第三节DNA的复制.doc

抚宁一中“一三五”导学案 班级 姓名 学号
第三章 遗传与变异的分子基础
第3节 DNA的复制
一、学习目标
1、设想DNA复制的方式并设计实验加以验证。
2、通过阅读相关信息全面掌握DNA复制的过程。
3、结合DNA半保留复制的特点，总结与DNA复制相关的计算规律。
二、教学重点、难点
DNA分子复制的条件、过程和特点。
三、学习内容
【自主学习一】
1、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 。
假说的具体内容为： DNA分子复制时，DNA分子的 将解开，互补的 之间的
将断裂，解开的两条单链作为复制的 ，游离的 依据
原则，通过形成 ，结合到 上。这样，新合成的每个DNA 分子中，都保留了原来DNA 分子中的一条链，所以，这种复制方式被称为 。
2、DNA半保留复制的实验证据（选学）
(1)、 实验材料：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：
首先在 培养液中培养大肠杆菌 ，让大肠杆菌繁殖几代后 ，得到含15N的大肠杆菌， 再将这大肠杆菌转移到 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_ 。
(3)、实验结论：
如果在试管中出现了DNA的三条带，证明DNA的复制是：___ 。
【合作探究一】
1、提出DNA复制的假说（用红色线代表亲代DNA两条链，蓝色线代表新合成的链）

2、DNA复制的演绎推理
（1）复制后得到的子一代和子二代DNA的组成是怎样的? （红色线代表含15N，蓝色线代表含14N）

（2）如果DNA是以半保留的方式复制的，预期实验结果如下表（请完成）
世代
DNA分子中N元素
密度
在离心管中的位置比例
亲代
15N15N（全部）
最大（重带）
靠近试管底部
子1代

子2代

尝试画出预测结果

轻
中
重

亲代 子一代 子二代
（3）如果DNA是以全保留的方式复制的，预期实验结果如下表（请完成）
世代
DNA分子中N元素
密度
在离心管中的位置比例
亲代
15N15N（全部）
最大（重带）

子1代

子2代

尝试画出预测结果

轻
中
重

亲代 子一代 子二代
（4）实验结论：
DNA分子复制的方式是：
3、结合DNA半保留复制的特点，总结与DNA复制相关的计算规律：
（1）亲代DNA分子复制n代生成的子代DNA分子总数是 个。
（2）含亲代母链的DNA分子数始终只有 个，不含亲代母链的DNA分子数为 个。
（3）含亲代母链的DNA分子数与子代DNA分子数之比是 ；亲代母链与子代DNA链数之比是 。
【牛刀小试】
用经3H标记的n个噬菌体侵染大肠杆菌，在普通培养基中培养一段时间后，统计得知培养基中共有后代噬菌体m个，其中含有标记元素的噬菌体占的比例为(　　)
A. B. C. D.
【自主学习二】
DNA分子复制的过程
1、概念： 。
2、时间： 和 。
3、场所：真核细胞：主要是 ，还有 、 。
原核细胞： 。
4、过程：
（1）解旋→提供准确模板
DNA分子利用细胞提供的 、在 的作用下，DNA分子两条多脱氧核苷酸链配对的碱基从 处断裂，两条螺旋的双链解开，这个过程叫做 。解开的两条单链叫 （也称 ）。
（2）复制→合成互补子链
以上述解开的每一段母链为 ，在 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段 。
（3）复旋→子、母链结合盘绕形成新DNA分子
随着解旋过程的进行，新合成的子链不断地延伸，同时每条子链与其对应的 盘绕成 ，从而各自形成一个新的DNA分子，这样，1DNA分子→2个完全相同的DNA分子。
5、DNA复制过程中需要的条件：
（1） （即两条母链）；（2） （四种 ）；
（3） （即 ）；（4） （有 酶和 酶）。
6、DNA分子复制过程的特点
（1） ；
（2） 。（即在子代双链中，有一条是亲代原有的链，另一条（子链）则是新合成的。）　
7、“准确”复制的原因：
（1） ； （2） 。
8、结果： 。
9、意义： 。
【合作探究二】
1、研读课本内容，探讨前五个问题的答案，并能总结DNA分子复制的过程及条件。
DNA分子复制
概念
过程
精确复制的原因
场所
时间
条件
意义
特点

2、利用自制教具，通过模拟DNA分子复制一次的情况，加深对复制过程的理解，并能总结出DNA分子精确复制的原因、复制的特点、结果和意义。
【一分钟自我检测】
DNA分子的复制是在细胞的 分裂和 第一次分裂前的 期进行的。复制是指以 为模板来合成 的过程。复制过程的特点是 、 ，复制过程以 为模板、 为原料、 提供能量、 的催化等条件。 为DNA的复制提供精确的模板、并有 保证了复制能够准确无误地完成。一个亲代DNA分子通过复制形成了 ，新形成的DNA分子都是既含一条 链、又含一条 链，因此，称DNA的复制为“ ”。

【牛刀小试】
如图表示DNA分子复制的片段，图中a、b、c、d表示各条脱氧核苷酸链。一般地说，下列各项中正确的是(　　)

A． a和c的碱基序列互补，b和c的碱基序列相同
B．a链中的比值与d链中同项比值相同
C．a链中的比值与b链中同项比值相同
D．a链中的比值与c链中同项比值不同
四、总结 提出问题
DNA复制方式的推测
提出假说
演绎推理
实验验证
DNA的复制 得出结论

DNA的复制过程：概念、时间、场所、过程、条件等9要素
五、巩固练习
1．沃森和克里克在发表了DNA分子双螺旋结构的论文后，又提出了DNA自我复制的假说。下列有关假说内容的叙述不正确的是(　　)
A．DNA复制时，双螺旋将解开，互补的碱基之间的氢键断裂
B．以解开的两条单链为模板，以游离的脱氧核苷酸为原料，依据碱基互补配对原则，通过氢键结合到作为模板的单链上
C．形成的DNA分子包括一条模板单链和一条新链
D．形成的两个DNA分子是由两条母链、两条子链分别结合而成
2．已知一条完全标记上15N的DNA分子在含14N的培养基中经n次复制后，仅含14N的DNA分子总数与含15N的DNA分子总数之比为7∶1，则n是(　　)
A．2 B．3 C．4 D．5
3．一个不含放射性元素的噬菌体，在脱氧核苷酸被32P标记及氨基酸被15N标记的细菌体内，连续繁殖三代，含有32P和15N标记的噬菌体分别占子代噬菌体总数的比例为(　　)
A．100%、100% B．25%、50% C．50%、50% D．25%、0
4．某些药物可以抑制肿瘤细胞DNA分子的复制，从而达到控制癌症的目的。这些药物作用的细胞正处在细胞周期的(　　)
A．间期 B．前期 C．中期 D．后期
5．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
6．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
7．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

(1)G0、G1、G2三代DNA离心后的试管分别是图中的G0 ，G1 ，G2 。
(2)G2代在①、②、③三条带中DNA数的比例是_______。
(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的复制方式是______。DNA的自我复制能使生物的 保持相对稳定。
(5)如果一个DNA分子连续复制三次，则形成的新DNA分子中，有 条新合成的脱氧核苷酸链。
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