dna分子的复制导学案

dna分子的复制导学案 精品文档 dna分子的复制导学案 学习目标:DNA分子复制的条件、过程和特点 学习重点:DNA分子复制过程 知识点 高中化学知识点免费下载体育概论知识点下载名人传知识点免费下载线性代数知识点汇总下载高中化学知识点免费下载 一 DNA分子的复制 1(概念:以?_________为模板合成子代DNA的过程。 2(发生时期:有丝分裂?_____和减数?______________。 3(过程 解旋:需要细胞提供能量，在?_______的作用下，两条螺旋的 双链解开。 合成子链:以母链为模板，在?__________等酶的作用下，以 游离的4种?__________为原料，按照?_____________ 原则，合 成与母链互补的子链。 形成子代DNA分子:延伸子链，母子链盘绕成?_______结构。 4.特点:?____________复制方式?____________ 5(条件:模板____________原料:4种游离的____________ 能量:ATP 酶:解旋酶和____________ 1 / 47 精品文档 6.复制的结果:1个DNA分子形成了_____完全相同的DNA分子 7(准确复制的原因 DNA分子独特的?___________提供精确模板。 通过?____________保证了复制的准确进行。 8(意义:将遗传信息从亲代传给了子代，保持了遗传信息的? _______。 知识点二:DNA分子复制的有关计算 假设将1个全部被15N标记的DNA分子转移到含14N的培 养基中培养n代，结果如下: 1(DNA分子数 子代DNA分子总数,2n个 含15N的DNA分子数,2个 含14N的DNA分子数,2n个 只含15N的DNA分子数,0个 只含14N的DNA分子数,个 2( 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: 经过n次复制，共需消耗游离的该种脱氧核苷酸m?个。 在第n次复制时，共需消耗游离的该脱氧核苷酸m?2n 2 / 47 精品文档 ,1个。 ?运用DNA半保留复制特点,分析被标记DNA分 子的比例时，应注意求的是DNA分子数，还是脱氧核苷酸链数; 还应注意培养液中化学元素的转换。?运用DNA半保留复制特 点，解决消耗某种脱氧核苷酸数量问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 时，应注意亲代DNA分子 的两条母链被保留下来，不需消耗原料。?在计算消耗脱氧核苷 酸数时要明确是经过n次复制还是第n次复制。 二、课后作业 1.实验室内模拟生物体DNA的复制必需的一组条件是 ?酶 ?游离的脱氧核苷酸 ?ATP ?DNA分子 ?mRNA ? tRNA ?适宜的温度 ?适宜的酸碱度 A.?????? C.?????? B.?????? D.?????? 2.某DNA分子片段含有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 3 / 47 精品文档 A.180个 B.280个 C.320个 D.360个 3.将一个DNA分子进行标记，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为 A.1/3 B.1/1 C.1/ D.1/4 4.一个双链DNA分子为第一代，经过3次自我复制，在第四代DNA 分子中，有几条第一代脱氧核苷酸的长链 A. B. C. D.16 5.一个双链DNA分子中有碱基A20个，占全部碱基数的20%，若此 DNA分子连续复制2次，需要游离的碱基C A.20个 B.30个 C.90个 D.120个 6.某DNA分子中A+T占整个DNA分子碱基数的34%，其中一条链上 的C占该链碱基总数的28%，那么，对应的别一条互补链上的C占 该链碱基总数的比例是 A.33% B.5% C.38% D.33% 7. 已知某DNA分子含有1000个碱基对，其中一条链上 4 / 47 精品文档 A?G? T?C,1?2?3?4。该DNA分子连续复制两次，共需要鸟嘌呤 脱氧核苷酸分子数是 A(600个 B(900个 C(1200个 D(1800个 8.某DNA片段由500对碱基组成，A，T占碱基总数的34%，若该 DNA片段复制两次，共需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸分子个数为 A(330 B(660 C(990 D(20 9. 细胞内某一DNA片段中有30%的碱基为A，则该片段中 A(G的含量为30% B(U的含量为30% C(嘌呤含量为50% D(嘧啶含量为40% 10.一个DNA分子经过3次复制后，其新的DNA分子保留原来的母 链占 A.1/ B.1/ C.1/ D.1/16 11.某生物组织中提取的DNA成分中，鸟嘌呤和胞嘧啶之和占全部 碱基含量的46%，已知其中一条链上的碱基中，28%是腺嘌呤，22% 5 / 47 精品文档 是胞嘧啶。求: 全部碱基中腺嘌呤占___________%。 与已知链相对应的链中，腺嘌呤占该链全部碱基的 ____________%。 12.某DNA分子中含碱基T的数量为a,若这个DNA分子 连续复制n次，所需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为____________;第n次复制所需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为____________。 13.在氮源为14N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子均为14NDNA;在氮源为15N的培养基上生长的大肠杆菌,其DNA分子均为15NDNA。将亲代大肠杆菌转移到含14N的培养基上，再连续繁殖两代，用某种离心方法分离得到的结果如下图所示。 请分析完成下列问题: 由实验结果可以推测第一代细菌DNA分子中一条链是_______________，另一条链是 __________________________。 