資源簡介

3.3 DNA的復制學案
一學科核心素養
生命觀念：通過學習基因的結構幫助學生理解生命的延續與發展，形成生物進化的觀點，樹立正確的自然觀。
社會責任：通過學習基因的結構，理解有關原理在促進經濟與社會發展、增進人類健康等方面的價值。
科學思維：通過對DNA分子的復制方式的推測與驗證，形成一定的思維方式，培養學生嚴謹的科學態度。
科學探究：通過學習實驗的方法證明假設，能夠對已知事物的未知進行探究。
二學習重難點
重點：DNA分子的復制方式。
難點：DNA分子半保留復制的實驗探究。
三課前預習
1．下面是雙連DNA分子的平面結構模式圖，請用文字寫出圖中1—9的名稱，并回答有關的問題：
（1）_____；（2）_____；
（3）_____；（4）_____；
（5）_____；（6）_____；
（7）_____；（8）_____；
（9）_____；
（10）DNA分子獨特的雙螺旋結構，為復制提供了精確的模板，通過_____；保證了復制能夠準確地進行。
2．沃森和克里克提出的遺傳物質自我復制假說認為：DNA復制時，DNA雙螺旋解開，互補的堿基之間的___________斷裂。解開的______________作為復制的模板，游離的脫氧核苷酸依據____________________原則，通過形成_____________，結合到作為模板的單鏈上。由于新合成的每個DNA分子中，都保留了原來DNA分子中的一條鏈，這種復制方式被稱作___________。
13．1958年，美國生物學家梅塞爾森和斯塔爾以___________為實驗材料，運用_________________技術，設計了一個巧妙的實驗，證明了DNA復制時半保留復制。
4．實驗結果
①將在含有_________培養若干代的大腸桿菌取出，提取DNA后離心后得到______________帶。
②將大腸桿菌轉移到含有_______培養液中繁殖一代后取出，提取DNA后離心后得到______________帶。
③將大腸桿菌轉移到含有_______培養液中繁殖兩代后取出，提取DNA后離心后得到______________帶。
5．真核生物DNA的復制
（1）概念：以_______________________________________________________。
（2）復制方式：________。
（3）復制條件 ：①模板___　②原料__　③能量__　④酶_____
（4）復制特點：①__________________②____________________。
（5）復制意義：____________。
（6）精確復制的原因：_____提供了復制的模板，______保證了復制的精確進行。
6．DNA分子復制的過程如下圖：
a._________；b._________；c._________；d._________；e._________。
7．DNA準確復制的原因
①__________________________________________為復制提供了精確的模板。
②通過______________________________保證了復制準確無誤地進行。
8．根據DNA分子結構和復制的相關知識，回答下列問題：
（1）組成DNA分子的基本結構單位是______________。
（2）DNA分子的堿基配對有一定規律，通過_____連接而成對存在，A一定與____配對，G一定與____ 配對。堿基之間的這種配對關系叫做______________原則。
（3）DNA分子是由__________條鏈組成的_________結構。
（4）DNA分子上有遺傳效應的片段稱為___________。
（5）DNA分子的復制是一個__________（邊解旋邊復制、先解旋后復制）的過程，復制需要模板、原料、能量和_________ 等基本條件。
四自我檢測
1．用3H標記胸腺嘧啶后合成脫氧核苷酸，注入真核細胞，可用于研究
A．DNA復制的場所 B．mRNA與核糖體的結合
C．分泌蛋白的運輸 D．細胞膜脂質的流動
2．酶對細胞代謝起著非常重要的作用。下列有關酶的敘述，正確的是（　　）
A．細胞核和細胞質中都可能有DNA聚合酶
B．光合作用的光反應階段不需要酶的參與
C．人體細胞產生的蛋白酶的最適pH均相同
D．過氧化氫酶為H2O2的快速分解提供活化能
