DNA分子的复制第一课时导学案

DNA分子的结构和复制（2）

主备人

葛伟

■学习目标

1、概述DNA复制的过程、条件和特点。

2、说出DNA复制的生物学意义。

3、应用DNA复制的相关计算。

■学习重点

1、DNA复制的方式。

2、DNA复制的过程、条件和特点。

■学习难点

DNA复制的过程及相关计算

■预习和学习过程

1.右图是DNA分子结构模式图，请据图回答下列问题：

（1）组成DNA的基本单位是〔

〕 。

（2）若〔3〕为胞嘧啶，则〔4〕应是 （3）图中〔8〕示意的是一条 的片断。

（4）DNA分子中，由于〔 〕 具有多种不同排列顺序，因而构成了DNA分子的多样性。

2.概念：

DNA复制是以

为模板合成

的过程。

3.时间：有丝分裂的

__________ 和减数第一次分裂的

，主要场所是

。

4. DNA复制的方式：

【问题探究1】

（1）、提出问题：DNA是怎样进行复制的？

（2）、两种假说：①

DNA是半保留复制

②

DNA是全保留复制

（亲代DNA两条链都用N标记后在N的培养液中培养出子代的DNA）

（3）、演绎推理：

亲代:

子一代:

子二代：

全保留复制

半保留复制

（4）、实验验证：

①. 实验方法： （含N标记的DNA在含N的培养液中培养，不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA进行离心）

②

实验过程

a.大肠杆菌在 的培养基中繁殖几代，使DNA双链充分标记N。

b.N的大肠杆菌转到 的培养基中培养。

c.不同时刻（0 min 、20 min 、40 min时）收集大肠杆菌并提取DNA。

d.将提取的DNA进行离心，记录离心后试管中 。

③实验结果：

151515141514审核人

高军生

班级

姓名

小组讨论：

a这个实验是如何区分亲代与子代的DNA分子的？出现了几种DNA分子？在试管中经离心后，分别出现在试管中的什么位置？

b。离心处理后，为什么子一代DNA只有杂合链带？

c．子二代DNA出现了轻链带和杂合链带，说明了什么？

④

实验结论：在新合成的每个DNA分子中都保留了

，这种复制方式是 。

5. DNA复制的过程

（1）解旋：DNA分子首先利用细胞提供的 ，在 的作用下，把两条螺旋的双链解开

（2）合成子链：以两条解开的 为模板，在 等酶的作用下，以周围环境中游离的 为原料，按照 原则，各自合成与母链互补的一条子链。

（3）形成子代DNA:新合成的子链不断的 ，与其对应的母链盘绕形成 ，各自形成一个新的DNA分子。 【尝试回答】

下列关于DNA复制过程的正确顺序是

（

）

①互补碱基对之间氢键断裂

②互补碱基对之间形成氢键

③DNA分子在解旋酶的作用下解旋

④以解旋后的母链为模板进行碱基互补配对

⑤子链与母链盘旋成双螺旋状结构。

A.①③④②⑤

B.①④②⑤③

C.①③⑤④②

D.③①④②⑤

6.DNA复制的条件

（1）模板是 （2）原料是 （3）能量是 （4）还需要 、 等多种酶的催化

。

7. DNA复制的特点

（1）

制。

（2） DNA复制是一个边 边 的过程。

8.DNA能精确复制的原因：

（1）DNA分子 为复制提供精确的模板。

（2） 原则保证了复制的精确进行。

9.意义：DNA分子通过复制，确保了 传递的连续性，才会使生物种族的繁衍得以连续。

10.DNA分子半保留复制的有关计算

【问题探究2】将一个全部被15N标记的DNA分子（0代）转移到含14N的培养基中培养n代，

在新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子的一条链，因此，这种复制方式被

称为DNA 复亲代

子一代

子二代

培养基类型

15结果

在试管中位置

N

N

N

14中(杂合链带) 14

DNA分子数

1）子代DNA总数=

；

2）含15N的DNA分子数=

；含14N的DNA分子数=

；

4）只含15N的DNA分子数=

；只含14N的DNA分子数=

脱氧核苷酸链数：

1）子代DNA分子中脱氧核苷酸链数=

；

2）含15N脱氧核苷酸链数=

；含14N脱氧核苷酸链数=

消耗的脱氧核苷酸数：设

亲代DNA分子中含有某种脱氧核苷酸m个，则：

经过n次复制，共需消耗游离的该脱氧核苷酸数

【小组讨论】

1. 一个有15N标记的DNA分子放在没有标记的环境中培养,复制5次后标记的DNA分子占DNA分子总数的（

）

A.1/10

B.1/5

C.1/16

D.1/32

2 某DNA分子共有a个碱基，其中含胞嘧啶m个，则该DNA分子复制3次，需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为（ ）

