特点：延伸的子链紧跟着解旋酶，这说明DNA分子复制是 。（4）C中的DNA与A相同，F中的DNA与D相同，C、F能如此准确地复制出来，是因为 ； 。课堂训练题：1、生物体内DNA复制发生在 （ ）A有丝分裂和减数分裂的间期B有丝分裂的前期和减数分裂第一次分裂中期C减数分裂第二次分裂前期D有丝分裂中期和减数分裂第二次分裂中期2、将大肠杆菌置于含15N的培养基上培养。这样，后代大肠杆菌细胞中的DNA均被15N标记。然后将被15N标记的大肠杆菌作为亲代转到普通培养基中，繁殖两代。亲代、第一代、第二代大肠杆菌DNA的状况如图所示。（1）第一代大肠杆菌DNA贮存的遗传信息与亲代大肠杆菌DNA贮存的遗传信息完全相同的原因是 。（2）如果将第二代大肠杆菌的DNA分子总量作为整体1，其中带有15N的第二代大肠杆菌DNA分子约占总量的 。（3）如果将第二代大肠杆菌的DNA含量作为整体1，其中含15N标记的第二代大肠杆菌的DNA含量（脱氧核苷酸单链）约占总量的 。基础与提高训练选择题：1、把培养在含轻氮（14N）环境中的细菌，转移到含重氮（15N）环境中培养相当于复制一次，然后放回原来的环境中培养相当于连续复制两次后，细菌DNA组成分析表明（ ）A轻氮型，重氮型 B轻氮型，中间型C中间型，重氮型 D轻氮型，轻氮型2、具有100个碱基对的1个DNA分子区段，内含40个胸腺嘧啶，如果连续复制两次，则需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数（ ）A60个 B80个 C20个 D180个3、双链DNA分子某片段包含m个碱基，其中胞嘧啶n个，该片段复制两次，需要消耗游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为 （ ）A B Cm2n D2(m2n)4、用15N同位素标记细菌的DNA分子，再将它们放入含14N的培养基上连续繁殖4代，a、b、c为三种DNA分子：a只含15N，b同时含14N和 15N，c只含14N。下图中这三种DNA分子的比例正确的是 （ ） A B C D5、一个被放射性元素标记的双链DNA噬菌体侵染细菌，若此细菌破裂后释放出n个噬菌体，则其中具有放射性元素的噬菌体占总数的（ ）A1/n B1/2n C2/n D1/26、一双链DNA分子，在复制解旋时，一条链上的G变成C，则DNA经n次复制后，发生差错的DNA占 （ ）A Bn Cn Dn+7、假定某大肠杆菌含14N的DNA分子的相对质量为a，若将其长期培养在含15N的培养基中，便得到含15N的DNA分子，假定其DNA的相对分子质量为b。现将含15N的DNA分子的大肠杆菌再培养在含14N的培养中，那么，子二代DNA分子的相对质量平均为 （ ）A(a+b)/2 B(3a+b)/4 C(2a+3b)/2 D(a+3b)/48、（2003年上海）某DNA分子共有a个碱基，其中含胞嘧啶m个，则该DNA分子复制3次，需要游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为（）A、7（am） B、8（am）C、7（1/2am） D、8（2am）9、下列过程中，发生DNA复制的有精原细胞初级精母细胞噬菌体繁殖初级卵母细胞次级卵母细胞次级卵母细胞精子细胞（）A、 B、C、 D、10、某段DNA分子中腺嘌呤的含量为24%，则经过4次复制后，在所有子代DNA分子中腺嘌呤的含量为（）A、24% B、26%C、6% D、12%非选择题：11、根据DNA分子复制的过程回答下列问题：（1）DNA分子的 能够为复制提供精确的模板；它的 保证了复制能够准确无误地进行。（2）DNA的复制一般发生在细胞的 和 时期。（3）DNA复制所需的原料是 ，他们能严格而准确的“对号入座”是因为 。（4）形成的子代DNA分子含有一条 和一条 ，因此，DNA分子的复制方式被称为 。（5）子代DNA分子和亲代DNA分子的碱基对排列顺序是 的；而子代DNA的母链与新链之间的碱基排列顺序是 的。（6）如果一个DNA分子连续复制三次，则形成的新DNA分子中，有 条新合成的多核苷酸链。12、含有32P或31P的磷酸，两者化学性质几乎相同，都可参与DNA分子的组成，但32P比31P质量大。现将某哺乳动物的细胞放在含有31P磷酸的培养基中，连续培养数代后得到G0代细胞。然后将G0代细胞移至含有32P磷酸的培养基中培养，经过第1、2次细胞分裂后，分别得到G1、G2代细胞。再从G0、G1、G2代细胞中提取出DNA，经密度梯度离心后得到结果如下图。由于DNA分子质量不同，因此在离心管内的分布不同。若、分别表示轻、中、重三种DNA分子的位置，请回答：（1）G0、G1、G2三代DNA离心后的试管分别是图中的：G0_，G1_G2_。（2）G2代在、三条带中的DNA数的比例是_ _。（3）图中、两条带中DNA分子所含的同位素磷分别是：条带_ _，条带_ _。（4）上述实验结果证明 DNA 的复制方式是_ _。DNA的自我复制能使生物的_保持相对稳定。13、伊拉克前总统萨达姆被后，美英联军借助DNA分子杂交技术确定其身份。该方法是从萨达姆身上提取DNA与先前从其生活用品中窃取的DNA，水浴共热，使DNA氢键断裂，双链打开。若两份DNA样本来自同一个个体，在温度降低时，两份样本中的DNA单链通过氢键连接在一起。若不是，则两样本的DNA单链在一定程度上不能互补。（1）人体内的DNA主要存在于细胞核的染色体上