学校:临清实验高中 学科:生物 编写人:陈正文 审稿人:张向阳
第三章第3节 DNA的复制
课前预习学案
一、预习目标
预习DNA的复制的基本知识,了解DNA分子复制的条件、过程和特点。 二、预习内容 (一)、对DNA分子复制的推测 半保留复制
思考:如何验证? (二)、DNA分子复制的过程 1、复制的概念
2、时间: 3、场所: 4、“准确”复制的原理
(三)、DNA复制中的计算问题
n
1、DNA复制次数与形成的DNA数的关系是2个(n为复制次数);一个DNA分子中的两条链上的脱氧核苷酸数相等;双链DNA分子符合碱基互补配对原则,即A=T,G=C。一个DNA分子无论复制几次,形成的新DNA分子中,只有两个DNA分子中含有原来的DNA链。即:
一个DNA分子复制n次,则:
① 复制至n代,DNA分子总数为 ;
② n代的DNA分子中,含原来DNA母链的DNA分子有 个,占子代所有DNA分子总数的 ;
③ n代DNA分子中,含原DNA的母链 条,占全部单链的 。 三、提出疑惑
同学们,通过你的自主学习,你还有哪些疑惑,请把它填在下面的表格中 疑惑点
疑惑内容 课内探究学案
一、学习目标
1、 记住DNA复制的概念
2、 简述DNA复制的过程,并分析、归纳出DNA复制过程的特点。 3、 知道DNA复制在遗传上的意义 学习重难点:
4、 DNA分子结构的主要特点
5、 DNA分子复制的条件、过程和特点 二、学习过程 (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 方法:
培养基类型 结果 在试管中位置 亲代
子一代 分
子二代 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:________________________________________________________。 三、反思总结
四、当堂检测
1.下列关于DNA复制的叙述,正确的是 ( 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 ( ) 条 条 条 条
32
4.一个被放射性元素P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
32
体,则其中具有放射性元素P的噬菌体占总数的 ( ) n 2n n 2
14
5.将一个DNA分子用N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 ( ) 32 16 C.1/8 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 ( ) 个 个 个 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? ( ) 次 次 次 次 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
32313231
9.含有P或P的磷酸,两者化学性质几乎相同,都可参与DNA分子的组成,但P比P质
31
量大。现将某哺乳动物的细胞移至含有P磷酸的培养基中,连续培养数代后得到G0代细胞。
32
然后将G0代细胞移至含有P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:
G0、G1、G2三代DNA离心后得试管分别是 图中的G0__, G1___, G2___。
①⑵G2代在①、②、③三条带中DNA数的比
②例是_______。
③ 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 ___________
A B C D 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。
课后练习与提高
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.
m?2n3(m?2n) B. C.m-2n D.2(m-2n) 225.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)=,那么其互补链中其比例应是 ( )
A. B.0.8 C. D.
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 ( )
-II
A.1/2 B.1/2n C.1/2n D.1/2n+
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 %
答案
当堂检测
1-5 D A B C C 6-8 B B D 9、⑴A;B;D⑵0:2:2⑶P /P半保留复制;遗传信息
32
3131
P/ P⑷
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课后练习与提高:
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。 。 。 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)。
2017人教版高中生物必修2第三章第3节DNA的复制word导学案
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