将第一代细菌转移到含15N的培养基上繁殖一代，将所得到的细菌的DNA用同样的方法分离。请参照上图，将DNA分子可能出现在试管中的位置在右图中标出。 DNA分子的复制参考答案 知识点一:1. 亲代DNA . 间期 第一次分裂间期 6 / 47 精品文档 3.解旋酶 DNA聚合酶 脱氧核苷酸 碱基互补配对 双螺旋 4.边解旋边复制 半保留复制 5.DNA双链 脱氧核苷酸 DNA聚合酶 6.个 7. 双螺旋结构 碱基互补配对 8. 连续性 二、课后作业: 1.D解析:DNA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. B 解析:100个碱基对为200个碱基，其中A为60，根据碱基互补配对原则可得C为40个，DNA复制时要遵循碱基互补配对原则，DNA连续三次复制后形成的DNA分子共8个，由于新形成的DNA分子和原来的DNA分子完全一样，所以，DNA连续复制三次后，相当于形成了7个新的DNA分子，每个DNA分子中含有40个碱基C，所以，该DNA分子连续复制三次后，需要碱基C的个数为: C,40×7=280个。 3.C解析:此题考查DNA的复制过程，要明确DNA分子半保留复制的特点。题中标记了一个DNA分子之后，就等于标记了两条脱氧核苷酸链，进行第一次复制后，根据DNA半 7 / 47 精品文档 保留复制的特点，形成的两个DNA分子，每个DNA分子中总有一条链带有标记，另一条链没有标记，依此类推，无论复制多少次，所形成的新DNA分子中，被标记的总是这两条链，所以，DNA连续复制三次后，形成的DNA分子个数是23个，共有16条脱氧核苷酸链，其中含有标记的链只有两条。因此，计算方法为:2?16=1/8。4.A解析:DNA分子是半保留复制的，所以不论复制多少代，其中只有两条是第一代脱氧核苷酸的长链。 5.C解析:由碱基A的数目和所占的比例，计算出DNA分子中碱基总数为20?20%=100个;再计算出每个DNA分子中碱基C所占的比例和数目，因为两个非互补碱基之和占DNA碱基总数的50%，A占20%，则C所占的比例为50%-20%=30%，这样该DNA分子 第三节 DNA的复制导学案 编制人:王总奇 审核人:邱佳翔 时间:2014-4-17 学习目标 1.概述DNA分子的复制。 2.了解DNA的复制的基本知识，了解DNA分子复制的条件、过程和特点 3.探讨DNA复制的生物学意义。 知 识 回 顾 8 / 47 精品文档 1. DNA分子是由 条 脱氧核苷酸 长链盘旋而成的 双螺旋 结构。 2. 脱氧核糖 和 磷酸 交替连接，排列在外侧，构成基本骨架;碱基 排列在内侧。 3. 两条链上的碱基通过 氢键 连接成碱基对，A与T、G与C形成碱基 对，遵循一定的规律。碱基之间这种一一对应的关系，叫做 碱基互补配对 原则 课前预习案 一、对,,,分子复制的推测 沃森和克里克关于DNA复制的假说:: 半保留复制 :,,, 分子复制时，,,,分子的 双螺旋 将解开，互补碱基之间的 氢键 断裂， 解开的两条单链作为复制的 模板 ，游离的脱氧核苷酸依据 碱基互补配对 原则，通过形成 氢键 ，结合到作为模板的单链上，结果新合成的每个,,,分子 中都保留了原来,,,分子中的一条链。 二、DNA半保留复制的实验证据 1.要分析DNA是全保留还是半保留的，就要区分亲代与 9 / 47 精品文档 子代的DNA。1958年，科学家以 __ 大肠杆菌 __为实验材料，运用_ 同位素示踪 ___， 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 了实验。 2.实验过程 1514同位素: N 、 N ，标记NH4Cl培养液培养大肠杆菌 方法: 分析:?离心处理后，为什么子一代DNA只有杂合链带。 答:因为子一代的DNA，经过半保留复制，含有一条母链，另一条是新合成的链，因此 是杂合链。 ?子二代DNA出现了轻链带和杂合链带，说明了什么, 答:说明DNA是半保留复制的。 结论:上述实验证明，在新合成的每个DNA分子中，都保留了 一条母链 这种复制方式是: 半保留复制 问题探讨: ,、这个实验是如何区分子代与亲代,,,分子的, 答:本实验是根据半保留复制原理和,,,密度的变化来设计的。在本实验中根据 试管中DNA带所在的位置就可以区分亲代与子代的DNA了。 10 / 47 精品文档 ,、分别用两种不同颜色的笔画出子一代，子二代示意图。假设是全保留复制又该如 何用不同颜色的笔画出子一代，子二代,,,示意图, 答: 自己画 ,、一个,,,复制多次，产生的子代,,,分子中含母链,,,分子数，含母链 条数各是多少, 答:一个DNA不管复制多少次，产生的子代DNA分子中含母链的,,,分子数总是,个，含 母链条数也总是,条。 三、,,,分子的复制过程 1.什么是DNA的复制, 答:指以亲代DNA为模板合成子代,,,的过程。 2.特点: 时间: ___有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期___ 模板:___母链________________ 条件: 原料:____细胞中游离的,中脱氧核苷酸_____________ 能量:_____细胞提供的能量——,,,_____________ 酶: _____,,,解螺旋酶和DNA复制酶______________ 场所:___真核生物主要在细胞核内，线粒体和叶绿体 11 / 47 精品文档 也可进行;原核生物主要在拟核，也 可在细胞质__________ 过程:__以亲代DNA为模板，边解旋边复制合成子代,,,_________ 结果: 一个DNA分子就形成了两个完全相同的DNA分子。 意义:____DNA分子通过复制，将遗传信息从亲代传给了子代，从而保持了遗传信息的连续 性__。 问题探讨: ,、请根据 教材 民兵爆破地雷教材pdf初中剪纸校本课程教材衍纸校本课程教材排球校本教材中国舞蹈家协会第四版四级教材 中,,,分子的复制图解，回答下列相关问题。 