高考生物一轮复习导学案3.3DNA的复制

这是一份高考生物一轮复习导学案3.3DNA的复制，共5页。学案主要包含了学习目标，学习重难点，课前预习，课堂探究，效果检测等内容，欢迎下载使用。

【学习目标】
1．运用假说—演绎法探究DNA的复制方式。
2．概述DNA通过半保留的方式进行复制。
3.理解DNA的准确复制是遗传信息稳定传递的基础。
【学习重难点】
DNA分子的复制过程
【课前预习】
一、对DNA分子复制方式的推测
1.假说_______________________________复制方式。
2.提出者______________________________________________________.
3.内容
①解旋：DNA分子复制时，DNA分子的____________解开，互补的碱基之间的______________断裂。
②复制：以_____________作为复制的模板，游离的脱氧核苷酸依据____________原则，通过形成______________,结合到作为模板的单链上。
③特点：新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的__________。
二、DNA分子复制
1、DNA分子复制的内容
(1) 概念：以 分子为模板合成子代DNA分子的过程。
(2) 场所：主要在 中，但在拟核、线粒体、叶绿体中也进行。
(3) 时间：有丝分裂 和减数 。
(4) 条件： 。
(5) 过程：
解旋：DNA首先利用__________提供的能量，在___________的作用下，把两条螺旋的双链解开。
合成子链：以解开的每一段__________为模板，在_______________等酶的作用下，以游离的四种_______________为原料，按照___________________的原则，各自合成与母链互补的一段子链。
形成子代DNA：每一条子链与其对应的模板链盘绕成___________,从而形成_____________________与亲代DNA完全相同的子代DNA.
(6) 特点： 复制和 。
(7) 精确复制的原因：DNA的 结构提供精确模板; 原则保证了复制的准确进行。
(8) 意义：从亲代传给子代，保持遗传信息的连续性。
【课堂探究】
探究一、对DNA复制的推测
1、根据材料回答问题：
材料一：课本P53第一段文字：
1953年，沃森与克里克紧接着发表了第二篇论文，提出假说：DNA的复制方式是半保留复制。当时还有另一种观点存在：DNA是全保留复制的。
材料二：
材料三：课本P54“思考讨论”
问题： （1）以什么为依据来区分这两种 DNA 的复制方式？
怎样分辨子链和母链呢？用什么元素进行标记？
如果是全保留复制，则一个DNA分子形成两个DNA分子，
其中一个是 ，另一个是 ，
② 如果是半保留复制，则新形成的两个DNA分子，各有一条 标记的 ，另一条 标记的 。
探究二、DNA复制的实验研究
提出问题：DNA分子是以什么方式进行复制的？
2、作出假设：DNA分子复制的方式可能的情况有 和 。
3、实验材料：
4、实验方法： 、 。
5、实验原理与预期：
材料一：离心及其原理
离心是一种将悬浊液中悬浊物分离的一种方法，它利用高速旋转产生的离心力，将悬浊颗粒按照密度的不同处于离心管内的不同位置，从而达到分离的目的。密度小的颗粒存在于离心管内的上部，而密度大的颗粒存在于离心管内的下部。如下图所示：

问题1．若在离心管内放入三种结构相同但是N元素质量数不同的DNA，即两条链都含14N的DNA（表示为14N-14N），一条链含14N、一条链含15N的DNA（表示为14N-15N），两条链都含15N的DNA（表示为15N-15N）。则在离心后，离心管内出现三个存在的位置，请在右图中标出三个位置相应的DNA类型。

