第三节 DNA的复制导学案(教师版)

第三节 DNA 的复制导学案

编制人：王总奇 审核人：邱佳翔 时间：2014-4-17

学习目标

1.概述DNA 分子的复制。

2.了解DNA 的复制的基本知识，了解DNA 分子复制的条件、过程和特点

3.探讨DNA 复制的生物学意义。

知 识 回 顾

1. DNA 分子是由 2 条 脱氧核苷酸 长链盘旋而成的 双螺旋

结构。

2. 脱氧核糖 和 磷酸 交替连接，排列在外侧，构成基本骨架； 碱基 排列在内侧。

3. 两条链上的碱基通过 氢键 连接成碱基对，A 与T 、G 与C 形成碱基

对，遵循一定的规律。碱基之间这种一一对应的关系，叫做 碱基互补配对

原则

课前预习案

一、对ＤＮＡ分子复制的推测

沃森和克里克关于DNA 复制的假说:: 半保留复制 ：ＤＮＡ

分子复制时，ＤＮＡ分子的 双螺旋 将解开，互补碱基之间的 氢键 断裂，

解开的两条单链作为复制的 模板 ，游离的脱氧核苷酸依据 碱基互补配对 原则，通过形成 氢键 ，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.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

__ 大肠杆菌 __为实验材料，运用_ 同位素示踪 ___，设计了实验。

2.实验过程

同位素： 15N 、 14N ，标记NH 4Cl 培养液培养大肠杆菌

方法：

分析：①离心处理后，为什么子一代DNA 只有杂合链带。

答：因为子一代的DNA ，经过半保留复制，含有一条母链，另一条是新合成的链，因此

是杂合链。

②子二代DNA 出现了轻链带和杂合链带，说明了什么？ 培养基类型 结果 在试管中位置 亲代 15N 标记的NH4Cl 培养液

15N/15N-DNA 靠近试管底部

子一代 14N 标记的NH4Cl 培养液

15N/14N-DNA 靠近试管中部

子二代 14N 标记的NH4Cl 培养液 15N/14N-DNA 和 14N/14N-DNA 分别靠近试管中

部和试管口

答：说明DNA是半保留复制的。

结论：上述实验证明，在新合成的每个DNA分子中，都保留了一条母链这种复制方式是：半保留复制

问题探讨：

１、这个实验是如何区分子代与亲代ＤＮＡ分子的？

答：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。

２、分别用两种不同颜色的笔画出子一代，子二代示意图。假设是全保留复制又该如何用不同颜色的笔画出子一代，子二代ＤＮＡ示意图？

答：自己画

３、一个ＤＮＡ复制多次，产生的子代ＤＮＡ分子中含母链ＤＮＡ分子数，含母链条数各是多少？

答：一个DNA不管复制多少次，产生的子代DNA分子中含母链的ＤＮＡ分子数总是２个，含母链条数也总是２条。

三、ＤＮＡ分子的复制过程

1.什么是DNA的复制（DNA复制的概念）？

答：指以亲代DNA为模板合成子代ＤＮＡ的过程。

2.特点：

时间： ___有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期___

模板：___母链________________

条件：原料：____细胞中游离的４中脱氧核苷酸_____________

能量：_____细胞提供的能量——ＡＴＰ_____________

酶： _____ＤＮＡ解螺旋酶和DNA复制酶______________

场所：___真核生物主要在细胞核内，线粒体和叶绿体也可进行；原核生物主要在拟核，也可在细胞质（如质粒的复制）__________

过程：__以亲代DNA为模板，边解旋边复制合成子代ＤＮＡ_________

结果：一个DNA分子就形成了两个完全相同的DNA分子。

意义：____DNA分子通过复制，将遗传信息从亲代传给了子代，从而保持了遗传信息的连续性__。

问题探讨：

１、请根据教材中ＤＮＡ分子的复制图解，回答下列相关问题。

（１）解旋过程是否需要消耗能量？破坏的化学键是什么？

答：需要消耗能量；破坏的化学键是氢键。

（２）ＤＮＡ复制的特点是什么？复制的准确性取决于什么？

答：DNA复制的特点是半保留复制；DNA复制的准确性取决于：1）DNA独特的双螺旋结构为复制提供精确的模板，2）碱基互补配对保证复制的准确进行。

２、一个DNA复制n次，共形成多少个DNA分子？若一个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甘酸？

答：1).2n个。

2）.（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分子共有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，故需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸的个数为（2n-1）*m个。

练一练：DNA复制的基本条件是（ B ）

A．模板，原料，能量和酶

B．模板，温度，能量和酶

C．模板，原料，温度和酶

D．模板，原料，温度和能量

基础检测

1.下列关于DNA复制的叙述，正确的是（ D ）

A.DNA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（ A ）

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（ B ）

A.1条

B.2条

C.4条

D.8条

4.一个被放射性元素32P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32P的噬菌体占总数的（ C ）

A.1/n

B.1/2n

C.2/n

D.1/2

5.将一个DNA分子用14N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（ D ）