解旋过程是否需要消耗能量,破坏的化学键是什么, 答:需要消耗能量;破坏的化学键是氢键。 ,,,复制的特点是什么,复制的准确性取决于什么, 答:DNA复制的特点是半保留复制;DNA复制的准确性取决于:1)DNA独特的双螺旋结构为 复制提供精确的模板，2)碱基互补配对保证复制的准确进行。 ,、一个DNA复制n次，共形成多少个DNA分子,若一个,,,分子含,个腺嘌呤，则复制 12 / 47 精品文档 ,次需要多少个游离的腺嘌呤脱氧核甘酸, n答:1).2个。 nnn ).*m。 因为1个DNA分子复制n次，共形成2个,,,分子，这2个,, ,分子共有,条链的合成不需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸，故需 n要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸的个数为*m个。 练一练:DNA复制的基本条件是 A(模板，原料，能量和酶 B(模板，温度，能量和酶 C(模板，原料，温度和酶 D(模板，原料，温度和能量 基础检测 1.下列关于DNA复制的叙述，正确的是 A.DNA分子在解旋酶的作用下，水解成脱氧核苷酸 B.在全部解旋之后才开始碱基配对 C.解旋后以一条母链为模板合成两条新的子链 D.复制后，每个新DNA分子中含有一条母链和一条子链 2. DNA分子能自我复制的根本原因是 ?DNA具有独特的双螺旋结构 ?连接两条链的碱基有互补配对能力 13 / 47 精品文档 ?磷酸和脱氧核糖交互排列 ?DNA有特异性和多样性 A.?? B.?? C.?? D.?? 3.某DNA分子复制三次后，所得到的第四代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.8条 324.一个被放射性元素P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 32体，则其中具有放射性元素P的噬菌体占总数的 A.1/n B.1/2n C.2/n D.1/2 145.将一个DNA分子用N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.1/3 B.1/1 C.1/ D.1/4 6.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 7.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 14 / 47 精品文档 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 8.1个DNA复制成2个DNA，这两个携带完全相同遗传信息的DNA分子彼此分离发生在 A.细胞分裂间期 B.减数第一次分裂后期 C.减数第一次分裂后期和有丝分裂后期 D.减数第二次分裂后期和有丝分裂后期 323132319.含有P或P的磷酸，两者化学性质几乎相同，都可参与DNA分子的组成，但P比P 31质量大。现将某哺乳动物的细胞移至含有P磷酸的培养基中，连续培养数代后得到G0代细 32胞。然后将G0代细胞移至含有P磷酸的培养基中培养，经过第1、2次细胞分裂后，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?、?、?分别表示轻、中、 重三种DNA分子的位置，请回答: G0、G1、G2三代DNA离心后得试管分别是 图中的G0_A_, G1_B__, G2_D__。 ?G2代在?、?、?三条带中DNA数的比 例是___0:1:1____。 15 / 47 精品文档 ?图中?、?两条带中DNA分子所含的同 313231位素磷分别是:条带?__P_____，条带? ___P/P________ ?上述实验结果证明DNA的复制方式是__半保留复制____。 DNA的自我复制能使生物的_ 遗传 _的_ 信息 保持相对稳定。 能力提升 1(双链DNA分子的一个片段中，含有腺嘌呤200个，占碱基总数的20,，那么这个片段中 含胞嘧啶 A(150个 B(200个 C(400个 D(300个 14152(把培养在含轻氮环境中的细菌，转移到含重氮环境中培养相当于复制一次， 然后放回原来的环境中培养相当于连续复制两次后，细菌DNA组成分析表明 A(轻氮型，重氮型 B(中间型，轻氮型 C(中间型，重氮型 D(轻氮型，轻氮型 3(具有100个碱基对的1个DNA分子区段，内含40个胸腺嘧啶，如果连续复制两次，则需 16 / 47 精品文档 游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数 A(60个 B(80个 C(20个 D( 180个 4(双链DNA分子某片段包含m个碱基，其中胞嘧啶n个，该片段复制两次，需要消耗游 离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为 m?2n3 B(2A( C(m,2n D(2 5(用N同位素标记细菌的DNA分子，再将它们放入含N的培养基上连续繁殖4代，a、b、 15141514c为三种DNA分子:a只含N，b同时含N和 N，c只含N。下图中这三种DNA分子的比 例正确的是 1514 A BCD 6(DNA分子的一条链中/,1.25，那么其互补链中其比例应是 A(0. B(0. C(1. D(2.5 7(一双链DNA分子，在复制解旋时，一条链上的G变成C，则DNA经n次复制后，发生差 错的DNA占 17 / 47 精品文档 A(,,, B(,,,n,， C(,,,n D(,,,n+， 14158(假定某大肠杆菌含N的DNA分子的相对质量为a，若将其长期培养在含N的培养基中， 1515便得到含N的DNA分子，假定其DNA的相对分子质量为b。现将含N的DNA分子的大肠杆 14菌再培养在含N的培养中，那么，子二代DNA分子的相对质量平均为 A(/ B(/ C(/ D(/4 9(有一对氢键连接的脱氧核苷酸，已查明它的结构有一个腺嘌呤，则它的其它组成应为 A(3个磷酸、3个脱氧核糖和1个胸腺嘧啶 B(2个磷酸、2个脱氧核糖和1个胞嘧啶 C(2个磷酸、2个脱氧核糖和1个胸腺嘧啶 D(2个磷酸、2个脱氧核糖和1个尿嘧啶 10.