2019-2020版高中生物3.1.3dna的复制学案中图版必修2.doc
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1、第三节DNA的复制目标导航1.结合探究活动,掌握DNA分子的复制过程。2.阅读教材,简述DNA复制的生物学意义。一、DNA复制的概念与时间1.概念以亲代DNA分子为模板合成子代DNA的过程。2.时间:细胞有丝分裂的间期和减数分裂的间期。二、DNA复制的过程及特点1.DNA复制的过程2.DNA复制的特点(1)边解旋边复制;(2)半保留复制。3.意义在减数分裂和受精作用过程中,遗传信息通过亲代DNA的复制传给子代,保持了遗传信息的连续性。判断正误:(1)有的细胞并不进行DNA复制。()(2)DNA双螺旋全部解链后,开始DNA复制。()(3)单个脱氧核苷酸在DNA酶的作用下连接成子链,并且2条子链形
2、成子代DNA分子。()(4)DNA的复制需要消耗能量。()(5)单个脱氧核苷酸借助DNA聚合酶通过氢键彼此连接成DNA链。()(6)真核细胞核内DNA复制后位于两条姐妹染色单体上。()(7)DNA分子独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板。()(8)通过碱基互补配对原则,保证了复制的准确进行。()(9)通过DNA复制,将遗传信息从亲代传给了子代,保持了遗传信息的连续性。()(10)经过DNA复制得到的子代DNA是由亲代DNA链和复制的新链随机结合而成的。()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)一、DNA复制需要的条件、场所、特点及结果意义1.DNA分子复制的过程归
3、纳2.不同生物的DNA分子复制的场所在自然状态下,生物的DNA均在细胞中复制3.复制后两DNA分子的位置核DNA复制后位于两姐妹染色单体上。4.子DNA分开时刻及去向细胞分裂过程中,两子DNA随着丝粒分裂姐妹染色单体分开而分开,即两子DNA分开于有丝分裂后期或减数第二次分裂后期。5.巧记DNA分子复制的“一、二、三、四”若图中的亲代DNA分子中含有腺嘌呤脱氧核苷酸m个,请结合图示分析以下问题。1.关于DNA分子数(1)子代DNA分子总数2n个。(2)含15N的DNA分子数2个。(3)含14N的DNA分子数2n个。(4)只含15N的DNA分子数0个。(5)只含14N的DNA分子数(2n2)个。2
4、.关于脱氧核苷酸链数(1)子代DNA分子中脱氧核苷酸链数2n1条。(2)含15N的脱氧核苷酸链数2条。(3)含14N的脱氧核苷酸链数(2n12)条。3.关于消耗的脱氧核苷酸数设亲代DNA分子中含有某种脱氧核苷酸m个,则(1)经过n次复制,共需消耗游离的该脱氧核苷酸m(2n1)个。(2)在第n次复制时,共需消耗游离的该脱氧核苷酸m2n1个。1.下图表示DNA复制的过程,结合图示,下列有关叙述不正确的是()A.DNA复制过程中首先需要解旋酶破坏DNA双链之间的氢键,使两条链解开B.DNA分子的复制具有双向复制的特点,生成的两条子链的方向相反C.从图示可知,DNA分子具有多起点复制的特点,缩短了复制
5、所需的时间D.DNA分子的复制需要DNA聚合酶将单个脱氧核苷酸连接成DNA片段问题导析(1)DNA分子过程中的解旋酶破坏DNA双链之间的氢键,使两条链解开。(2)DNA分子两条链是反向平行的,两条链复制时箭头方向是相反的。(3)图示中复制的起点只有1个,不能体现DNA分子具有多起点复制的特点。(4)DNA聚合酶的作用底物是单个游离的脱氧核苷酸。答案C一题多变判断正误:(1)DNA解旋后的每一条脱氧核苷酸链都可以作为DNA复制的模板。()(2)通过DNA复制,可以将遗传信息准确无误地从亲代传给子代。()(3)减数分裂过程中DNA分子复制发生于减前的间期、两分子DNA分开发生于减后期。()(4)1
6、个DNA分子复制n次后所产生的新DNA分子中只有两个子DNA含第一代DNA的链。()答案(1)(2)(3)(4)二、研究DNA复制常用方法1.研究DNA复制常用同位素标记法和离心法常标记3H、15N、32P,通过离心不同质量的DNA在试管中占据不同位置确定复制方式。2.实例(1)方法:同位素标记及密度梯度离心法。(2)实验原理含15N的双链DNA密度大,含14N的双链DNA密度小,一条链含14N、一条链含15N的双链DNA分子密度居中。(3)实验假设DNA以半保留的方式复制。(4)实验预期离心后应出现3条DNA带。重带(密度最大):两条链都为15N标记的亲代双链DNA。中带(密度居中):一条链
