DNA的复制导学案教师版

1、第三节 DNA 的复制导学案 编制人：王总奇 审核人：邱佳翔 时间： 2014-4-17 学习目标 1. 概述 DNA分子的复制。 2. 了解 DNA的复制的基本知识，了解 DNA分子复制的条件、过程和特点 3. 探讨 DNA复制的生物学意义。 知识回顾 1. DNA 分子是由 2 条 脱氧核苷酸 长链盘旋而成的 双螺旋 结构。 2. 脱氧核糖 和 磷酸 交替连接，排列在外侧，构成基本骨架； 碱基 排列在内侧。 3. 两条链上的碱基通过 氢键 连接成碱基对， A与 T、G与 C形成碱基 对，遵循一定的规律。碱基之间这种一一对应的关系，叫做 碱基互补配对 原则 课前预习案 、对分子复制的推测 ：

2、 沃森和克里克关于 DNA复制的假说 : 半保留复制 分子复制时，分子的 解开的两条单链作为复制的 原则， 通过形成 氢键 双螺旋 将解开，互补碱基之间的 氢键 断裂， 模板 ，游离的脱氧核苷酸依据 碱基互补配对 ，结合到作为模板的单链上， 结果新合成的每个分子 中都保留了原来分子中的一条链。 二、 DNA半保留复制的实验证据（选学） 1. 要分析 DNA是全保留还是半保留的，就要区分亲代与子代的DNA。1958 年，科学家以 _ 大肠杆菌 _为实验材料，运用 _ 同位素示踪_，设计了实验。 2. 实验过程 同位素： 15N 、 14N ，标记 NH4Cl 培养液培养大肠杆菌 方法： 培养基类

3、型 结果 在试管中位置 亲代 15N 标 记 的 NH4Cl培养液 15N/15N-DNA 靠近试管底部 子一代 14N 标记的 NH4Cl 培养液 15 14 15 N/14N-DNA 靠近试管中部 子二代 14N 标 记 的 NH4Cl培养液 15N/ 14N-DNA和 14 14 14N/14N-DNA 分别靠近试管中 部和试管口 分析：离心处理后，为什么子一代DNA只有杂合链带。 答：因为子一代的 DNA，经过半保留复制，含有一条母链，另一条是新合成的链，因此 是杂合链。 子二代 DNA出现了轻链带和杂合链带，说明了什么？ 答：说明 DNA是半保留复制的。 结论：上述实验证明，在新合成

4、的每个DNA分子中，都保留了一条母链 这种复制方式是： 半保留复制 问题探讨： 、这个实验是如何区分子代与亲代分子的？ 答：本实验是根据半保留复制原理和密度的变化来设计的。在本实验中根据 试管中 DNA带所在的位置就可以区分亲代与子代的DNA了。 、分别用两种不同颜色的笔画出子一代， 子二代示意图。 假设是全保留复制又该如 何用不同颜色的笔画出子一代，子二代示意图？ 答： 自己画 、一个复制多次， 产生的子代分子中含母链分子数， 含母链 条数各是多少？ 答：一个 DNA不管复制多少次， 产生的子代 DNA分子中含母链的分子数总是个，含 母链条数也总是条。 三、分子的复制过程 1. 什么是 DN

5、A的复制（ DNA复制的概念）？ 答：指以亲代 DNA为模板合成子代的过程。 2. 特点： 时间： _ 有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期 _ 模板： _ 母链 条件： 原料： 细胞中游离的中脱氧核苷酸 能量： 细胞提供的能量 酶： 解螺旋酶和 DNA复制酶 场所： _真核生物主要在细胞核内，线粒体和叶绿体也可进行；原核生物主要在拟核，也 可在细胞质（如质粒的复制） 过程： _以亲代 DNA为模板，边解旋边复制合成子代 结果：一个 DNA分子就形成了两个完全相同的 DNA分子。 意义： DNA分子通过复制，将遗传信息从亲代传给了子代，从而保持了遗传信息的连续 问题探讨： 、请根据教材中分子

6、的复制图解，回答下列相关问题。 （）解旋过程是否需要消耗能量？破坏的化学键是什么？ 答：需要消耗能量；破坏的化学键是氢键。 （）复制的特点是什么？复制的准确性取决于什么？ 答： DNA复制的特点是半保留复制； DNA复制的准确性取决于： 1）DNA独特的双螺旋结构为 复制提供精确的模板， 2）碱基互补配对保证复制的准确进行。 、一个 DNA复制 n 次，共形成多少个 DNA分子？若一个分子含个腺嘌呤， 则复制 次需要多少个游离的腺嘌呤脱氧核甘酸？ 答： 1）.2 n个。 2 ）.（2n-1）*m。 因为 1个 DNA分子复制 n次，共形成 2n个分子，这 2n个 分子共有条链 （相当于个分子）