根据DNA分子复制的过程回答下列问题: DNA分子的 双螺旋结构 能够为复制提供精确的模板;它的 碱基互补配对 保证了复制能够准确无误地进行。 DNA的复制一般发生在细胞的 减数第一次分裂间期 和 有丝分裂间期 时期。 18 / 47 精品文档 DNA复制所需的原料是 种脱氧核苷酸 ，他们能严格而准确的“对号入 座”是因为 它们之间遵循碱基互补配对原则。 。 形成的子代DNA分子含有一条 母链 和一条 子链 ，因 此，DNA分子的复制方式被称为 半保留复制 。 子代DNA分子和亲代DNA分子的碱基对排列顺序是 相同的 的;而子代DNA的母 链与新链之间的碱基排列顺序是 相反的 的。 如果一个DNA分子连续复制三次，则形成的新DNA分子中，有 1 条新合成的多 核苷酸链。 151511.将大肠杆菌置于含N的培养基上培养。这样，后代大肠杆菌细胞中的DNA均被N标记。 15然后将被N标记的大肠杆菌作为亲代转到普通培养基中，繁殖两代。亲代、第一代、第二 第2节 DNA分子的结构 学案 审核 : 高一生物组 第 周 ?概述DNA分子的复制 ?探讨DNA复制的生物学意义 DNA分子复制的条件、过程和特点 19 / 47 精品文档 一、DNA分子的复制过程:阅读教材P54页 1. DNA分子复制的概念是什么?.DNA分子复制发生在什么时间?. DNA分子复制过程怎么进行? 4. DNA分子复制过程需要哪些条件? 5. DNA分子复制过程有何特点? 6.DNA分子复制有何生物学意义? 二、DNA半保留复制的实验证据:阅读教材P53页 大肠杆菌置于含15N的培养基上培养，这样后代大肠杆菌细胞中的DNA均被15N标记，然后将被15N标记的大肠杆菌作为亲代转到普通培养基，繁殖两代，亲代、子一代、子二代大肠杆菌的状况如图所示。 亲代 子一代 1 子二代 后代大肠杆菌DNA储存的遗传信息与亲代大肠杆菌DNA储存的遗传信息完全相同的原因是。 如果将子二代大肠杆菌的DNA分子总量作为1，其中，带15N的子二代大肠杆菌DNA 如果将子二代大肠杆菌的DNA含量作为1，其中，带15N的子二代大肠杆菌DNA含量 约占总量的,。 20 / 47 精品文档 本实验可以说明DNA的复制方式是 如用某种离心方法分离得到子二代大肠杆菌的DNA，请你将 DNA分子可能出现在试管的位置在右图上标出。 一、教材P54页练习 二、选择题 1(在生物实验室内模拟生物体DNA复制所必需的条件是 ?酶类 ?游离四种脱氧核苷酸 ?ATP ?DNA分子 ?mRNA ?tRNA ?适宜的温度 ?适宜的PH值 A(?????? B(?????? C(?????? D(?????? 2(某DNA分子中有脱氧核苷酸4000个，已知腺嘌呤和胸腺嘧啶之和占碱基总数的60,，那么该DNA分子连续复制2次所需要的游离鸟嘌呤脱氧核苷酸分子数是 A(800个 B(1600个 C(2400个 D(3200个 3(某DNA分子有2000个脱氧核苷酸，已知它的一条单链上碱基A?G?T?C?,1?2?3?4，若该DNA分子复制一次，则需要腺嘌呤脱氧核苷酸的数量是 A(200个 B(300个 C(400个 D(800个 21 / 47 精品文档 4(DNA分子复制时，解旋酶作用的部位应该是 A(腺嘌呤与鸟嘌呤之间的氢键 B(腺嘌呤与胞嘧啶之间的氢键 C(鸟嘌呤与胞嘧啶之间的氢键 D(脱氧核糖与含氮碱基之间的化学键 2 5(将大肠杆菌放在15N培养基中培养若干代后，大肠杆菌DNA中所有的氮均为15N。然后将被15N标记的大肠杆菌DNA，转放到14N培养基中，连续培养三代，在第三代大肠杆菌DNA总量中带有15N标记的DNA占 A(12.5% B(25% C(5% D(75% 6(下面关于DNA分子结构的叙述中错误的是 A(每个双链DNA分子通常都会含有四种脱氧核苷酸 B(每个核糖上均连接着一个磷酸和一个碱基 C(每个DNA分子的碱基数,磷酸数,脱氧核糖数 D(双链DNA分子中的一段若含有40个胞嘧啶，就一定会同时含有40个鸟嘌呤 7(若DNA分子的一条链中,,a，则其互补链中该比值为 A(a B(1,a C(1D(1-1/a 8(1 个DNA分子经过4次复制，形成16个DNA分子， 22 / 47 精品文档 其中含有最初DNA分子长链的DNA分子有 A(2个 B(8个 C(16个 D(32个 9(具有100个碱基对的1个DNA分子区段，内含40个胸腺嘧啶，如果连续复制两次，则需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸 A(60个 B(80个 C(120个 D(180个 10(1条染色单体含有1 个双链的DNA分子，那么，四分体时期中的1条染色体含有 A(4个双链的DNA分子 B(2个双链的DNA分子 C(2个单链的DNA分子 D(1个双链的DNA分子 11(下列关于DNA复制的叙述中，正确的是 A(复制均在细胞核内进行 B(复制仅发生在有丝分裂的间期 C(复制过程是先解旋后复制 D(碱基互补配对保证了复制的准确性 12(某DNA分子含腺嘌呤520个，占碱基总数的20%，该DNA分子中含胞嘧啶 A(350个 B(420个 C(520个 23 / 47 精品文档 D(780个 3 13(某生物碱基的组成是嘌呤碱基占58%，嘧啶碱基占42%，此生物不可能是 A(烟草 B(小麦 C(烟草花叶病毒 D(噬菌体 14(DNA分子的双链在复制时解旋，从氢键连接处分开的碱基是 A(鸟嘌呤与尿嘧啶 C(腺嘌呤与尿嘧啶 B(鸟嘌呤与胞嘧啶 D(鸟嘌呤与胸腺嘧啶 15(下列关于DNA分子复制的正确顺序是 ?互补碱基对间氢键断裂 ?互补碱基对间形成氢键 ?DNA分子从一端解旋 ?以解旋后的母链为模板进行碱基互补配对 ?