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3.3 DNA的復制 -【探究課堂】高一生物同步優質學案（人教版2019必修2）
【學習目標】
1．了解DNA半保留復制的實驗證據。
2．歸納DNA分子的復制過程及總結DNA準確復制的原因。
二、學習重點
1．DNA分子的復制過程和特點。
2．DNA復制的有關計算。
三、學習過程
學習任務一、【知識梳理】
一、DNA半保留復制的實驗證據
1.提出假說：假設 DNA是半保留復制
2.分析假說：復制后得到的子一代DNA和子二代DNA的組成是怎樣的 （如右圖）
3.實驗過程：DNA是肉眼看不見的，如何才能分辨DNA呢？
方法： 。首先在________________ 培養液中培養大腸桿菌，讓大腸桿菌繁殖幾代后，再將大腸桿菌轉移到________________培養液中。然后，在不同時刻破碎大腸桿菌并 ，再將提取的DNA進行 ，并記錄_________________。
如果DNA是以半保留的方式復制的，預期實驗結果如下表（請完成）
培養基類型 結果 在試管中位置
親代 15N
子一代 14N
子二代 14N
4實驗結果
5.實驗結論： 。
【鞏固練習】
1. DNA分子的半保留復制是指
A．DNA分子中的一條鏈進行復制，另一條鏈不復制
B．DNA分子中的一半進行復制，另一半不復制
C．每一個子代DNA分子均保留了其親代DNA分子中的一條單鏈
D．DNA分子復制后，一條仍為親代DNA分子，另一條為子代DNA分子
二、DNA復制的過程
1.DNA分子復制的時間是在__________________和__________________________。
2.場所：
3.復制過程：
①解旋：利用細胞提供的________，在__________的作用下，把兩條螺旋的雙鏈解開；
②復制：以解開的每一段母鏈為_________，在______________作用下，以周圍環境中游離的_________________為原料，按照_______________原則，各自合成與母鏈互補的一段_____。
③重新螺旋：每條子鏈與其對應的__________盤繞成____________結構，而形成一個新的DNA分子。
4.復制的特點：①從過程上看：是邊________邊_________；
②從結果看：是___________ _____復制。
5.復制的基本條件__________、__________、__________、__________。
6.準確復制的原因：______________________、________________________。
7.復制的意義：DNA分子通過復制，使________從親代傳給子代，從而保持了______________。
【鞏固練習】
2. 下列不屬于DNA復制過程中所需條件的是
A.模板DNA 　 B.原料核糖核苷酸 　 C.能量　 D.解旋酶、DNA聚合酶
學習任務二、【深化探究】
DNA分子復制的有關計算規律
1.復制n次后，子代DNA分子總數和含有15N的DNA分子數分別是多少？
2.復制n次后，子代DNA分子含14N的DNA分子數和只含14N的DNA分子數分別是多少？
3.復制n次后，子代DNA分子中脫氧核苷酸鏈數、含15N的脫氧核苷酸鏈數、含14N的脫氧核苷酸鏈數分別是多少？
4.設親代DNA分子中含有腺嘌呤(A)脫氧核苷酸m個，則：
(1)經過n次復制，共需消耗游離的腺嘌呤(A)脫氧核苷酸多少個？
(2)在第n次復制時，需消耗游離的腺嘌呤(A)脫氧核苷酸多少個？
學習任務三、【當堂檢測】
1.下列關于DNA復制的敘述，正確的是(　　)
A.復制均在細胞核內進行 B.復制僅發生在有絲分裂的間期
C.復制過程先解旋后復制 D.堿基互補配對保證了復制的準確性
2.細菌在15N培養基中繁殖數代后，使細菌DNA的含氮堿基皆含有15N，然后再移入14N培養基中培養，抽取其子代的DNA經高速離心分離，如圖①～⑤為可能的結果，下列敘述錯誤的是(　　)
A.第一次分裂的子代DNA應為⑤
B.第二次分裂的子代DNA應為①
C.第三次分裂的子代DNA應為③
D.親代的DNA應為⑤
3.某DNA分子復制三次后，所得到的第四代DNA分子中，含有第一代DNA中脫氧核苷酸鏈的條數
A.1條 B.2條 C.4條 D.8條
學習任務四、【課時作業】
