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1、8888 市第一高级中学导学案 生物-遗传与进化模块 编号：12第 1 页第三章第三节第三章第三节 DNADNA 的复制的复制导学案导学案高一生物组 撰稿人：8888 审稿人：9999 2009 年 3 月 14 日 【 【自学自学导导航航】 】1.1.学习目标：学习目标：（1）概述 DNA 分子的复制过程；（2）了解梯度离心的原理。2.2.学习重点：学习重点：DNA 复制的条件、过程和特点。3.3.学习难点：学习难点：DNA 分子复制的过程。4.4.学习建议：学习建议：本节的学习重点是 DNA 分子的复制过程。在掌握 DNA 分子结构的基础上，认真分析 DNA 半保留复制的实验，进一步掌握
2、DNA 分子的半保留复制方式，明确 DNA 复制的条件是模板、原料、能量和酶。结合 DNA 双螺旋结构模式图，掌握 DNA 边解旋边复制的过程，即亲代的 DNA 在解旋酶的作用下，把两条螺旋的双链解开，形成两条单链，解旋酶的主要作用是断开碱基对之间的氢键。以解开的两条母链作模板，按照碱基互补配对的原则，以周围环境中的脱氧核苷酸为原料，各自合成与母链互补的一条子链。合成的每个 DNA 分子中由一条母链和一条子链构成，这种复制方式称为半保留复制。5.5.学习内容：学习内容：生物的亲、子代之间是通过遗传物质DNA 来连接的，亲代的遗传物质是如何准确地传给子代的？（1 1）对）对 DNADNA 分子复
3、制的推测：分子复制的推测：最早人们认为 DNA 复制的模型有 3 种，即保留型复制、半保留型复制和分散型复制。沃森和克里克推测 DNA 复制是半保留型的复制：即原有的 条 DNA 链会分开，以每一条链各作为一个模板来复制出新的部分，所以新合成的分子中有一半新的、一半旧的，也就是各含一条 链和一条 链。问题问题 1 1：如何用实验来证明这种推测呢？：如何用实验来证明这种推测呢？（2 2）DNADNA 半保留复制的实验证据（大肠杆菌半保留复制实验）半保留复制的实验证据（大肠杆菌半保留复制实验）运用技术： ；/（密度梯度离心的作用是什么？）实验程序及推理：A：用15N 标记 DNA：（用含有15NH
4、4Cl 的培养液培养大肠杆菌），离心后得到 条链均含有 的 DNA 分子，因为密度最大，所以在试管底部会出现一条重带；B：将已经用15N 标记了 DNA 的大肠杆菌转移到含14N 的培养液中，让细胞分裂一次；C：提取出第一代细胞的 DNA 并离心，如果是半保留复制，新形成的 DNA 双链中，应该一条含 ，一条含 ，密度居中，在试管中部出现一条中带；D：让第一代细胞再分裂一次，提取出第二代细胞的 DNA 并离心，如果是半保留复制，则新形成的 DNA 双链中，应该有部分 DNA 分子为一条含 ，一条含 ，密度居中位置应在试管中部，即出现一条中带；而另一部分 DNA 分子应该为两条链均含 ，密度最小
5、是居于试管上部的轻带。实验验证：实验结果与预期相符，证明 DNA 是以半保留的方式复制的。3问题问题 2 2：继续用含：继续用含1414NHNH4 4ClCl 的培养液培养大肠杆菌，让其分裂多次，请你预测中带、轻带的相对含的培养液培养大肠杆菌，让其分裂多次，请你预测中带、轻带的相对含量将有什么变化？量将有什么变化？问题问题 3 3：你能画出细胞简图来说明以上实验程序吗？：你能画出细胞简图来说明以上实验程序吗？8888 市第一高级中学导学案 生物-遗传与进化模块 编号：12第 4 页在上述实验中，复制三次后，则第三代中：A.不含的15N DNA 分子有 个；B.只有一条链含有15N 的 DNA
6、分子有 个；C.双链均含有15N 的 DNA 分子有 个。（3 3）DNADNA 分子的复制过程：分子的复制过程：概念： ；1复制时间： 和 ；2复制场所：主要在 中；3复制条件：模板： ；4原料： ；酶： 、 ；能量： ；精确复制原因： 和 ；5过程：边 边 ；6特点： ；7结果： ；8意义： 。9问题问题 4 4：DNADNA 复制都是准确无误的吗？若出现差错将对后代可能产生什么影响？复制都是准确无误的吗？若出现差错将对后代可能产生什么影响？（4 4）有关）有关 DNADNA 分子复制过程的计算规律：分子复制过程的计算规律：DNA 复制 n 次后，第 n 代就有 2n个 DNA 分子，含有
7、原来亲代 DNA 分子链的子代 DNA 分子永远是 2 个；1若 DNA 分子中含某碱基 a 个，复制了 n 次，则：2A:第 n 代共需要含该碱基的脱氧核苷酸（2n-1）a 个；B:第 n 次复制时需要含该碱基的脱氧核苷酸（2n-1）a 个 。问题问题 5 5：“n“n 次复制共需次复制共需”与与“第第 n n 次复制需次复制需”含义一样吗？含义一样吗？ “含某碱基的含某碱基的 DNADNA 分子所占比例分子所占比例”与与“含某碱基的含某碱基的 DNADNA 分子链所占比例分子链所占比例”含义一样吗？含义一样吗？“放射性同位素标记亲代放射性同位素标记亲代 DNADNA 分子分子”与与“放射性
