第三章  第3节  DNA的复制学案

【学习目标】

1、怎样证明DNA分子是半保留复制的

2、概述DNA分子的复制过程

3、探讨DNA复制的生物学意义

学习重难点: DNA分子复制的实验证据及复制的过程

1、导学过程

知识点	观察与思考	归纳与总结
对于DNA分子复制的推测	阅读课本P52的问题探究并思考其问题。   结合我们前面学过的知识推测一下DNA分子是如何复制的。	1、DNA分子的复制方式是________________（半保留复制或全保留复制）。 2、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________，互补的碱基之间的氢键________，________          作为复制的模板，游离的________为原料，依据________________原则，通过形成________，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________________。
DNA半保留复制的实验证据	想一想，如何证明DNA分子的复制方式是半保留复制，如何证明沃森和克里克的假说的合理性。   DNA是肉眼看不到的，如何才能分辨DNA呢？   阅读课本P52－53关于“证明DNA进行半保留复制的实验”。思考：这个实验是如何区分亲代和子代的DNA分子的，实验的结果说明了什么？	证明DNA 是进行半保留复制的实验 实验过程 首先在________________培养液中培养大肠杆菌，让大肠杆菌繁殖几代后，再将大肠杆菌转移到________________培养液中。然后，在不同时刻收集大肠杆菌并________，再将提取的DNA进行________，并记录________________ ________________________。 如果DNA是以半保留的方式复制的，预期实验结果：________________________________  ________________________________ ________________________________ 实验结果与预期的一样，证明___________

 

DNA分 子 复 制 的 过 程

回顾有丝分裂和减数分裂。         观察DNA分子复制动画和复制图解。

1、DNA分子复制的时间是在________和________________。 2、复制过程：1解旋：利用细胞提供的________，在的__________作用下，把两条螺旋的双链解开；2复制：以解开的每一段母链为_______，以周围环境中游离的______________为原料，按照___________原则，在__________作用下，各自合成与母链互补的一段_____。3重新螺旋：每条子链与其对应的______盘绕成________结构，而形成一个新的DNA分子。 3、复制的特点：1_________________; 2___________        _____。  4、复制的基本条件__________、______、_________、___________。 5、准确复制的原因：______________、 ________________________。 6、制的结果____________________。 7、复制的意义：DNA分子通过复制，使____________从亲代传给子代，从而保持了____________________。

2、例题领悟：

例1、实验室内模拟生物体DNA的复制必需的一组条件是 (     )          

①酶    ②游离的脱氧核苷酸    ③ATP     ④DNA分子  ⑤mRNA   ⑥tRNA                  ⑦适宜的温度   ⑧适宜的酸碱度

A、①②③④⑤⑥                B、②③④⑤⑥⑦

C、②③④⑤⑦⑧               D、①②③④⑦⑧

解析:DNA的复制过程是重要的生理过程,离不开酶和能量，还需要DNA模板、游离的脱氧核苷酸等基本条件。而酶的作用受温度、酸碱度的影响。

答案:D

例2、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、2            B、4             C、8              D、16

解析: DNA分子是半保留复制的，所以不论复制多少代，其中只有两条是第一代脱氧核苷酸的长链。

答案:A

反馈校正

1、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

2、一条染色体含有一个双链DNA分子，经复制后，一条染色单体含有     （   ）

A、 两条双链DNA分子            B、一条双链DNA分子 

C、一条单链DNA分子            D、四条双链DNA分子

3、保证准确无误的进行DNA复制的关键步骤是                          （   ）

A、解旋酶促使DNA的两条链分离 

B、游离的脱氧核苷酸与母链碱基进行互补配对

C、配对的脱氧核苷酸之间连接成与母链互补的子链

D、模板母链与互补子链盘绕成双链结构  

4、具有100个碱基对的一个DNA分子区段，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、在一个DNA分子中，腺嘌呤与胸腺嘧啶之和占全部碱基总数的42﹪，若其中一条链中胞嘧啶占该链碱基总数的24﹪，胸腺嘧啶占30﹪，那么在其互补链上，胞嘧啶和胸腺嘧啶分别占                                                    （  ）

A、12﹪  34﹪     B、21﹪  52﹪     C、34﹪   12 ﹪      D、58﹪   30﹪

6、已知某DNA分子长度达30mm，DNA复制速度约为4um／min，但复制整个过程的完成时间仅需30min多，这主要是因为                                      (    )
A．边解旋边复制                  B．以半保留方式复制
C．有许多复制起点即分段复制      D．DNA双链同时复制

7. 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                                  (    )
A．1                B．2                C．3             D．4

8．某DNA分子中含有1000个碱基对（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1500     B．增加1500       C．减少1000        D．增加1000

9、含有³²P或³¹P的磷酸，两者化学性质几乎相同，都可能参与DNA分子的组成，但³²P比³¹P质量大。现在将某哺乳动物的细胞放在含有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，经过第一、二次细胞分裂后，分别得到G₁、G₂代细胞。再从G₀、_、G₁、G₂代细胞中提取DNA，经密度梯度离心后得到结果如下图。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3种DNA分子的位置。请回答：

（1）G₀、_、G₁、G₂3代DNA离心后的试管分别是图中 

G₀_____、_、G₁_______、G₂_______。

（2）G₂代在1、2、33条带中DNA数的比例为

___________________。

（3）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_________。

（4）上述实验结果证明DNA分子的复制是________。

DNA的自我复制使生物的__________保持相对稳定。

10．样品DNA经PCR技术(聚合链式反应)扩增，可以克隆大量DNA分子。其原理是利用DNA半保留复制，在试管内进行DNA的人工复制(如图所示)在很短时间内将DNA扩增几百万倍甚至几十亿倍，使实验室所需物质不再受限于活的生物体。

①图中A过程表示_______________。

②某样品DNA中共有3 000个碱基对，其碱基数量满足：(A+T)∶(G+C) = ，现欲得到l 000个拷贝(与样品相同的DNA)，至少需要向试管中加入______________个腺嘌呤脱氧核苷酸。

 

③“PCR”与人体内DNA复制相比有何特殊之处?

________________________________________________________________________。

 

参考答案：

1-5 DBBDC  7-8CDA

9. 答案：（1）A  B  D（2）0:1:1（3）³¹P   ³¹P和³²P（4）半保留复制   遗传特性

10.① DNA解旋  ② 999000 ③ 离体条件、高温、酶