1．DNA分子能夠自我復制的結構基礎是(　　)
A．DNA具有獨特的雙螺旋結構
B．配對的脫氧核苷酸之間連接成與母鏈互補的子鏈
C．磷酸和脫氧核苷酸交替排列的順序穩定不變
D．DNA分子具有多樣性和特異性
2．DNA分子復制時，解旋酶作用的部位應該是(　　)
A．腺嘌呤與鳥嘌呤之間的氫鍵
B．腺嘌呤與胸腺嘧啶之間的氫鍵
C．脫氧核糖與含氮堿基之間的化學鍵
D．脫氧核糖與磷酸之間的化學鍵
3.體外進行DNA復制的實驗，向試管中加入有關的酶、4種脫氧核苷酸和ATP,37℃下保溫。下列敘述中正確的是(　　)
A.能生成DNA，DNA的堿基比例與4種脫氧核苷酸的比例一致
B.不能生成DNA，因為缺少DNA模板
C.能生成DNA，DNA的堿基比例不確定，且與酶的來源有一定的關聯
D.不能生成DNA，因為實驗中缺少酶催化的適宜的體內條件
4．已知DNA分子的一條母鏈上的部分堿基排列順序為—A—C—G—T—，那么，以另一條母鏈為模板，經復制后得到的對應子鏈的堿基排列順序是(　　)
A．—T—G—C—A—　　 B．—A—C—G—T—
C．—U—G—C—A— D．—A—C—G—U—
5．在氮源為14N或15N的培養基上生長的大腸桿菌，其DNA分子分別為14N－DNA(相對分子質量為a)和15N－DNA(相對分子質量為b)。將親代大腸桿菌轉移到含14N的培養基上，再連續繁殖兩代(Ⅰ和Ⅱ)，用某種離心方法分離得到的結果如圖所示。下列對此實驗的敘述不正確的是(　　)
A．Ⅰ代大腸桿菌DNA分子中一條鏈是14N，另一條鏈是15N
B．Ⅱ代大腸桿菌含15N的DNA分子占全部DNA分子的1/4
C．預計Ⅲ代大腸桿菌DNA分子的平均相對分子質量為
(7a＋b)/8
D．上述實驗結果證明DNA復制方式為半保留復制
6．如圖為DNA分子的復制圖解，請據圖回答：
(1)該過程主要發生在細胞的____________(部分)。正常進行所需的條件是_________________等。
(2)圖中A′鏈與________鏈相同，B′鏈與________鏈相同，因此該過程形成的兩個DNA分子完全相同，每個子代DNA分子中均保留了其親代DNA分子的一條單鏈，這種復制方式稱為__________。
(3)假如經過科學家的測定，A鏈上的一段(M)中的A∶T∶C∶G為2∶1∶1∶3，能不能說明該科學家的測定是錯誤的？__________，原因是____________________________________________。
(4)如果以A鏈的M為模板，復制出的A′鏈堿基比例應該是______________________。
(5)15N標記的DNA分子，放在沒有標記的培養基上培養，復制三次后，標記的鏈占全部DNA單鏈的________________。
DNA的結構和復制（第2課時）任務單答案：
任務一【知識梳理】
一、DNA半保留復制的實驗證據
3.同位素標記法 含有15N的 14N的普通 提取DNA 離心 離心后試管中DNA的位置
培養基類型 結果 在試管中位置
親代 15N 15N15N 重帶
子一代 14N 15N14N 中帶
子二代 14N 15N14N 14N14N 1/2中帶1/2輕帶
5.實驗結論： DNA的復制是以半保留的方式進行的 。
二、DNA復制的過程
1.有絲分裂的間期 減數第一次分裂前的間期
2.主要在細胞核
3.①能量 解旋酶
②模板 DNA聚合酶 4種脫氧核苷酸 堿基互補配對 子鏈
③母鏈 雙螺旋
4.復制的特點：①解旋 復制 ②半保留
5.模板 原料 能量 酶
6.DNA具有獨特的雙螺旋結構，能為復制提精確的模板
堿基具有互補配對的能力，能夠使復制準確無誤。
7.遺傳信息 遺傳信息的連續性
學習任務二、【深化探究】
1. 2n 2 2. 2n 2n-2
3. 2n+1 2 2n+1-2
4.(1) ( 2n-1)m (2) ( 2n-1)m
【鞏固練習】
1．C 2．B
學習任務三、【課堂檢測】
1．D 2．A 3． B
學習任務三、【課時作業】
1．A 2．B 3．B 4．B 5．B
6.(1)細胞核　酶、能量、模板、原料　
(2)B　A　半保留復制　
(3)不能　在單鏈中不一定是A＝T，G＝C　
(4)A∶T∶C∶G＝1∶2∶3∶1　(5)1/8
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