子链与母链盘旋成双螺旋结构 A(????? C(????? A(仅1条作为模板 B(2条链都作为模板并复制出2个不同的DNA分子 C(2条链都作为模板并复制出2个相同的DNA分子 D(2条链都作为模板，各自合成1条子链;然后2条母链重新结合为原来的DNA 24 / 47 精品文档 分子，2条新链结合成一个全新的DNA分子 B(????? D(????? 16(DNA分子复制时，解旋的2条母链中 17(分析一个DNA分子时，发现30%的脱氧核苷酸含有腺嘌呤，由此可知该分子中一条链上鸟嘌呤含量的最大值可占此链碱基总数的 A(20, B(30, C(40, D(70, 18(某DNA分子共有a个碱基对，其中含胞嘧啶m个，则该DNA分子复制3次，需要游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为 A( B( C( D(8 选择题答案: 1(D (C (C (C (B (B (A (A (C 10(B 11(D 12(D 13(D 14(B 15(D 16(C 17(C 18(C 4 它们均是以亲代15N标记的DNA双链的每条链为模板按照碱基互补配对原则合成的。 50半保留复制 5 25 / 47 精品文档 第二节 DNA的结构和DNA的复制 第一课时 DNA的结构 一. 回眸历史，解开DNA结构之谜 1.20世纪30年代后期，科学家们用显微镜测定出DNA分子的直径约为 2.1951年查弋夫定量分析了DNA分子的碱基组成，发现腺嘌呤总是等于的量， 的量总是等于 的量。 3.1952年富兰克林采用拍摄到DNA的结构图片，确认了DNA的螺旋结构，并且 所构成。 4.1953年，提出了 探究与交流:组成DNA结构的基本成分是 ?核糖 ?脱氧核糖 ?磷酸 ?腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶 ? 胸腺嘧啶 ?尿嘧啶 A ???? B ???? C ???? D ???? 二、DNA的结构 1、元素组成: .基本单位: 3、， 4、碱基组成:。 5、立体结构:。 4、结构特点:?由条链组成，这两条链按平行的方式 26 / 47 精品文档 盘旋成双螺旋结构。 ?外侧:DNA分子的 和 交替链接，构成 。 ?内侧: 排列在内侧，DNA分子两条链上的碱基通过连接成碱基对。 5、碱基互补配对原则: ;。A和T之间形成了 个氢键，G和C之间形成 个氢键。 6、DNA分子双螺旋结构的特性: ?多样性:组成DNA的碱基虽然只有 种，但是碱基对的排列顺序却是千变万化的。 ?稳定性:DNA分子两条链上的 和 交替排列的顺序及两条链之间 的方式是稳定不变的。 ? 特异性:特定的DNA分子有特定的 排列顺序，这就构成了每一个DNA分子的特异性。 探究与交流 1、 在整个双链DNA分子中，嘌呤总数是否等于嘧啶总数,在一条链中上述关系还成立吗, 2、在双链DNA分子中最基本公式是:A=T;G=C ，那么: 互补的两条单链中碱基之和是否相等, 双链DNA分子中哪两个碱基之和等于50%, 在双链DNA分子中/= , / =. 若DNA双链中的一条单链上 /=m，那么互补链上的/等 27 / 47 精品文档 于多少呢, 若DNA双链中的一条单链上 A个磷酸、3个脱氧核糖和1个胸腺嘧啶 B 个磷酸、2个脱氧核糖和1个胞嘧啶 C个磷酸、2个脱氧核糖和1个胸腺嘧啶 D 个磷酸、2个脱氧核糖和1个尿嘧啶 2、由120个碱基组成的DNA分子片段，可因其碱基对的组成和序列的不同携带不同的遗传信息，其种类数量多可达 A 120 B 120 C 0 D 04 3、决定DNA遗传特异性的是 A 脱氧核苷酸链上磷酸和脱氧核糖的排列特点 B 嘌呤总数等于嘧啶总数的比值 C 碱基互补配对原则 D 碱基排列顺序 4、某同学制作一,,,片段模型，现准备了,,个碱基T塑料片，,个碱基A塑料片，,组脱氧核糖和磷酸的塑料片，那么还需准备碱基,塑料片数目是 ,(1 ,( ,( ,(16 5、下面关于DNA分子结构的叙述中错误的是 A 每个双链DNA分子都含有四种脱氧核苷酸 B 每个核糖上均连接着一个磷酸和一个碱基 C 每个DNA分子中，碱基数=磷酸数=脱氧核糖数 28 / 47 精品文档 D 双链DNA分子中的一段含有40个胞嘧啶，就一定会含有40个鸟嘌呤 6、下列叙述错误的是 A、 DNA分子结构的多样性取决于4种碱基配对方式的多样性 B、生物界的丰富多彩，起决定作用的是DNA的多样性 C、体现生物界多样性的是蛋白质的多样性 D、没有RNA的多样性，就没有蛋白质的多样性 7、在DNA分子双螺旋结构中，腺嘌呤与胸腺嘧啶之间有2个氢键，胞嘧啶与鸟嘌呤之间有3个氢键。现有四种DNA样品，根据样品中碱基的百分含量有可能来自嗜热菌的是 A、含胸腺嘧啶32%的样品 B、含腺嘌呤17%的样品 C、含腺嘌呤30%的样品 D、含胞嘧啶15%的样品 8、下列关于双链DNA的叙述中，错误的是 A(若一条链上A和T的数目相等，则另一条链上的A和T数目也相等 B(若一条链上A的数目大于T，则另一条链上A的数目小于T C(若一条链上A:T:G:C=1:2:3:4，则另一条链也是A:T:G:C=1:2:3:4 D(若一条链上的A:T:G:C=1:2:3:4，则另一条链为A:T:G:C=2:1:4:3 29 / 47 精品文档 9、根据DNA分子结构模式图回答下列问题: ? ?写出?,?的名称: ?______________; ?______________; ? ?______________; ?______________; ?______________; ?_____________。 ?分析这种结构的主要特点: ??构成DNA分子的两条链按________方式盘旋成双 螺旋结构。 ?DNA分子的基本骨架由___________________________构成。 ?DNA分子两条链上的碱基通过_______连接成碱基对，并且遵循_______________原则 ?DNA分子中的碱基有____种，碱基间互补配对方式有_______种，但由于____________，使DNA分子分子具有多样性;由于_____________________，使DNA分子具有特异性 第二课时 DNA的复制 DNA的复制 1、概念: 2、时期: 3、场所: 4、过程: 解旋: 合成子链:以 为模板，以 为原料，按照原 30 / 47 精品文档 则，需要 、酶，复制所需要的能量 为 ，合成与母链互补的一条子链。 