高中生物《DNA的复制》学案1-新人教版必修2.doc

高二生物学案必修二 编号：11
第三章 第3节DNA的复制
教学目标：1.概述DNA分子的复制。
2.探讨DNA复制的生物学意义。
教学重难点：1.教学重点DNA分子复制的条件、过程和特点。
2.教学难点DNA分子复制的过程。
温故知新：下图所示DNA分子平面结构图，仔细阅图回答下列各问：

（1）写出图中各编号的中文名称：
①________； ②________；③________； ④________；⑤________；
⑥________；⑦________； ⑧__⑨________
（2）图中共有脱氧核苷酸________个，碱基________对。
（3）如果将细胞培养在含15N的同位素培养基上，则能在此图的________成分（填写编号）上可以测到15N。
（4）如果将细胞培养在含32P的同位素培养基上，则能在此图的________成分上可以测到32P
自主学习与要点讲解：
一、对DNA分子复制的推测
沃森、克里克提出遗传物质自我复制的假说：复制方式为_ 半保留复制_
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____为实验材料，运用____，设计了实验。
2.实验过程
同位素：__、___，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

子一代

子二代

方法：

分析：①离心处理后，为什么子一代DNA只有杂合链带？

②子二代DNA出现了轻链带和杂合链带，说明了什么？

结论：上述实验证明，在新合成的每个DNA分子中，都保留了____
这种复制方式是：_____
三、DNA分子复制的过程
1.什么是DNA的复制（DNA复制的概念）？

2.特点：
时间： ____________________________
模板：___________________
条件： 原料：_________________
能量：__________________
酶： ___________________
场所：_____________
过程：___________
结果：___________________________________
意义：__________________
课堂检测：1.下列关于DNA复制的叙述，正确的是（ ）
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（ ）
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.①② B.②③ C.③④ D.①④
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（ ）
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（ ）
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的脱氧核苷酸链占DNA总的脱氧核苷酸链的比例是（ ）
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（ ）
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？（ ）
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（ ）
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：
①②③
A B C D
G0、G1、G2三代DNA离心后得试管分别是
图中的G0__, G1___, G2___。
⑵G2代在①、②、③三条带中DNA数的比
例是_______。
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_______，条带② ___________
⑷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__的_保持相对稳定。
拓展延伸：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（ ）
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（ ）
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
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（ ）
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 （ ）
A． B． C．m－2n D．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 （ ）

A B C D
6．一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（ ）
A．1/n B．1/2n C．2/n D．1/2
7．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（ ）
A．0.4 B．0.8 C．1.25 D．2.5
8．一双链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．１／２ B．１／２n－Ｉ C．１／２n D．１／２n+Ｉ
9．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)/4
10．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
11．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 （ ）
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
12.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。
13.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 ％

第3节DNA的复制答案
温故知新：（1）①磷酸基　 ②脱氧核糖　 ③胞嘧啶　 ④胞嘧啶脱氧核糖核苷酸　 ⑤腺嘌呤（A）⑥鸟嘌呤（G）⑦胞嘧啶（C）⑧胸腺嘧啶（T）⑨氢键（2）8　； 4（3）③～⑧中均可（4）①
自主学习与要点讲解：一、半保留复制；二、1.大肠杆菌；同位素示踪技术；2. 14N； 15N ；

培养基类型
结果
在试管中位置
亲代
15N
15N/15N
重带
子一代
14N
15N/14N
中带
子二代
14N
15N/14N，14N/14N
轻带、中带

一条母链；半保留复制
三、1.以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程2. 时间：有丝分裂的间期和减数第一次分裂的间期; 模板： DNA的每一条链;原料：游离的四种脱氧核苷酸;能量： ATP;酶：解旋酶、聚合酶等；场所：细胞核（主要）、线粒体、叶绿体；过程：边解旋边复制；结果：一个DNA形成了两个完全相同的DNA分子；四、意义：将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
1-5 D A B C C 6-8 B B D 9、⑴A；B；D⑵0：2：2⑶32P /31P31 P/ 31P⑷
半保留复制;遗传信息
拓展延伸：
DBDBD CBABAC
（一）问题探讨
提示：两个会徽所用的原料应该选自一块石材；应先制造模型，并按模型制作会徽；应使用电子控制的刻床；刻床应由一名技术熟练的师傅操作，或完全数控等。（以上可由学生根据自己的经验推测回答，事实是原料确实选自一块石材，但由于时间紧迫，两个会徽是由两名技术最好的师傅手工雕刻的）。验证的最简单的方法是：将两个印章的图形盖在白纸上进行比较（学生也可能提出更科学、更现代化的方法）。
（二）旁栏思考题
提示：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。
（三）练习
基础题
1.腺嘌呤脱氧核苷酸，鸟嘌呤脱氧核苷酸，胞嘧啶脱氧核苷酸和胸腺嘧啶脱氧核苷酸。
2.模板、原料、能量、酶，双螺旋，碱基互补配对。
3.D。
4.B。
拓展题
提示：可能有6个碱基会发生错误。产生的影响可能很大，也可能没有影响（这一问可由学生做开放式回答）。
5
用心 爱心 专心