第三节DNA的复制导学案(教师版)

第三节 DNA的复制导学案编制人：王总奇审核人：邱佳翔时间：2014417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 对应的关系，叫做碱基互补配对原则课前预习案、对DNA分子复制的推测沃森和克里克关于 DNAM制的假说：半保留复制:DNA分子复制时，DNA分子的 解开的两条单链作为复制的原则，通过形成氢键培养基类型结果在试管中位置亲代15n标记的NH4CI培养液15n/15n-dna靠近试管底部子一代14N标记的NH4CI培养液1514N/ N-DNA靠近试管中部子二代14n标记的NH4CI培养液15n/14n-dna和1414N/ N-DNA分别靠近试管中 部和试管口双螺旋将解开，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DNA分子 中都保留了原来DNA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NHCI培养液培养大肠杆菌方法： 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：1、这个实验是如何区分子代与亲代DNA分子的？答：本实验是根据半保留复制原理和DNA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。2、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DNA示意图？答：自己画3、一个DNA复制多次， 产生的子代DNA分子中含母链DNA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DNA分子数总是2个，含母链条数也总是2条。三、DNA分子的复制过程1什么是DNA的复制（DNAM制的概念）？答：指以亲代 DNA为模板合成子代DNA的过程。2. 特点:时间：一有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期L 模板：母链条件： Y 原料： 细胞中游离的4中脱氧核苷酸 能量： 细胞提供的能量ATP 酶： DNA解螺旋酶和 DNAM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，也可在纟田胞质（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DNA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：1、请根据教材中DNA分子的复制图解，回答下列相关问题。（1）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。（2）DNA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。2、一个DNA复制n次，共形成多少个 DNA分子？若一个DNA分子含m个腺嘌呤，则复制n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DNA分子，这 2n个DN A分子共有2条链（相当于1个DNA分子） 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32P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/nB.1/2 nC.2/nD.1/25. 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的脱氧核苷酸链占 DNA总的脱氧核苷酸链的比例是（D ）A.1/32B.1/16C.1/8D.1/46. 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 )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323132319. 含有 P或 P的磷酸，两者化学性质几乎相同，都可参与DNA分子的组成，但P比P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布不同。若、分别表示轻、中、3231P/ P重三种DNA分子的位置，请回答:GO G1、G2三代DNA离心后得试管分别是图中的 GO_A_, G1_B_, G2_D_。G2代在、三条带中 DNA数的比例是0:1:1 。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 )A. 150 个 B . 200 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 )A. 60 个B . 80 个 C . 20 个 D . 180 个n个，该片段复制两次，需要消耗游4. 双链DNA分子某片段包含 m个碱基，其中胞嘧啶离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为m 2nA.23(m - 2n)2C . m- 2nD.2(m 2n)14n的培养基上连续繁殖4 代，a、b、DNA分子的比)(D5.用15N同位素标记细菌的 DNA分子，再将它们放入含15141514c为三种DNA分子：a只含 N, b同时含 N和 N, c只含 N。下图中这三种 例正确的是CDAB6 . DNA分子的一条链中(C+T) / (G+A = 1.25 ,A. 0.4 B .7. 一双链DNA分子，错的DNA占A. 1/2 B&假定某大肠杆菌含便得到含15N的DNA分子，假定其DNA的相对分子质量为 bo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)/2 B . (3a+b)/4 C . (2a+3b)/2 D . (a+3b)/49.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.0.8 C,在复制解旋时,那么其互补链中其比例应是D . 2.5G变成C,贝U DNA经n次复制后，(AC . 1/2 n D . 1/2 n+Ia,若将其长期培养在含15N的培养基中,.1.25一条链上的发生差).1/2 nI14N的DNA分子的相对质量为(C )A.3个磷酸、3个脱氧核糖和1个胸腺嘧啶B.2个磷酸、2个脱氧核糖和1个胞嘧啶C.2个磷酸、2个脱氧核糖和1个胸腺嘧啶D.2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。o(4) 形成的子代DNA分子含有一条母链和一条，因此，DNA分 子的复制方式被称为 半保留复制o(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贮存的遗传信息完全相同的原因是 DNA的复制遵循碱基互补配对原则。（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50%。（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25%作业：1、完成课本练习第55页及本学案练习2、完成自选资料书（包括报纸）本节内容 课后反思：通过学习本节内容，请你归纳出本节知识要点。还有无未解决的问题?