高中第3章 基因的本质第3节 DNA的复制学案设计

3.3DNA的复制

基础知识

　一、对DNA分子复制的推测

沃森和克里克提出的遗传物质自我复制的假说——①        :DNA分子复制时,DNA分子的②     将解开,互补碱基之间的③     断裂,解开的两条单链作为复制的④   ,游离的脱氧核苷酸依据⑤       原则,通过形成⑥      ,结合到作为模板的单链上,结果新合成的每个DNA分子中都保留了原来DNA分子中的一条链。

二、DNA半保留复制的实验证据(选学)

1.科学家以含有⑦    标记的NH4Cl培养液培养大肠杆菌,让它繁殖几代后再转移到⑧    的普通培养液中,在不同时期收集大肠杆菌并提取DNA,再将提取的DNA进行⑨      ,记录离心后DNA的位置。

2.离心后的三个试管中的结果:亲代试管中,只有一条靠近试管底部的带,密度最大,应该是⑩      ;子一代试管中,只有一条位置居中的带,密度居中,应该是      ;子二代试管中,有一条离试管底部最远的带,密度最小,应该是         ,另有一条居中的带。由此证明DNA的复制是以        方式进行的。

三、DNA分子复制的过程

1.DNA分子的复制是一个边      边      的过程,复制需要模板、原料、能量和       等基本条件。DNA分子独特的       结构,为复制提供了精确的模板,通过             ,保证了复制能够准确地进行。 

2.DNA分子通过复制,将遗传信息从亲代传给子代,从而保持了                  。

合作探究

知识点一:DNA半保留复制的实验证据

请根据教材P54中“证明DNA进行半保留复制的实验”,回答下列相关问题。

1.该实验采用了什么研究方法?

2.根据离心后三个试管中密度带的分布情况,为什么能判断出DNA的复制方式是半保留复制?

3.第二代的试管中两条密度带中的DNA分子数之比为多少?

4.分别用实线、虚线(或不同颜色)画出子一代、子二代的DNA示意图。假设是全保留复制又该如何画图?

例1　把培养在含轻氮(14N)的环境中的一细菌,转移到含重氮(15N)的环境中,培养相当于复制一轮的时间,然后放回原环境中培养相当于连续复制两轮的时间后,细菌DNA组成分析表明(　　)。

A.3/4轻氮型、1/4中间型　　 B.1/4轻氮型、3/4中间型

C.1/2轻氮型、1/2中间型 D.3/4重氮型、1/4中间型

知识点二:DNA分子的复制过程

阅读课本P55~56，思考并回答：

1.请完成下列有关DNA复制的表格:

　　2.根据DNA复制过程完成下列计算。

(1)若1个DNA分子含m个腺嘌呤,则复制n次需要多少个游离的腺嘌呤脱氧核苷酸?

(2)让某32P标记的噬菌体侵染只含有31P的大肠杆菌,假设噬菌体的DNA在大肠杆菌中复制了m次,求所得的子代中含有32P标记的噬菌体有多少个?含有31P标记的噬菌体有多少个?

(3)用32P标记精原细胞的核DNA,若让其进行两次有丝分裂,那么所得的4个子代细胞中,具有32P标记的细胞有多少个?若让其进行减数分裂,那么所得的4个子代细胞中具有32P标记的细胞又有多少个?

例2　体外进行DNA复制的实验时,向试管中加入有关的酶、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

课堂总结

板书设计

3.3DNA的复制

一、DNA半保留复制的实验证据

二、DNA分子的复制过程

作业布置

基础知识

①半保留复制　②双螺旋　③氢键　④模板　⑤碱基互补配对　⑥氢键　⑦15N　⑧14N　⑨离心　⑩15N/15N　N/14N　N/14N　半保留　解旋　复制　酶

双螺旋　碱基互补配对　遗传信息的连续性

合作探究

知识点一:DNA半保留复制的实验证据

1.该实验采用了同位素示踪法。

2.因为若DNA为全保留复制,则第一代与第二代试管中的密度带都只有两种:重型与轻型,不会出现中间型。

3.试管中两条密度带中的DNA分子数之比为1∶1。

4.

例1　A

【解析】轻氮(14N)环境中的一细菌转移到重氮(15N)环境中培养相当于复制一轮的时间后,DNA分子全为15N/14N,再返回轻氮(14N)环境中培养复制两次,产生4个DNA分子,其中3/4为轻氮型、1/4为中间型。

知识点二:DNA分子的复制过程

1.

2.(1)(2n-1)m。因为1个DNA分子复制n次,共形成2n个DNA分子,这2n个DNA分子只有2条链(相当于1个DNA分子)的合成不需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸,故共需要游离的脱氧核苷酸的个数为(2n-1)m个。

(2)2个;2m个。

(3)2个或3个或4个;4个。

例2　B

【解析】DNA复制的四个基本条件:模板、酶、ATP、原料。题中信息显示没加入模板DNA,所以无DNA生成。