人教版 (新课标)必修2《遗传与进化》第三章 基因的本质第3节 DNA的复制教学设计及反思

第三章第3节  DNA的复制

课前预习学案

一、预习目标

预习DNA的复制的基本知识，了解DNA分子复制的条件、过程和特点。

二、预习内容

（一）、对DNA分子复制的推测

半保留复制

思考：如何验证？

（二）、DNA分子复制的过程

1、复制的概念

2、时间：

3、场所：

4、“准确”复制的原理

（三）、DNA复制中的计算问题

1、DNA复制次数与形成的DNA数的关系是2n个（n为复制次数）；一个DNA分子中的两条链上的脱氧核苷酸数相等；双链DNA分子符合碱基互补配对原则，即A=T，G=C。一个DNA分子无论复制几次，形成的新DNA分子中，只有两个DNA分子中含有原来的DNA链。即：

一个DNA分子复制n次，则：

① 复制至n代，DNA分子总数为        ；

② n代的DNA分子中，含原来DNA母链的DNA分子有       个，占子代所有DNA分子总数的           ；

③ n代DNA分子中，含原DNA的母链      条，占全部单链的          。

三、提出疑惑

同学们，通过你的自主学习，你还有哪些疑惑，请把它填在下面的表格中

课内探究学案

一、学习目标

1、  记住DNA复制的概念

2、  简述DNA复制的过程，并分析、归纳出DNA复制过程的特点。

3、  知道DNA复制在遗传上的意义

学习重难点：

4、  DNA分子结构的主要特点

5、  DNA分子复制的条件、过程和特点

二、学习过程

（一）、对DNA分子复制的推测

    沃森、克里克提出遗传物质自我复制的假说：复制方式为_  半保留复制_

（二）、DNA半保留复制的实验证据（选学）

1.要分析DNA是全保留还是半保留的，就要区分亲代与子代的DNA。1958年，科学家以____为实验材料，运用____，设计了实验。

2.实验过程

同位素：__、___，标记NH4Cl培养液培养大肠杆菌

方法：

     分析：①离心处理后，为什么子一代DNA只有杂合链带？

②子二代DNA出现了轻链带和杂合链带，说明了什么？

  结论：上述实验证明，在新合成的每个DNA分子中，都保留了____

  这种复制方式是：_____

（三）、DNA分子复制的过程

   1.什么是DNA的复制（DNA复制的概念）？

   2.特点：

     时间： ____________________________

             模板：___________________

条件：   原料：_________________

             能量：__________________

             酶：  ___________________

场所：_____________

过程：___________

结果：___________________________________

意义：________________________________________________________。

三、反思总结

四、当堂检测

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（分子基础）是                             （   ）

 ①DNA具有独特的双螺旋结构     ②连接两条链的碱基有互补配对能力 

③磷酸和脱氧核糖交互排列       ④DNA有特异性和多样性

A.①②       B.②③      C.③④       D.①④

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

4.一个被放射性元素32P标记的双链DNA噬菌体侵染细菌，若此细菌破裂后释放出n个噬菌体，则其中具有放射性元素32P的噬菌体占总数的                             （    ）

  A.1/n        B.1/2n        C.2/n       D.1/2

5.将一个DNA分子用14N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.1/32        B.1/16       C.1/8         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

9.含有32P或31P的磷酸，两者化学性质几乎相同，都可参与DNA分子的组成，但32P比31P质量大。现将某哺乳动物的细胞移至含有31P磷酸的培养基中，连续培养数代后得到G0代细胞。然后将G0代细胞移至含有32P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①、②、③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__, G1___, G2___。

⑵G2代在①、②、③三条带中DNA数的比

例是_______。

⑶图中①、②两条带中DNA分子所含的同

位素磷分别是：条带①_______，条带② ___________

⑷上述实验结果证明DNA的复制方式是______。DNA的自我复制能使生物的__的_保持相对稳定。

课后练习与提高

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

2．把培养在含轻氮（14N）环境中的细菌，转移到含重氮（15N）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．轻氮型，中间型

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                                         （    ）

A．     B．     C．m－2n      D．2(m－2n)

5．用15N同位素标记细菌的DNA分子，再将它们放入含14N的培养基上连续繁殖4代，a、b、c为三种DNA分子：a只含15N，b同时含14N和 15N，c只含14N。下图中这三种DNA分子的比例正确的是                                                   （    ）

      A                     B               C               D

6．一个被放射性元素标记的双链DNA噬菌体侵染细菌，若此细菌破裂后释放出n个噬菌体，则其中具有放射性元素的噬菌体占总数的                              （    ）

A．1/n          B．1/2n         C．2/n          D．1/2 

7．DNA分子的一条链中（C+T）/（G+A）＝1.25，那么其互补链中其比例应是    （   ）

A．0.4          B．0.8          C．1.25         D．2.5

8．一双链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                                                         （   ）

A．１／２        B．１／２n－Ｉ     C．１／２n      D．１／２n+Ｉ

9．假定某大肠杆菌含14N的DNA分子的相对质量为a，若将其长期培养在含15N的培养基中，便得到含15N的DNA分子，假定其DNA的相对分子质量为b。现将含15N的DNA分子的大肠杆菌再培养在含14N的培养中，那么，子二代DNA分子的相对质量平均为        （   ）

A．(a+b)/2        B．(3a+b)/4       C．(2a+3b)/2     D．(a+3b)/4

10．生物体内DNA复制发生在                                              （   ）

A．有丝分裂和减数分裂的间期

B．有丝分裂的前期和减数分裂第一次分裂中期

C．减数分裂第二次分裂前期

D．有丝分裂中期和减数分裂第二次分裂中期

11．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

12.根据DNA分子复制的过程回答下列问题：

（1）DNA分子的         能够为复制提供精确的模板；它的           保证了复制能够准确无误地进行。

（2）DNA的复制一般发生在细胞的             和                时期。

（3）DNA复制所需的原料是             ，他们能严格而准确的“对号入座”是因为                                             。

（4）形成的子代DNA分子含有一条               和一条               ，因此，DNA分子的复制方式被称为                      。

（5）子代DNA分子和亲代DNA分子的碱基对排列顺序是       的；而子代DNA的母链与新链之间的碱基排列顺序是         的。

（6）如果一个DNA分子连续复制三次，则形成的新DNA分子中，有       条新合成的多核苷酸链。

13.将大肠杆菌置于含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中，繁殖两代。亲代、第一代、第二代大肠杆菌DNA的状况如图所示。

（1）第一代大肠杆菌DNA贮存的遗传信息与亲代大肠杆菌DNA贮存的遗传信息完全相同的原因是                             。

（2）如果将第二代大肠杆菌的DNA分子总量作为整体1，其中带有15N的第二代大肠杆菌DNA分子约占总量的          ％。

（3）如果将第二代大肠杆菌的DNA含量作为整体1，其中含15N标记的第二代大肠杆菌的DNA含量（脱氧核苷酸单链）约占总量的           ％

答案

当堂检测