新的DNA分子的形成。 5、DNA复制的特点是 和 。 6、DNA复制的意义: 探究与交流 1、 DNA为什么能够准确复制, 2、 原核生物有DNA的复制吗,场所在哪里,DNA病毒呢, 3、 DNA分子复制的结果是什么, 4、 DNA分子复制前后遗传物质有没有可能改变呢, 5、 总结DNA分子复制有关计算规律 DNA分子的复制为半保留复制，一个DNA分子复制n次 ，则有; DNA分子数 ?子代DNA分子数= 个 ?含有亲代的DNA链的子代DNA分子= 个 ?不含有亲代的DNA链的子代DNA分子= 个 脱氧核苷酸链数 ?子代DNA分子中脱氧核苷酸链数= 条 ?亲代脱氧核苷酸链数= 条 ?新合成脱氧核苷酸链数= 条 31 / 47 精品文档 消耗的脱氧核苷酸数 若一亲代DNA分子中含有某种脱氧核苷酸m个，经过n次复制，需要消耗该脱氧核苷酸 个。 课外作业 1、 DNA分子的复制时间是 ?有丝分裂的间期 ? 有丝分裂的分裂期 ? 减数第一次分裂间期 ? 减数第二次分裂间期 A ?? B ?? C ??? D ? 2、用N标记细菌中的DNA ,然后又将普通的14N供给这种细菌，于是该细菌使用14N来合成DNA。假设细菌在含14N的培养基上连续分裂2次，产生4个DNA分子，它们的DNA中含14N链与15N链的比例是 A /1 B /1 C 1/1 D /1 3、在DNA复制的过程中，保证复制准确无误进行的关键步骤是 A、 解旋酶破坏氢键并使DNA双链分开 B、游离的脱氧核苷酸与母链碱基互补配对 C、与模板链配对的游离脱氧核苷酸连成子链 D、子链与模板盘绕成双螺旋结构 4、有关DNA复制的下列叙述，正确的是 A(解旋后是一条DNA单链复制子代DNA B(子代DNA链的两条单链中只有一条和亲代DNA分子 32 / 47 精品文档 完全相同 C(复制结束后的两个子代DNA分子和亲代DNA分子完全相同 D(在复制过程中解旋酶把DNA水解脱氧核苷酸 5、下列关于DNA复制的叙述中，不正确的是 A(边解旋边复制 B(只发生在减数分裂前的间期 C(需要解旋酶 D(每个子代分子保留亲代分子的一条链 6、请回答下列有关DNA复制的问题: DNA的复制需要__________、__________、__________和__________等基本条件。 从DNA复制过程可以看出，DNA分子独特的双螺旋结构为DNA的复制提供了________________;它的碱基互补配对能力保证了复制能够______________地完成。 体细胞中DNA分子的复制过程是在__________________ 期进行的;生殖细胞中DNA分子的复制过程是在__________________期完成的。 经过复制，一个DNA分子就形成了__________________，以后随着细胞有丝分裂中____________________的分开，分配到_______________中去。子女像父母，就是由于父母把自己的______________复制出一份传给子女的缘故。 33 / 47 精品文档 在试管内合成DNA的实验过程是:先把高能磷酸基团接到4种脱氧核苷酸上，然 15后加入DNA解旋酶和DNA聚合酶，最后放入一个带有N标记的DNA分子，让其复制一次。 根据下述实验结果，请回答: 分析得知，新合成的DNA分子中A=T，G=C。这个事实说明，DNA的合成遵循于____________________。 新合成的DNA分子中，/的比率与标记DNA的比率一样，这说明新DNA分子是_________________________。 15经分析，新合成的DNA分子中，带有N标记的链约占总量的50,。这个事实说 明:_________________________。 7、康贝格曾以噬菌体为引子,用四种脱氧核苷酸为原料,加入适量ATP和DNA聚合酶,在试管中把游离的脱氧核苷酸合成了噬菌体DNA，这种半人工合成的DNA也能够在寄主体内繁殖。请据此回答下列问题: 该实验说明的问题是______________ 加入ATP的目的是________,说明该过程是________ 加入DNA聚合酶的目的是_______________ 若DNA是在细菌细胞内合成,则其场所可能是________;若在真菌细胞内合成,其场所可能是____________;若在高等植物叶肉细胞内合成,其场所又可能是_____________. 34 / 47 精品文档 15 高一生物必修二遗传与进化导学案 班级 ，小组名: ， 姓名 1 同位素标记法和离心法，常标记3H、15N，通过离心在试管中形成不同位置的DNA条带。(DNA复制的过程及意义 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 图: 简化图: 子代 DNA分子中模板链与另一DNA分子中新合成的子链碱基序列完全相同。影响细胞呼 吸的所有因素都可能影响DNA复制。体外也可进行，即PCR扩增技术，除满足上述条件外，还应注意温度、pH的控制及引物的加入。(DNA复制过程中的数量关系 由于DNA分子的复制是一种半保留复制方式，一个DNA分子连续进行n次复制，可形成2n个子代DNA，其中只有2个DNA分子含有最初亲代的母链。图解如下: 一个DNA不论复制多少次，产生的子代DNA分子中含母链的DNA分子数总是2个，含母链也总是2条。 计算比值:n次复制后，形成的子代DNA分子中，含亲代DNA母链的有两个DNA分子，占子代DNA总数的221 35 / 47 精品文档 212DNA分子母链两条，占子代DNA中脱氧核苷酸链总数的2 2。 计算原料用量:复制所需的某脱氧核苷酸数,a×，其中的a为所求的脱氧核苷酸在原来DNA分子中的数量，n为复制次数。 本考点是高考重点考查的内容之一。从高考试题来看，考查DNA的复制主要涉及DNA复制过程中的变化、特点，与细胞增殖、遗传和变异等的关系，DNA的复制与其他生理过程的区别等。 