DNA复制学案

第3节 DNA的复制

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【教学目标】 

1.概述DNA分子的复制

2.探讨DNA复制的生物学意义

【教学重点】 

DNA分子复制的条件、过程和特点

【教学难点】

DNA分子复制过程

【知识梳理】

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：                  

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

     分析：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.概念： DNA复制是以               为模板合成              的过程。

   2.特点：（1）DNA复制是一个                的过程；

（2）由于新合成的DNA分子中都保留了原DNA的一条链，因此这种复制叫            

                        复制

    3.时间：有丝的 __________ 和减数第一次的          ，随着染色体的复制而完成的。

             模板：___________________

4.条件： 原料：_________________

能量：__________________

酶： __________________

5.场所：主要在         细胞质中也有

6.过程：①            →②合成         →③形成子代DNA

结果：___________________________________

7.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。

8.功能：DNA分子通过复制使亲代的____________传递给子代，从而保证了遗传信息的             ，故有传递信息的功能。

五、小结（DNA复制的过程及意义）

【知识点总结】

1.DNA是以半保留的方式复制的。

2.DNA分子的复制是一个边解旋边复制的过程。复制需要模板、原料、能量和酶等基本条件。DNA的每一条链做为模板，通过碱基互补配对，保证了复制能够准确的进行。

【问题导读】

课前思考：细胞在增殖的同时遗传物质也从亲代传递到了子代，生物体的主要遗传物质—DNA是如何保持前后代的一致？

知识延伸：

DNA分子半保留复制的应用

亲代DNA分子复制n代后，新形成的DNA分子总数为2n个。其中含有亲代DNA分子母链的只有两个，占子代DNA分子总数的比值为：2/2n；亲代母链只有两条，占子代DNA总的脱氧核苷酸链数的2/（2n×2）即1/2n。新合成的2n个DNA分子的碱基顺序是完全一样的。 

【分析讨论】（合作交流，共同提高）

1、具有100个碱基对的DNA分子区段，内含40个T，如果连续复制两次，需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸多少个？

2、将一条染色体中的DNA用15N标记，所给原料是14N的脱氧核苷酸，让其发生复制，请画出复制前后染色体及DNA的情况。（15N的链用红笔画，14N的链用蓝笔画）

【基础测试】

1.某DNA分子复制三次后，所得到的DNA分子中，含有第一代DNA中脱氧核苷酸链的条数是（    ）

  A.1条       B.2条       C.4条      D.

2.一个被放射性元素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（    ）

  A.1/n        B.1/2n        C.2/n       D.1/2

3.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（    ）

  A.1/32        B.1/16       C.1/8         D.1/4

4.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（    ）

  A.180个      B.280个       C.320个        D.360个

5.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？（    ）

A.3次        B.4次         C.5次         D.6次

【能力提高】

6．含有32P或31P的磷酸，两者化学性质几乎相同，都可参与DNA分子的组成，但32P比31P质量大。现将某哺乳动物的细胞移至含有31P磷酸的培养基中，连续培养数代后得到G0代细胞。然后将G0代细胞移至含有32P磷酸的培养基中培养，经过第1、2次细胞后，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：

(1)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       。

（2）G0、G1、G2三代DNA分子离心后的试管分别是图中的：G0      

G1      ，G2        。

（3）G2代在①、②、③三条带中DNA数的比例是           。

（4）上述实验结果证明DNA的复制方式为          。DNA的自我复制能使生物的           保持相对稳定。

（5）若原第一世代DNA分子有14000个脱氧核苷酸，且（A+T）／(G+C)=2／5,则培养到第三代细胞时，培养基中至少添加游离胸腺嘧啶脱氧核苷酸        个。