DNA的复制学案含答案

1、DNA的复制 学习目标 1. 概述 DNA分子的复制。 2. 探讨 DNA复制的生物学意义。 学习重点 DNA分子复制的条件、过程和特点。 学习难点 DNA分子复制的过程。 【自主学习】 一、对 DNA分子复制的推测： 沃森和克里克关于 DNA复制的假说： DNA分子复制时， DNA分子的双螺旋将 解开 ， 互补的碱基之间的氢键 断裂 ， 解开的两条单链 作为复制的模板，游离的 脱氧 核苷酸 依据 碱基互补配对 原则，通过形成 氢键 ，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 式被称做 半保留复制 。 二、DNA半保留复制的

2、实验证据（选学） ： 1、1958年，梅赛尔和斯特尔 （Meselsonstahl ）以 大肠杆菌 为实验材料，运用 同 位素标记法 ，证实了 DNA是以半保留方式复制的。 2、如何区分亲代与子代的 DNA？ 根据离心后试管中 DNA的位置区分 3、实验过程： 在含有 15NH4Cl 的培养液中培养大肠杆菌，让大肠杆菌繁殖若干代，提取 DNA离心， 得到 15N/15N-DNA 。 将含有 15N/15N-DNA的大肠杆菌转移到 14N的普通 培养液中。 在不同时刻收集大肠杆菌，提取 DNA ，再进行 离心 ，并记录结果。 4、预期： 半保留复制的结果： 实验中应该出现三条 DNA带：一条带是

3、 15N-15N DNA，密度最大，靠近试管底部；一条 带是 15N-14N DNA，其位置居中；还有一条带是14N-14N DNA，居最上。 全保留复制的结果： 实验中应该出现二条 DNA带：一条带是 14N-14N DNA，居上；另一条带是 15N-15N DNA， 居下。 5、结论： DNA的复制是以 半保留 的方式进行的。 三、DNA分子复制的过程： 1、概念： DNA的复制是指以 亲代 DNA 为模板合成 子代 DNA 的过程。 2、复制条件： 模板：以 解开的每一段母链 为模版； 原料： 游离的 4 种脱氧核苷酸 ； 能量： ATP 等 注：解旋时能量来自 ATP的水解，形成磷酸二

4、酯键时能量来自脱氧核苷三磷酸（ dNTP） 中高能磷酸键的水解。 酶： 解旋酶 催化碱基之间 H 键断裂； DNA 聚合酶 催化脱氧核苷酸之间 磷 酸二酯键 的形成。 3、复制过程 : 解旋：在解旋酶的作用下，消耗能量，把两条螺旋的双链解开。 合成子链： 以 解开的每一段母链 为模板，按照 碱基互补配对 原则，各自合成与母链 互补 的一段子链。 复旋：每条子链与其对应的 母链 盘绕形成 双螺旋 结构。 复制结果：形成两个 完全相同 的 DNA分子。 【合作探究】 1、DNA复制有怎样的特点？ 半保留复制：子代 DNA分子中，都保留了亲代 DNA分子中的一条连。 边解旋边复制：一般为多起点的双向

5、复制，因此加快了复制速度，减少了DNA突变的 可能性。 2、DNA分子为什么能够精确复制？ DNA分子独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板。 通过碱基互补配对，保证了复制能够准确地进行。 3、DNA复制有怎样的意义？ DNA分子通过复制，使遗传信息从亲代传给了子代，保持了遗传信息的连续性。 课堂检测 1、一个双链 DNA分子为第一代，经过 3 次自我复制，在第四代 DNA分子中，有几条第 一代脱氧核苷酸的长链 （ ） A、2B、 4C 、 8 D、 16 2、将大肠杆菌置于含 15N 的培养基中培养一段时间，然后把 DNA被 15N 完全标记的大肠 杆菌作为亲代，转移到只含 14N的普通培

6、养基培养，使其繁殖两代形成 4 个新个体，则 它们的 DNA中含 14N的链与 15N 的链的比是（） A3：1B 2： 1C 1： 1D7：l 3、DNA的复制不可能发生在（） A、细胞核中B、叶绿体中 C、线粒体中D、核糖体中 4、具有 100 个碱基对的一个 DNA分子片段，内含 40 个胸腺嘧啶，如果连续复制 2 次， 需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸（ ） A、60个B、80 个C 、120个 D、180个 5、如果将细胞中的一个 DNA分子用 15N 进行标记，然后放在含 14N的培养基中连续分裂 4 次，则最后含有标记的细胞占细胞总数的 （ ） A. 1/32 B. 1/16 C. 1/

7、8 D. 1/4 A：G：T：C1：2：3： ） 800 6、某 DNA分子有 2000 个脱氧核苷酸，已知它的一条单链上碱基 4，若该分子复制一次，则需腺嘌呤脱氧核苷酸的数量是（ A200B 300 C400D 7、某 DNA分子中共有 a 个碱基，其中含胞嘧啶 m个，则 DNA复制 3 次，需要游离的胸 腺嘧啶脱氧核苷酸数为（ ） A7（a m）B8（am）C 7（1/2a m）D 8（2n m） 8、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分子占12.5% 时，该 DNA分子已复制的次数是（ ） A1B2C3D4 9、某DNA分子中含有 1000个

8、碱基对（ P元素只是 32P）若将该 DNA分子放在只含 31P的 脱氧核苷酸的培养液中，让其复制两次，则子代 DNA分子的相对分子质量平均比原 DNA 分子（ ） A减少 1500B 增加 1500 C 减少 1000 D 增加 1000 10、实验室内现有如下材料：从某生物体细胞内提取的一个 DNA分子，具有放射性同位 素 3H 标记的 4 种脱氧核苷酸。要在实验室内合成新的 DNA分子： （ 1）除以上物质外，还必须有能量 和 酶 ，才能合成第二代的 DNA分子。 （ 2）在第二代的 DNA分子中，有 2 条含 3H的链。 （ 3）在第二代的 DNA分子中，含有 3H链的碱基序列 不同

9、（相同或不同）。 （ 4）在第五代的 DNA分子中，有 2 条不含 3H的链。 11、将大肠杆菌放在含有同位素 15N培养基中培育若干代后，细菌 DNA所有氮均为 15N， 它比 14N分子密度大。然后将 DNA被15N标记的大肠杆菌再移到 14N培养基中培养，每隔 4 小时（相当于分裂繁殖一代的时间）取样一次，测定其不同世代细菌DNA的密度。实验 结果： DNA复制的密度梯度离心试验如下图所示。 （ 1）中带含有的氮元素是 15N、14N 。 （ 2）如果测定第四代 DNA分子的密度， 15N标记的 DNA比例为 1/8 。 （ 3）如果将第一代（全中） DNA链的氢键断裂后再测定密度，它的两条 DNA单链在试管 中的分布位置应为 处于轻带和重带的位置 。 （ 4）上述实验表明，子代 DNA合成的方式是 半保留 。 12、已知某一 DNA分子用 15N标记（ 0 代）将含有该标记 DNA分子的细胞（或细菌）转移 到只含 14N 的培养基中培养（进行 DNA复制）若干代后，其 DNA分子数、脱氧核苷酸链 数及相关比例为，如下表： 世代 DNA分子的结构特点 脱氧核苷酸链的数量变换规 律 分子 总数 不同 DNA分子占全部 DNA分子之比 单链总数 不同脱氧核苷酸 链占全部链之比 只含 15N 分子 含 14N15N