问题2．用15N标记的一个DNA分子，提供的原料用14N标记。
假设DNA 是半保留复制或全保留复制，DNA复制两代，分别对各代DNA进行离心处理，试管中各代DNA的位置怎样？（亲代15N、子代14N）。画DNA复制结果示意图及对应在离心管中DNA位置。
半保留复制 全保留复制
亲代
子一代
子二代
材料三：
科学家以含有15N标记的NH4Cl培养液来培养大肠杆菌，让大肠杆菌繁殖若干代，从而使大肠杆菌所有DNA全部带有15N，再将大肠杆菌转移到14N的普通培养基上培养一代（即DNA复制一次），然后提取大肠杆菌的DNA放入离心管内离心。
问题3．根据材料三，证明DNA的复制是以_________________方式进行的。
请分析：
如果DNA出现 ，则是全保留复制；
如果DNA出现 ，则是半保留复制。
⑤为了进一步验证上述的推测结果，将亲代含15N的大肠杆菌子转移到含14N的培养基中繁殖两代（Ⅱ），用密度梯度离心方法分离。请分析：
如果DNA出现 ，则是全保留复制；
如果DNA出现 ，则是半保留复制。
6、实验过程（介绍书本P54科学家做的这个实验）
7、观察实验结果（P54图3中的结果）
8、得出实验结论：DNA分子复制是以 进行的。
模版：
探究三、DNA复制过程3.场所：
2.时期：
6.条件：
DNA复制
（1.概念）
原料：
5.方向：

7.特点：
能量：
酶：
8.结果：
思考·讨论：
①两条母链的碱基顺序是否相同？
②两条子链的碱基顺序是否相同？
③新合成的两个DNA碱基顺序是否相同？
4.过程：
(1)解旋：DNA首先利用__________提供的能量，在___________的作用下，把两条螺旋的双链解开。
(2)合成子链：以解开的每一段__________为模板，在_______________等酶的作用下，以游离的四种_______________为原料，按照___________________的原则，各自合成与母链互补的一段子链。
(3)形成子代DNA：每一条子链与其对应的模板链盘绕成___________,从而形成____________与亲代DNA完全相同的子代DNA。
9.DNA能准确复制的原因：
（1）DNA分子独特的 为复制提供精确的模板。
（2）通过 保证了复制的准确无误。
10.DNA的意义（DNA为什么要复制？）
探究四、DNA分子复制中相关计算的规律方法
DNA分子复制为半保留复制，若将一个被15N标记的DNA转移到含14N的培养基中培养(复制)若干代，其结果分析如下图所示：
图一
(1)子代DNA分子： 个。
①无论复制多少次，含15N(亲代链)的DNA始终是 个。
②含14N(新合成链)的DNA分子有 个，只含14N(新合成链)的DNA分子有 个，做题时应看准是“含”还是“只含”。
(2)子代DNA分子的总链： 。
①无论复制多少次，含15N(亲代链)的链始终是 条。做题时应看准是“DNA分子”还是“链”。
②含14N(新合成链)的链是 条。
(3)消耗的脱氧核苷酸。
①若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，则经过n次复制需要消耗游离的该脱氧核苷酸为 个。
②若进行第n次复制，则需要消耗该脱氧核苷酸为 个。
【效果检测】
1.将在14N培养基中连续多代培养的细菌转移到15N培养基中,培养两代后提取DNA进行密度梯度离心,实验结果应为（ ）
2.为探究DNA复制的方式，科学家先用含有15NH4Cl的培养液培养大肠杆菌，繁殖若干代得到的大肠杆菌，其DNA几乎都被15N标记；再将大肠杆菌转移到含有14NH4Cl的普通培养液中培养。收集不同时期的大肠杆菌，提取DNA并进行离心处理，离心后试管中DNA的位置如图所示。下列推测不合理的是（ ）
A.子代DNA的两条链可能都含有15N
B.1号带中的DNA的氮元素都是14N
C.实验结果证明DNA复制方式为半保留复制
D.3号带的DNA为亲代大肠杆菌的DNA
3、DNA的复制不可能发生在 （ ）
A、细胞核中 B、叶绿体中 C、线粒体中 D、核糖体中
4、实验室内模拟生物体DNA的复制必需的一组条件是 ( )
①酶 ②游离的脱氧核苷酸 ③ATP ④DNA分子 ⑤mRNA ⑥tRNA ⑦适宜的温度 ⑧适宜的PH
A、①②③④⑤⑥ B、②③④⑤⑥⑦ C、②③④⑤⑦⑧ D、①②③④⑦⑧
5、具有100个碱基对的一个DNA分子区段，内含40个胸腺嘧啶，如果连续复制2次，需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸 （ ）
A、 60个 B、80个 C、120个 D、180个
6、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分子占12.5%时，该DNA分子已复制的次数是 ( )
A．1 B．2 C．3 D．4