第三节DNA的复制导学案(教师版)

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第三节 DNA 的复制导学案

时间： 2014-4-17编制人：王总奇审核人：邱佳翔

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：1514，标记 NHCl 培养液培养大肠杆菌

N 、N

4

方法：

培养基类型结果在试管中位置

亲代15N 标记的15N/ 15N-DNA靠近试管底部

NH4Cl 培养液

子一代14N标记的 NH4Cl15 N/14 N-DNA靠近试管中部

培养液

子二代14N 标记的15 N/ 14N-DNA和分别靠近试管中

NH4Cl 培养液14N/ 14N-DNA部和试管口

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？

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

这种复制方式是：半保留复制

问题探讨：

一条母链

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___

条件：模板： ___母链 ________________

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

ｎ次需要多少个游离的腺嘌呤脱氧核甘酸？

DNA分子？若一个ＤＮＡ分子含ｍ个腺嘌呤，则复制

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Ａ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，

n

要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸的个数为（ 2 -1 ） *m 个。2n个ＤＮ

故需

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

① DNA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④ DNA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P 标记的双链DNA噬菌体侵染细菌，若此细菌破裂后释放出

32

体，则其中具有放射性元素P 的噬菌体占总数的n 个噬菌（ C）

A.1/n

B.1/2n

C.2/n

D.1/2

5. 将一个 DNA分子用14 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（

DNA D）