3．若用32P標記某干細胞的一個DNA分子雙鏈，然后在不含32P的培養液中培養，在第五次細胞分裂結束后被32P標記的細胞個數和染色體條數分別是（ ）
A．1個 1條 B．2個 2條 C．2個 4條 D．32個 32條
4．將 DNA 分子雙鏈用 3H 標記的蠶豆(2n＝12)根尖移入普通培養液(不含放射性元素)中，再讓細胞連續進行有絲 分裂。某普通培養液中的第三次有絲分裂中期，根據圖示，判斷該細胞中染色體的標記情況最可能是（ ）
A．12 個 b B．6 個 a，6 個 b
C．6 個 b，6 個 c D．b＋c＝12 個，但 b 和 c 數目不確定
5．基因作為DNA上有遺傳效應的片段，可能在復制等時期發生堿基序列的改變，從而改變遺傳信息。某DNA在第一次復制過程中發生如圖所示變化，若再復制兩代（該過程不再發生突變），則突變DNA占（ ）
A．1/2 B．1/4 C．1/8 D．1/16
6．現有DNA分子的兩條單鏈均只含有14N（表示為14N14N）的大腸桿菌，若將該大腸桿菌在含有15N的培養基中繁殖兩代，再轉到含有14N的培養基中繁殖一代，則理論上DNA分子的組成類型和比例分別是（　　）
A．有15N14N和14N14N兩種，其比例為1：3
B．有15N15N和14N14N兩種，其比例為1：1
C．有15N15N和14N14N兩種，其比例為3：1
D．有15N14N和14N14N兩種，其比例為3：1
7．下圖是細胞分裂過程中的一個示意圖，甲、乙為連續兩次分裂的過程，下列相關敘述正確的是（ ）
A．甲、乙過程中均發生了核DNA的半保留復制
B．甲過程中肯定發生染色體數目加倍的變化
C．B、C細胞中染色體數目和D、F細胞中的不同
D．甲、乙過程中細胞質不一定是均等分配的
8．某DNA分子片段中共含有3000個堿基，其中腺嘌呤占35%。現將該DNA分子片段用15N同位素標記過的四種游離脫氧核苷酸為原料復制3次，將全部復制產物進行密度梯度離心，得到圖甲結果；如果將全部復制產物加入解旋酶處理后再離心，則得到圖乙結果。下列有關分析正確的是（ ）
A．X層與Y層中DNA分子質量比大于1：3
B．Y層中含15N標記的鳥嘌呤有3600個
C．X層中含有的氫鍵數是Y層的1/3倍
D．W層與Z層的核苷酸數之比是4：1
9．研究人員將1個含14N－DNA的大腸桿菌轉移到以15NH4Cl為唯一氮源的培養液中，培養1h后提取子代大腸桿菌的DNA．將DNA解開雙螺旋，變成單鏈；然后進行密度梯度離心，試管中出現兩種條帶（如圖）。下列說法正確的是（　　）
A．由結果可推知該大腸桿菌的細胞周期大約為15min
B．根據條帶的數目和位置可以確定DNA的復制方式
C．解開DNA雙螺旋的實質是破壞核苷酸之間的磷酸二酯鍵
D．若直接將子代DNA進行密度梯度離心也能得到兩條條帶
10．用32P標記玉米體細胞（含20條染色體）的DNA分子，再將這些細胞轉入不含32P的培養基中培養并使其進行細胞分裂。在第二次有絲分裂的后期，每個細胞中的染色體總數和被32P標記的染色體數分別是（ ）
A．20、20 B．40、40 C．40、20 D．20、40
參考答案：
三課前預習
1． C 胞嘧啶 A 腺嘌呤 G 鳥嘌呤 T 胸腺嘧啶 磷酸 胸腺嘧啶（T） 脫氧核糖 胸腺嘧啶脫氧核苷酸 脫氧核苷酸單鏈的一片段 堿基互補配對原則
2． 氫鍵 兩條單鏈 堿基互補配對 氫鍵 半保留復制
3． 大腸桿菌 同位素標記
4． 15NH4Cl培養液 15N/15N-DNA 14NH4Cl 15N/14N-DNA 14NH4Cl 1/215N/14N-DNA,1/214N/14N-DNA
5． 親代DNA分子為模板合成子代DNA的過程 半保留復制 DNA的兩條鏈 四種游離的脫氧核苷酸 ATP 解旋酶和DNA聚合酶 邊解旋邊復制 半保留復制 保持了遺傳信息的連續性 DNA雙螺旋結構 堿基互補配對原則
6． 能量 解旋 脫氧核苷酸 DNA聚合 雙螺旋結構
7． DNA分子獨特的雙螺旋結構 堿基互補配對原則
8． 脫氧核苷酸 氫鍵 T C 堿基互補配對 兩 雙螺旋 基因 邊解旋邊復制 酶
四自我檢測
1．A
2．A
3．B
4．D
5．B
6．D
7．D
8．C
9．D
10．C
試卷第1頁，共3頁

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