第三节-DNA的复制导学案(教师版)

平远中学2013——2014年度高一年级下学期导学案班级：姓名：学号第三节DNA的复制导学案编制人：王总奇审核人：邱佳翔时间：2014-4-17学习目标概述DNA分子的复制。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。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ＤＮＡ分子复制的推测沃森和克里克关于DNA复制的假说::半保留复制：ＤＮＡ分子复制时，ＤＮＡ分子的双螺旋将解开，互补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，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NH4Cl培养液培养大肠杆菌培养基类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15N/14N-DNA靠近试管中部子二代14N标记的NH4Cl培养液15N/14N-DNA和14N/14N-DNA分别靠近试管中部和试管口方法：分析：①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。②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。ＤＮＡ分子的复制过程1.什么是DNA的复制（DNA复制的概念）？答：指以亲代DNA为模板合成子代ＤＮＡ的过程。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４中脱氧核苷酸_____________能量：_____细胞提供的能量——ＡＴＰ_____________酶：_____ＤＮＡ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性__。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。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。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。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).2n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ＤＮＡ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）①DNA具有独特的双螺旋结构②连接两条链的碱基有互补配对能力③磷酸和脱氧核糖交互排列④DNA有特异性和多样性A.①②B.②③C.③④D.①④3.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.1/2nC.2/nD.1/2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.1/4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布不同。若①、②、③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__。⑵G2代在①、②、③三条带中DNA数的比例是___0:1:1____。⑶图中①、②两条带中DNA分子所含的同位素磷分别是：条带①__31P_____，条带②___32P/31P________⑷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）A．B．C．m－2nD．2(m－2n)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、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）ABCD6．DNA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）A．0.4B．0.8C．1.25D．2.57．一双链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）A．１／２B．１／２n－ＩC．１／２nD．１／２n+Ｉ8．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)/4C．(2a+3b)/2D．(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（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。。（4）形成