假设一个双链均被32P标记的噬菌体DNA由000个碱基对组成，其中腺嘌呤占全部碱基的20%。用这个噬菌体侵染只含31P的大肠杆菌，共释放出100个子代噬菌体。下列叙述正确的是。 A(该过程至少需要3×105个鸟嘌呤脱氧核苷酸 B(噬菌体增殖需要细菌提供模板、原料和酶等 C(含32P与只含31P的子代噬菌体的比例为1?4D(该DNA发生突变，其控制的性状即发生改变 下图是某DNA分子的局部结构示意图，请据图回答。 写出下列图中序号代表的结构的中文名称:?________，?________，?______________，?___________________________________________________ 36 / 47 精品文档 _____________________。 图中DNA片段中碱基对有________对，该DNA分子应有________个游离的磷酸基。 从主链上看，两条单链________________;从碱基关系看，两条单链____________。 如果将14N标记的细胞培养在含15N标记的脱氧核苷酸的培养液中，此图所示的________________中可测到15N。若细胞在该培养液中分裂四次，该DNA分子也复制四次，则得到的子代DNA分子中含 14 N的DNA分子和含15N的DNA分子的比例为________。 若该DNA分子共有a个碱基，其中腺嘌呤有m个，则该DNA分子复制4次，需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸为________个。 2 1(研究DNA复制的常用方法 同位素标记法和离心法，常标记3H、15N，通过离心在试管中形成不同位置的DNA条带。(DNA复制的过程及意义 标准图: 简化图: 子代DNA分子中模板链与另一DNA分子中新合成的子链碱基序列完全相同。影响细胞呼 吸的所有因素都可能影响DNA复制。体外也可进行，即 37 / 47 精品文档 PCR扩增技术，除满足上述条件外，还应注意温度、pH的控制及引物的加入。(DNA复制过程中的数量关系 由于DNA分子的复制是一种半保留复制方式，一个DNA分子连续进行n次复制，可形成2n个子代DNA，其中只有2个DNA分子含有最初亲代的母链。图解如下: 一个DNA不论复制多少次，产生的子代DNA分子中含母链的DNA分子数总是 2个，含母链也总是2条。 计算比值:n次复制后，形成的子代DNA 分子中，含亲代DNA母链的有两个DNA分子，占子代DNA总 数的22n,1212n,1;亲代DNA分子母链两条，占子代DNA中脱氧核苷酸链总数的2 n，1,2n。 计算原料用量:复制所需的某脱氧核苷酸数,a×，其中的a为所求的脱氧核苷酸在原来DNA分子中的数量，n为复制次数。 本考点是高考重点考查的内容之一。从高考试题来看，考查DNA 的复制主要涉及DNA复制过程中的变化、特点，与细胞增殖、遗传和变异等的关系，DNA的复制与其他生理过程的区别等。 38 / 47 精品文档 假设一个双链均被32P标记的噬菌体DNA由000个碱基对组成，其中腺嘌呤占全部碱基的20%。用这个噬菌体侵染只含31P的大肠杆菌，共释放出100个子代噬菌体。下列叙述正确的是。 A(该过程至少需要3×105个鸟嘌呤脱氧核苷酸 B(噬菌体增殖需要细菌提供模板、原料和酶等 C(含32P与只含31P的子代噬菌体的比例为1?4D(该DNA发生突变，其控制的性状即发生改变 破题关键 解析 本题主要考查了噬菌体侵染细菌过程的相关知识以及DNA分子的有关计算。 首先计算得出一个噬菌体DNA中鸟嘌呤脱氧核苷酸占30%，其数量是000×2×30%,000个，由一个噬菌体增殖为100个噬菌体，至少需要000×,2.97×105个鸟嘌呤脱氧核苷酸，A错误;噬菌体侵染细菌的过程中，需要细菌提供原料、能量、酶等条件，但模板是由噬菌体提供的，B错误;根据DNA半保留复制的特点可知释放出的100个子代噬菌体中含有32P与只含31P的子代噬菌体分别是2个、98个，比例为1?49，C正确;由于密码子的简并性等原因，DNA发生突变，其控制的性状不一定发生改变，D错误。 答案 C 下图是某DNA分子的局部结构示意图，请据图回答。 写出下列图中序号代表的结构的中文名称:?________，?________ 39 / 47 精品文档 ，?______________，?___________________________________________________ _____________________。 图中DNA片段中碱基对有________对，该DNA分子应有________个游离的磷酸基。 从主链上看，两条单链________________;从碱基关系看，两条单链____________。 如果将14N标记的细胞培养在含15N标记的脱氧核苷酸的培养液中，此图所示的________________中可测到15N。若细胞在该培养液中分裂四次，该DNA分子也复制四次，则得到的子代DNA分子中含14 N的DNA分子和含15N的DNA分子的比例为________。 若该DNA分子共有a个碱基，其中腺嘌呤有m个，则该DNA分子复制4次，需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸为________个。 解析 根据碱基互补配对原则可知:?是胞嘧啶，?是腺嘌呤，?是鸟嘌呤，?是胸腺嘧啶，?是磷酸基团，?是胸腺嘧啶，?是脱氧核糖，?是胸腺嘧啶脱氧核苷酸，?是一条脱氧核苷酸链的片段。复制4次，产生16个DNA分子，由于DNA复制为半保留复制，含14N的DNA分子共2个，所有的DNA都含有15N，所以 子代DNA分子中含14N和15N的比例为1?8。A,T,m，则G,Ca 40 / 47 精品文档 2 ,m，复制4次，需要游离的胞嘧啶脱 氧核苷酸为×,。 答案 胞嘧啶 脱氧核糖 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 一条脱氧核苷酸链的片段 反向平行 互补??????? 1? 