資源簡介

3.3 DNA的復制
學習目標：1、運用假說--演繹法探究DNA的復制方式，概述DNA通過半保留方式進行復制
2、通過對DNA半保留復制方式的學習，理解DNA的準確復制是遺傳信息穩定傳遞的基礎。
3、概述DNA復制的條件、過程和特點
教學重點：1、運用假說--演繹法探究DNA的復制方式
2、DNA復制的條件、過程和特點
教學難點：1、運用假說--演繹法探究DNA的復制方法
2、DNA復制的過程
授課過程
【課前預習】
知識點一 對DNA復制的推測
1、半保留復制
（1）提出者：
（2）觀點：DNA復制的方式為
（3）假說的內容
①解旋：DNA復制時，DNA 解開，互補的堿基之間的 斷裂
②復制： 分別作為復制的模板，游離的脫氧核苷酸根據 原則，通過形成 ，結合到作為模板的單鏈上。
（4）結果：新合成的每個DNA分子中，都保留了原來
2、全保留復制
DNA復制以DNA雙鏈為模板，子代DNA的雙鏈都是
知識點二 DNA半保留復制的實驗證據
1、實驗者：
2、實驗材料：
3、實驗方法： 技術和離心技術
4、實驗原理：15N和14N是氮元素的兩種穩定同位素，這兩種同位素的相對原子質量不同，含15N的DNA比含14N的DNA密度 ，因此，利用離心技術可以在試管中區分含有不同氮元素的DNA。
(
大腸桿菌在含
15
NH
4
Cl的培養液中生長若干代，獲得的大腸桿菌DNA的為
) 5、實驗過程
(
轉移到含
的培養液中
)
(
繁殖一代后取出
) (
繁殖兩代后取出
)
(
提取DNA，離心，記錄DNA在離心管中的位置
)
6、實驗結果
①立即提取，提取DNA→離心→試管中只出現了一條DNA帶，位置靠近試管底部。
②繁殖一代后取出，提取DNA→離心→試管中只出現了一條DNA帶，位置居中。
③繁殖兩代后取出，提取DNA→離心→試管中出現了兩條DNA帶，一條帶位置居中，另一條帶的位置更靠上。
7、實驗結果和預測的一致，說明DNA的復制是以 的方式進行的。
知識點三 DNA復制過程
1、DNA復制的概念：以 為模板合成 過程。
2、時間：在真核生物中，這一過程是在 ，隨著 的復制而完成的。
3、過程
①需要細胞提供能量
（1）解旋 ②需要 酶的作用
③結果：將DNA雙螺旋的兩條鏈解開
①模板：解開的每一條母鏈
（2）合成子鏈 ②原料：游離的4種
③酶：
④原則： 原則
（3）重新螺旋：每條新鏈與其對應的模板鏈盤繞成 結構
4、結果：形成兩個 的DNA分子
5、特點
（1）
（2）
6、準確復制的原因
（1）DNA獨特的 結構，為復制提供了精準的模板。
（2）通過 ，保證了復制能夠準確的進行。
7、意義：將 從親代細胞傳給子代細胞，從而保持了 的連續性。
【新課拓展】
1、在刑偵領域，DNA能像指紋一樣用來鑒定個人身份。結合脫氧核苷酸序列的多樣性和特異性，分析這一方法的科學依據
2、用15N標記一個DNA分子的兩條鏈，用含14N的脫氧核苷酸為原料復制一次。那么，半保留復制和全保留復制兩種情況下產生的子代DNA有什么不同？
3、親代大腸桿菌的DNA種含有15N，在含有14N的培養基中進行復制
①大腸桿菌在增殖過程中，其分裂次數和DNA復制次數有何關系？
②若將第三代大腸桿菌的DNA提取后進行離心，則靠近試管底部、位置居中和靠近試管的上部的DNA數之比為多少？
【本課訓練】
1．DNA的半保留復制對遺傳信息的穩定傳遞具有重要意義。提出DNA半保留復制假說的科學家是（　　）
A．沃森和克里克 B．施萊登和施旺 C．梅塞爾森和斯塔爾 D．拉馬克和達爾文
2．下列敘述不屬于沃森和克里克提出的DNA分子復制假說內容的是(　　)
A．DNA分子復制的場所主要是細胞核 B．DNA分子復制是半保留復制方式
C．DNA分子復制時先解旋后復制 D．DNA分子復制時遵循堿基互補配對原則
3．學習生物科學史，能夠幫助我們理解生物科學的本質和科學研究方法。下列關于遺傳學科學史的描述正確的是（ ）
A．薩頓通過假說一演繹法證明了基因在染色體上
B．艾弗里利用加法原理設計實驗證明了DNA是遺傳物質
C．沃森和克里克通過構建物理模型揭示了DNA結構是雙螺旋結構
D．梅塞爾森等人運用同位素標記法證明了DNA復制是全保留復制
4．用被15N完全標記（DNA分子的兩條鏈都被標記）的大腸桿菌為實驗材料，置于不含標記性的培養基中培養，逐代離心分析DNA標記情況，其中兩條均含15N稱重鏈，兩條均含15N為輕鏈，兩條標記情況不同為雜合鏈。下列說法正確的是（ ）
A．該實驗使用同位素示蹤法、差速離心法
B．復制n代后若結果出現輕鏈，則可排除全保留復制假設
C．欲獲取完全標記的大腸桿菌，需先培養充分標記的宿主細胞
D．DNA半保留復制的假說最先是由沃森和克里克提出的