A.7（a-m）

B. 7（a/2-m）

C. 8（a-m）

D.8（2a-m）

【当堂检测】

1．实验室内模拟生物体的DNA复制必需的一组条件是（

）

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

A．①②③⑥⑦⑧ B．①②③④⑤⑥ C．①②③⑤⑦⑧ D．②③④⑤⑥⑦

2．体外进行DNA复制的实验，向试管加入有关的酶、四种脱氧核苷酸和ATP，37℃下保温。下列叙述中正确的是（

）

A．能生成DNA，DNA的碱基比例与四种脱氧核苷酸的比例一致

B．不生成DNA，因为缺少DNA模板

C．能生成DNA，DNA的碱基比例不确定，且与酶的来源有一定的关联

D．不生成DNA，因为实验中缺少酶催化的适宜的体内条件

3．下列有关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．在复制过程中，复制和解旋是同时进行的

C．解旋后以一条母链为模板合成两条新的子链

D．两条新的子链通过氢键形成一个新的DNA分子

4.某些药物可以抑制肿瘤细胞DNA的复制，从而达到控制癌症的目的。这些药物作用

的细胞正处于细胞周期的（ ）

A 间期

B 前期

C 中期

D 不能确定

5. 下列对DNA分子复制的叙述中，错误的是（ ）

A. 复制发生在细胞分裂的间期 B. 边解旋边复制

C. 复制需要酶和氨基酸 D. 复制时碱基互补配对原则

6. DNA复制时，细胞中不可能发生的情况是（ ）

A. DNA数目加倍 B.染色体数目加倍 C. 染色体数目不变 D. 出现姐妹染色单体

7. 关于DNA分子的叙述，正确的是（）

A. 复制均在细胞核内进行 B. 复制仅发生在有丝分裂的间期

C. 复制过程是先解旋后复制 D. 碱基互补配对保证了复制的准确性

8．DNA分子结构稳定性最低的时期是

A．细胞分裂期

B．细胞分裂间期

C．细胞停止分裂后

D．细胞分化成其他组织细胞时

9.一个双链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 10. 若将细胞中某一个DNA分子进行标记，经过四次有丝分裂后，它子代细胞中含有标记链DNA的细胞占（

）

A．1/16 B．1/8 C．1/4 D．1/2 11.某DNA分子共有a个碱基，其中含胞嘧啶m个，则该DNA分子复制3次，需要游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为（

）

A.7（a－m）

B.8（a－m）a－m）

D.8（2a－m）

12.用一个32P标记的噬菌体侵染细菌。若该细菌解体后释放出32个大小、形状一样的噬菌体，则其中含有32P的噬菌体有（

）

A.0个

B.2个

C.30个

D.32个

13..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（

）

A.60个

B.80个

C.120个

D.180个

14．某同学通过实验来验证DNA是半保留复制还是全保留复制，假设得出了DNA是全保留复制。根据这一结论将DNA分子进行15C.7（1/2 N标记，放在14N的培养基中，连续复制三次，则在后代中，含15N、14N的DNA分子之比是

(

)

A．1/3

B．1/7

C．0/8

D．7/1 15．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分子数为12.5%时，该DNA分子已复制的次数是

(

)

A．1

B．2

C．3

D．4

16．图3—5是DNA复制图解，请据图回答问题：

(1)DNA复制的时期是______________________________。

(2)DNA复制的结构基础是_____________和___________。

(3)实验室内模拟DNA复制所需的一组条件是

①DNA模板

②解旋酶、连接酶和聚合酶

③ATP和四种脱氧核苷酸

④RNA引物

⑤适宜的温度和酸碱度

A．①②③

B．①②③④

C．①②③④⑤

D．①③④⑤

(4)图中长方形A表示______，图中的箭头B表示______，断点C通过_______作用，相互连接起来。

(5)15N标记的DNA分子，放在没有标记的培养基上培养，复制三次后标记的DNA分子占DNA分子总数的_________，标记的链占全部DNA单链的_____________。

(6)DNA分子复制完毕后，新形成的DNA分子子链是

A．是DNA母链的片段

B．和DNA母链之一完全相同

C．和DNA母链相同，但T被U所取代

D．和DNA母链稍有不同

(7)由第(6)题可见，DNA分子复制又称为______________复制。