7、为14N标记,另一条链为15N标记的子代双链DNA。轻带(密度最小):两条链都为14N标记的子代双链DNA。(5)实验过程(6)过程分析立即取出,提取DNA离心全部重带。繁殖一代后取出,提取DNA离心全部中带。繁殖两代后取出,提取DNA离心轻带、中带。(7)实验结论DNA的复制是以半保留方式进行的。(8)重带中带轻带比例关系为02(2n2)(注:n代表DNA复制次数)。1.DNA复制是否只在有丝分裂和减数分裂过程中进行?是否只发生于细胞核中?答案不是,无丝分裂过程中也发生DNA复制;线粒体和叶绿体中也有DNA,也进行DNA复制。2.如果将DNA分子的两条链用15N标记,转移到含14N的培养基中
8、培养,试分析子代DNA被标记的情况。DNA复制次数含15N的DNA含14N的DNA含15N的DNA链含14N的DNA链复制1次_复制2次_答案22222426。3.若用15N标记一个DNA分子的两条链,用含14N标记的脱氧核苷酸为原料复制一次。那么,半保留复制和全保留复制两种情况下产生的子代DNA有什么不同?答案半保留复制:两个子代DNA分子都为一条链含15N,一条链含14N。全保留复制:子代DNA分子中有一个两条链都为14N,另一个两条链都为15N。2.在氮源为14N和15N的培养基上生长的大肠杆菌,其DNA分子分别为14NDNA(相对分子质量为a)和15NDNA(相对分子质量为b)。将亲代
9、大肠杆菌转移到含14N的培养基上,再连续繁殖两代(和),用某种离心方法分离得到的结果如下图所示。下列对此实验的叙述不正确的是()A.代细菌DNA分子中一条链是14N,另一条链是15NB.代细菌含15N的DNA分子占全部DNA分子的C.预计代细菌DNA分子的平均相对分子质量为D.上述实验结果证明DNA复制方式为半保留复制问题导析(1)15NDNA在14N的培养基上进行第一次复制后,产生的两个子代DNA分子均含有一条15N的DNA链和一条14N的DNA链。这样的DNA用离心法分离后,应该全部处在试管的中部。(2)子代的两个DNA分子再分别进行复制,它们所产生的两个子代DNA分别为全14NDNA分子
10、和14N、15NDNA分子。此时,将该DNA作离心处理,产生的DNA沉淀应该分别位于试管的上部和中部。含15N的DNA分子占全部DNA分子的。(3)代细菌DNA分子共有8个,各条单链的相对分子质量之和为(7ab),平均相对分子质量为。答案B一题多变判断正误:(1)将第代细菌离心分离将会出现3条带。()(2)不管复制多少代,含15N标记的DNA分子只有两个。()(3)从代开始细菌DNA分子中至少一条链含14N。()答案(1)(2)(3) 1.实验室模拟生物体DNA的复制必需的一组条件是()酶游离的脱氧核苷酸ATPDNA分子 mRNA适宜的酸碱度适宜温度tRNAA. B.C. D.答案D解析DNA
11、的复制过程是重要的生理过程,离不开酶和能量,还需要DNA模板、游离的脱氧核苷酸等基本条件,而酶的作用受温度、酸碱度的影响。2.保证准确无误地进行DNA复制的关键步骤是()A.解旋酶促使DNA的两条互补链分离B.游离的脱氧核苷酸与母链碱基进行互补配对C.脱氧核苷酸之间连接成与母链互补的子链D.模板母链与互补子链盘绕成双螺旋结构答案B解析抓住题中的关键词“准确无误”,那是因为游离的脱氧核苷酸与模板母链上的碱基互补配对。3.用15N标记的DNA分子,放入14N培养基中进行复制,当测得含有15N的DNA分子数为12.5%时,该DNA分子已复制的次数是()A.1 B.2 C.3 D.4答案D解析DNA复
12、制为半保留复制,含15N的DNA分子在14N培养基中复制n次,则形成2n个DNA,其中含15N的DNA分子占,已知12.5%,则n4。4.下列关于DNA复制过程的正确顺序是()互补碱基对之间氢键断裂互补碱基对之间形成氢键DNA分子在解旋酶的作用下解旋 以解旋后的母链为模板进行碱基互补配对新链与模板链盘旋成双螺旋结构A. B.C. D.答案A解析DNA分子解旋碱基互补配对合成子链子链与模板链盘绕成双螺旋。5.据图回答下面的问题。(1)该图表示的生理过程是_,该过程主要发生在细胞的_部位。(2)图中1、2、3、4、5对应碱基分别是_、_、_、_、_。(3)假如经过科学家的测定,A链上的某片段中的A
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