5．現有DNA分子的一條單鏈只含有14N，另一條單鏈只含15N的大腸桿菌（表示為14N15N），若將該大腸桿菌在含14N的培養基中繁殖兩代，再轉到含15N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15N14N和14N14N兩種，其比例為3：1
C．有15N15N和14N15N兩種，其比例為1：7 D．有15N15N和14N15N兩種，其比例為7：1
6．把含14N的大腸桿菌培養在氮源為15N的培養液中。完成一次細胞分裂后，再放回氮源為14N的環境中培養，DNA復制一次后，將大腸桿菌進行密度梯度離心，分離DNA，如果DNA是以半保留方式復制，則DNA組成分析應為（ ）
A．3/4輕氮型、1/4中間型 B．1/4輕氮型、3/4中間型
C．1/2中間型、1/2重氮型 D．1/2輕氮型、1/2中間型
7．下列有關細胞中DNA復制的敘述，錯誤的是（ ）
A．DNA復制通常發生在細胞分裂間期 B．DNA復制需要4種核糖核苷酸作原料
C．DNA的復制過程是邊解旋邊復制 D．DNA在復制過程中可能會發生差錯
8．下列有關雙鏈DNA的結構和復制的敘述，正確的是（　　）
A．DNA分子復制需要模板、原料、酶和ATP等條件
B．DNA分子中每個脫氧核糖均連接著兩個磷酸基團
C．DNA分子一條鏈上相鄰的堿基通過氫鍵連接
D．DNA聚合酶催化兩個游離的脫氧核苷酸之間的連接
【當堂檢測】
1、 下列物質中與DNA復制無關的是（ ）
A．ATP B．DNA的兩條鏈 C．解旋酶 D．尿嘧啶核糖核苷酸
2、 細胞有絲分裂的意義表現在
A．產生的子細胞有更大的變異 B．使子細胞中染色體數各不相同
C．使生物產生的生殖細胞和體細胞中染色體數相一致，保持親代和子代染色體數目一致
D．在生物的生長發育過程中，使所有體細胞的染色體數目保持一致，從而保持了遺傳的穩定性
3、 甲生物核酸的堿基組成為嘌呤占 46%、嘧啶占 54%，乙生物遺傳物質的堿基組成為嘌呤占 34%、 嘧啶占 66%，則甲、乙生物可能是（ ）
A．T2 噬菌體、煙草花葉病毒 B．乳酸菌、SARS 病毒
C．硝化細菌、綿羊 D．玉米、T2 噬菌體
4、 DNA分子能準確自我復制的根本原因是
①DNA具有獨特的雙螺旋結構 ②連接兩條鏈的堿基有互補配對能力
③磷酸和脫氧核糖交替排列 ④DNA有特異性和多樣性
A．①② B．②③ C．③④ D．①④
5、 某雙鏈DNA分子中含有400個堿基，一條鏈上A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，關于該DNA分子說法正確的（ ）
A．四種含氮堿基A∶T∶G∶C＝2∶2∶3∶3 B．連續復制兩次，需要游離的腺嘌呤脫氧核苷酸240個
C．堿基排列方式共有4200種 D．含有2個游離的磷酸基
6、 下列關于DNA復制的敘述，正確的是（ ）
A．方式是半保留復制 B．原料是4種核糖核苷酸 C．均在細胞核內進行 D．產物是RNA分子
7、 一個DNA分子復制完畢后，新形成的DNA子鏈（ ）
A．是DNA母鏈的片段 B．與DNA母鏈之一相同
C．與DNA母鏈相同，但U取代T D．與DNA母鏈完全不同
8、某雙鏈DNA分子共有堿基700個，其中一條鏈上（A+T）:（C+G）=2.5，該DNA分子復制兩次共需游離的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的數目是 （ ）
A．300個 B．400個 C．600個 D．750個
9、當牛的卵原細胞進行 DNA 復制時, 細胞中不可能發生（ ）
A．DNA 的解旋 B．蛋白質的合成 C．基因突變 D．基因重組
10．如圖為真核細胞復制過程的模式圖，請根據圖示過程回答下列問題。
（1）由圖示可知，1個DNA分子甲復制出乙、丙2個DNA分子，其方式是_________。
（2）DNA解旋酶能使雙鏈DNA解開，但需要細胞提供_________。
（3）從圖中可以看出合成兩條子鏈的方向_________。
（4）細胞中DNA復制的場所是_________；在復制完成后，乙、丙分開的時期為_________。
（5）若一個卵原細胞的一條染色體上的珠蛋白基因在復制時，一條脫氧核苷酸鏈中的一個A被替換成了T，則由該卵原細胞產生的卵細胞攜帶該突變基因的概率是
【本課訓練】
A C C D C D B A
【當堂檢測】
D D B A D A B D D
10、半保留復制 能量（） 相反 細胞核、線粒體和葉綠體
有絲分裂后期、減數第二次分裂后期

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