8、放射性同位素标记复制时所需的原料同位素标记复制时所需的原料”对于计算比例会产生什么影响？对于计算比例会产生什么影响？ 【 【自我自我测评测评】 】 A A 级：级：（ ）1.DNA 分子在细胞的什么时期自我复制？（ ）A.有丝分裂前期或减数第一次分裂前期 B.有丝分裂中期或减数第一次分裂中期C.有丝分裂后期或减数第一次分裂后期 D.有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期（ ）2.DNA 复制需要（ ）。A.能量 B.酶和模板 C.脱氧核苷酸 D.包括上述三项（ ）3.下列有关 DNA 分子复制的叙述中，错误的是（ ）。A.复制发生在细胞分裂间期 B.边解旋边复制C.复制需要氨基酸和酶 D.复制遵
9、循碱基互补配对原则 B B 级：级：（ ）4.DNA 分子的半保留复制方式使（ ）。A.分子结构具有相对稳定性 B.能精确进行自我复制，保证代与代之间的连续性C.能够精确地指导蛋白质合成 D.产生可遗传变异的机会8888 市第一高级中学导学案 生物-遗传与进化模块 编号：12第 4 页（ ）5.生物体内各组织的细胞所含的遗传物质均相同，根本原因是（ ）。A.全部细胞均来源于同一个细胞 B.体细胞分裂时同源染色体分离C.DNA 复制和染色单体分离 D.染色体加倍（ ）6.一个双链 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
10、.4 C.8 D.16 7.康贝格(Kornberg)曾以噬菌体为引子，用四种脱氧核苷酸为原料，加入适量 ATP 和 DNA 聚合酶，在试管中把游离的脱氧核苷酸合成了噬菌体 DNA，这种半人工合成的 DNA 也能够在寄主(细菌)体内繁殖。请据此回答下面的问题。(1)该实验说明的问题是 。(2)加入 ATP 的目的是 ，说明该过程是 。(3)加入 DNA 聚合酶的目的是 。(4)若 DNA 是在细菌细胞内合成，则其场所是 ；若在真菌细胞内合成，其场所可能是 ；若在高等植物叶肉细胞内合成，其场所又可能是 。 C C 级：级：（ ）8.现有一待测核酸样品，经检测后，对碱基个数统计和计算得到下列结果：
11、（AT）/（GC）1，（AG）/（TC）1。根据此结果，该样品（ ）。A.无法被确定是脱氧核糖核酸还是核糖核酸 B.可被确定为双链 DNAC.无法被确定是单链 DNA 还是双链 DNA D.可被确定为单链 DNA（ ）9.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（ ）。 A.60 个 B.80 个 C.120 个 D.180 个（ ）10.某 DNA 分子的一条单链中(A+G)/(T+C)=0.4，上述比例在其互补单链中和整个 DNA 分子中分别是（ ）。A.0.4 和 0.4 B.0.4 和 0.6 C.0.6
12、和 1.0 D.2.5 和 1.0（ ）11.下列有关 DNA 复制过程的叙述中，正确的顺序是（ ）。互补碱基对之间氢键断裂 互补碱基对之间氢键合成DNA 分子在解旋酶的作用下解旋 以解旋后的母链为模板进行碱基互补配对子链与母链盘旋成双螺旋结构A. B. C. D.12.在试管中合成 DNA 的实验过程是：先把含高能磷酸基团的化合物和四种脱氧核苷酸放入一支试管中，还要加入从某种生物体内提取的 DNA 聚合酶等酶系，最后放入一点带 15N 标记的 DNA 分子。根据下述实验结果，回答问题。(1)生化分析得知，新合成的 DNA 分子中，AT、GC，这个事实说明 DNA 的合成遵循： 。(2)新合成
13、的 DNA 分子中，（A+T）（G+C）的比率与15N 标记 DNA 的一样，这说明新 DNA 分子是 。(3)生化分析可知，新合成的 DNA 分子中，带有15N 标记的 DNA 约占总量的 50，这个事实说明：。8888 市第一高级中学导学案 生物-遗传与进化模块 编号：12第 4 页D D 级：级：（ ）13.某 DNA 分子有 2000 个脱氧核苷酸，已知它的一条单链上碱基 AGTC1234，若该分子复制一次，则需要腺嘌呤脱氧核酸的数量是（ ）。A.200 个 B.300 个 C.400 个 D.800 个（ ）14.下列有关双链 DNA 的叙述中，错误的是（ ）。A.若一条链上 A 和 T 的数目相等，则另一条链上的 A 和 T 数目也相等B.若一条链上 A 的数目大于 T，则另一条链上 A 的数目小于 TC.若一条链上的 ATGC=1234，则另一条链也是 ATGC=1234D.若一条链上的 ATGC=1234，则另一条链为 ATGC=214315.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