7、 的合成不需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸， 故需 要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸的个数为（2n-1 ）*m个。 练一练： DNA复制的基本条件是（ B ） A模板，原料，能量和酶 B模板，温度，能量和酶 C模板，原料，温度和酶 D模板，原料，温度和能量 基础检测 1.下列关于 DNA复制的叙述，正确的是（ D ） A. DNA分子在解旋酶的作用下，水解成脱氧核苷酸 B. 在全部解旋之后才开始碱基配对 C. 解旋后以一条母链为模板合成两条新的子链 D.复制后，每个新 DNA分子中含有一条母链和一条子链 2. DNA分子能自我复制的根本原因 （ 分子基础） 是 （ A ） DNA具有独特的双螺旋结构 连接两

8、条链的碱基有互补配对能力 磷酸和脱氧核糖交互排列 DNA有特异性和多样性 A. B. C. D. 3. 某 DNA分子复制三次后， 所得到的第四代 DNA分子中，含有第一代 DNA中脱氧核苷酸链的 条数是（ B ） A.1 条 B.2 条 C.4 条 D.8 条 4. 一个被放射性元素 P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 32P 的噬菌体占总数的（ C ） A.1/n B.1/2n C.2/n D.1/2 5. 将一个 DNA分子用 14N进行标记，在普通培养基上让其连续复制3 次，在最后得到的 DNA 分子中，被标记的 DNA的脱氧核

9、苷酸链占 DNA总的脱氧核苷酸链的比例是（ D ） A.1/32 B.1/16 C.1/8 D.1/4 6. 某 DNA分子片断含有 100个碱基对，其中 A为 60 个，该片段连续复制三次所需 C的数量 为 （ B ） A.180 个 B.280 个 C.320 个 D.360 个 7. 某 DNA分子含有腺嘌呤 200个，该 DNA复制数次后，消耗了周围环境中3000 个含腺嘌呤 的脱氧核苷酸， 则该 DNA分子已经复制了多少次？（ B ） A.3 次 B.4 次 C.5 次 D.6 次 8.1 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 （ D

10、） 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 32 31 32 31 9. 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移至含有 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 图。由于 DNA分子质量不同，因此在离心管内的分

11、布不同。若、分别表示轻、中、 重三种 DNA分子的位置，请回答： G0、 G1、G2三代 DNA离心后得试管分别是 图中的 G0_A_, G1_B_, G2_D_ 。 G2 代在、三条带中 DNA数的比 例是 _0:1:1 。 32 31 32P/ 31P 图中、两条带中 DNA分子所含的同 位素磷分别是：条带 _31P，条带 上述实验结果证明 DNA的复制方式是 _半保留复制 。 DNA的自我复制能使生物的 _ 遗传 _ 的 _ 信息 保持相对稳定。 能力提升 1双链 DNA分子的一个片段中，含有腺嘌呤200 个，占碱基总数的 20，那么这个片段中 含胞嘧啶 （ D ） A150 个 B 2

12、00个C 400 个 D 300 个 2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（ B ） A轻氮型，重氮型 B 中间型，轻氮型 C中间型，重氮型 D 轻氮型，轻氮型 3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 （ D ） A60个B 80个 C20个D 180 个 4 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 （ B ）

13、m 2n 3（m 2n） A 2 B 2 C m 2n D 2（m2n） 5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、 15 14 15 14 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 （ D ） A B C D 6DNA分子的一条链中（ C+T）/ （G+A） 1.25 ，那么其互补链中其比例应是（ B ） A0.4B 0.8 C 1.25 D 2.5 7一双链 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

14、差 错的 DNA占（ A ） AB n C n D n+ 8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（ B ） A（a+b）/2B （3a+b）/4 C（2a+3b）/2 D （a+3b）/4 9有一对氢键连接的脱氧核苷酸，已查明它的结构有一个腺嘌呤，则它的其它组成应为 A3个磷酸、 3个脱氧核糖和 1个胸腺嘧啶 B2个磷酸、 2个脱氧核糖和 1个胞嘧啶 C2

15、个磷酸、 2个脱氧核糖和 1个胸腺嘧啶 D2个磷酸、 2个脱氧核糖和 1个尿嘧啶 10. 根据 DNA分子复制的过程回答下列问题： （1）DNA 分子的双螺旋结构 能够为复制提供精确的模板；它的 碱基互补配对 保证了复制能够准确无误地进行。 （2）DNA的复 制一般发生在 细胞的减数第 一次分裂间期 和 有丝 分裂间 期 时期。 （3）DNA复制所需的原料是 4 种脱氧核苷酸 ，他们能严格而准确的“对号入 座”是因为 它们之间遵循碱基互补配对原则。 。 （4）形成的子代 DNA分子含有一条母链 和一条 子链 ，因 此， DNA分子的复制方式被称为半保留复制 。 （5）子代 DNA分子和亲代 DNA分子的碱基对排列顺序是相同的 的；而子代 DNA的母 链与新链之间的碱基排列顺序是 相反的 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 14 条新合成的多 核苷酸链。 11. 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