3 规避2个易错点 易错点1 计算时，乱套公式而出错 点 拨 DNA分子相关碱基互补配对演绎出来的各种计算公式是有前提条件的，其前提条件必须确认为“双链DNA分子”才成立，否则不成立。判定如下:?双链DNA分子中A,T、G,C，若出现A?T或G?C可肯定不是双链DNA。?若出现“嘌呤?嘧啶”则可肯定不是双链DNA分子，可能为“RNA”、“单链DNA”或“DNA，RNA”。 易错点DNA复制结合有丝分裂时对染色体的分配去向往往纠缠不清。参见纠错演练2 纠错演练 1(某噬菌体的DNA为单链DNA，四种碱基的比率是A,0.28、G,0.32、T,0.24、C,0.16。当它感染宿主细胞时，能形成杂合型双链DNA分子，则杂合型双链DNA分子中A、G、C、T的比率依次是。 A(0.24、0.16、0.32和0.2B(0.26、0.24、0.24和 41 / 47 精品文档 0.2C(0.28、0.32、0.24和0.1D(0.24、0.26、0.26和0.24 解析 双链DNA分子中A,T，G,C，排除A、C选项;单链中的碱基A、T与互补链中的碱基T、A对应，因此可计算出双链DNA分子中A,T，占0.26，C,G，占0.24。 答案 B(蚕豆根尖细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养基中完成一个细胞周期，然后在不含放射性标记的培养基中继续分裂至中期，其染色体的放射性标记分布情况是。 A(每条染色体的两条单体都被标记 B(每条染色体中都只有一条单体被标记 C(只有半数的染色体中一条单体被标记 D(每条染色体的两条单体都不被标记 继续探究:根据题意，如果让其在不含放射性标记的培养基中继续分裂至后期，则其染色体的放射性标记分布情况应该是怎样的,其产生的子细胞中，含3H标记的染色体条数为多少, 解析 DNA复制是半保留复制，蚕豆根尖细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养基中完成一个细胞周期，每一个DNA分子都有一条脱氧核苷酸链含3H,T，然后在不含放射性标记的培养液中培养至中期，每个DNA分子复制的两个DNA分子存在于同一染色体的两条姐妹染色单体上，其中一个DNA分子的一 条链含3 H,T，如下图: 42 / 47 精品文档 答案 B 继续探究答案:继续分裂至后期时24条染色体应有12条带有放射性，子细胞中含放射性的染色体则为0,12条。 DNA复制方式的探究 高考地位:5年2考010北京卷，2008江苏卷 探究DNA复制是半保留复制还是全保留复制，可用同位素标记技术和离心处理技术，根据复制后DNA分子在试管中的位置即可确定复制方式。 1(实验材料:大肠杆菌。 2(实验方法:放射性同位素标记技术和离心技术。(实验假设:DNA以半保留的方式复制。(实验过程: 大肠杆菌在含15 N标记的NH15 4Cl培养基中繁殖几代，使DNA双链充分标记N。 将含15 N的大肠杆菌转移到14 N标记的普通培养基中培养。 在不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA。 将提取的DNA进行离心，记录离心后试管中DNA位置。 5(实验预期:离心后应出现3条DNA带。 重带:15 N标记的亲代双链DNA。 中带:一条链为15 43 / 47 精品文档 N，另一条链为14 N标记的子代双链DNA。 轻带 :两条链都为14 N标记的子代双链DNA。(实验结果:与预期的相符。 本考点全国新课标卷命题频率低，但并不意味着本考点不重要，一旦命题往往是探究类综合性大题，或者借用同位素标记方法与有丝分裂、减数分裂结合而命题。 科学家在研究DNA分子复制方式时进行了如图所示的实验研究: 14 实验一:细菌 N培养基培养――?破碎细菌细胞提取DNA 离心,结果A 15 实验二:细菌 N培养基培养――?破碎细菌细 胞提取DNA 离心,结果B 实验三: 实验一和实验二的作用是________。 从实验三的结果C、D可以看出DNA分子复制______半保留复制。 如果实验三的结果都为F，则可判断DNA分子的复制方 44 / 47 精品文档 式________半保留复制。 如果DNA分子的复制方式是半保留复制，某次实验的结果中，结果C比以往实验结果所呈现的带略宽，那么可能的原因是新合成DNA单链中的N尚有少部分为__________。 如果DNA分子的复制方式是半保留复制，与结果D相比，结果E密度带的数量和位置________________，放射性强度不同的是________带。 解析 实验一和实验二分别表示14 N和15 N标记的DNA分子的离心结果，其作用是与后面的实验结果形成对照。从实验三的结果C、D可以看出新形成的DNA分子中有的保留了原来DNA分子中的一条链，可见DNA分子复制具有半保留复制的特点。结果F表明原来被15 N标记的DNA分子的两条链没有分开。“中带”为15 N/14 N，“中带”略宽，说明新合成的DNA分子之间的相对分子质量有差别，是由DNA单链中的N尚有少部分为15 N引起的。假设原有DNA分子数目为n，结果D和结果E都有2n个DNA分子为15 N/14 N，结果D有2n个DNA分子为14 N/14 45 / 47 精品文档 N，结果E有6n个DNA分子为14 N/14 N，所以与结果D相比，结果E密度带的数量和位置没有变化，放射性强度发生变化的是轻带。 答案 对照 是 不是 15 N 没有变化 轻 细菌在含15 N的培养基中繁殖数代后，细菌DNA的含氮碱基皆含有15 N，然后再将其移入含14 N的培养基中培养，抽取亲代及子代的DNA，离心分离，如图?,?为可能的结果，下列叙述错误的是。 A(子一代DNA应为? B(子二代DNA应为? C(子三代DNA应为? D(亲代的DNA应为? 解析 由题意可知，子一代的DNA应为全中，即图?;子二代DNA应为1141511414 2中2， 即图?;子三代DNA应为11415314144中4轻，即图?，而不是全轻;亲代的DNA应为全重， 即图?。 答案 C 46 / 47 精品文档 5 47 / 47