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第三章 基因的本质 第 3 节 DNA 的复制 执笔人:张纪琴 审核人:侍东升 一、教学目标:一、教学目标: 1、知识目标: 概述 DNA 分子的复制 探讨 DNA 复制的生物学意义 2、技能目标: 分析并讨论 DNA 分子复制的特点,培养运用简约的科学语言概述科学现象的能力 3、情感目标: 通过 DNA 复制的学习,体会 DNA 半保留复制的方法 认同人类对科学的认识是一个不断深化不断完善的过程 二、教学重点:二、教学重点:DNA 分子复制的条件、过程和特点 三、教学难点三、教学难点:DNA 分子复制的过程 四、学习方法四、学习方法:课前导学、 质疑讨论、反馈矫正、迁移创新 五、学习过程五、学习过程: 1、科学家对 DNA 复制方式的预测:_。 2、DNA 复制的时间:_。 3、DNA 复制的场所 :_。 4、DNA 复制的条件:模板:_;原料:_;能量: _;酶:_。 5、DNA 复制的过程:解旋:_;以 _作为模板,按_原则,合成互补的子链;每条子链与其相对应 的母链盘旋成_。 6、DNA 复制的结果:_。 7、DNA 能精确复制的原因:_,为 DNA 分子复制提供了 精确的模板;两条链上的碱基具有_,保证了 DNA 复制的顺利进行。 8、DNA 复制的特点:_;_。 9、DNA 复制的意义:_。 10、若一个 DNA 分子经过 n 次复制,可得_个 DNA 分子,若某个含 15N 的 DNA 分子,放在含 14N 的培养基上复制 n 次,则含15N 的 DNA 分子占其总数的_;含15N 的 DNA 单链与14N 的单链之 比为_。 六、知识点拨六、知识点拨: (一)(一) 、DNA 分子复制需要哪些条件分子复制需要哪些条件?在什么场所进行在什么场所进行?复制过程有什么特点复制过程有什么特点?结果如何结果如何? 1条件 (1)模板:亲代 DNA 分子解旋后的两条链。 (2)原料:4 种游离的脱氧核苷酸。 (3)能量:细胞呼吸产生的 ATP。 (4)酶:DNA 解旋酶和 DNA 聚合酶。 2场所:在自然状态下,只能在细胞内复制。 (1)真核生物:主要在细胞核内,线粒体和叶绿体内也可进行。 (2)原核生物:主要在拟核。 (3)DNA 病毒:在活的宿主细胞内。 3特点 (1)边解旋边复制:即解旋合成子链新链与模板链盘旋成双螺旋结构。 (2)半保留复制:新合成的每个 DNA 分子中,都保留了原来 DNA 分子中的一条链(模板链)。 4结果:一个 DNA 分子形成两个完全相同的 DNA 分子。 5新复制出的 2 个子代 DNA 分子的去向:通过细胞分裂分配到 2 个子细胞中去。 复制简记:“1 个主要场所(细胞核),2 种时期,3 步过程,4 个条件” 。 (二)(二) 、将一个全部被、将一个全部被 15N 标记的 标记的 DNA 分子分子(0 代代)转移到含转移到含 14 N 的培养基中培养的培养基中培养 n 代。结果如何代。结果如何?消耗的脱消耗的脱 氧核苷酸如何计算氧核苷酸如何计算? 1DNA 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=(2n一 2)个 2脱氧核苷酸链数 (1)子代 DNA 分子中脱氧核苷酸链数=2n+1条 (2)含 15N 的脱氧核苷酸链=2 条 (3)含 14N 的脱氧核苷酸链=(2n+12)条 3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 a 个,则: (1)经过 n 次复制,共需消耗游离的该脱氧核苷酸 a(2n一 1)个。 (2)在第 n 次复制时,共需消耗游离的该脱氧核苷酸 a2n-1个。 注意点:1、运用 DNA 半保留复制分析被标记 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;还应注意培养基中化学元素的转换。 2、运用 DNA 半保留复制解决消耗某种脱氧核苷酸数量时,应注意原来的 DNA 分子两条母链被保留下来,不 需消耗原料。 七、评价反馈七、评价反馈 (一)、选择题 1玉米叶肉细胞中DNA的载体是( ) A.线粒体、中心体、染色体 B.叶绿体、核糖体、染色体 C.染色体、中心体、核糖体 D.染色体、叶绿体、线粒体 2、在山羊体细胞内,DNA 复制的场所是 ( ) A细胞核和细胞膜 B细胞核和线粒体 C细胞核和核糖体 D细胞核和叶绿体 3DNA 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 B鸟嘌呤与胞嘧啶 C腺嘌呤与尿嘧啶 D鸟嘌呤与胸腺嘧啶 4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 B C D 5将一个 DNA 分子进行标记,让其连续复制 3 次,在最后得到的 DNA 分子中,被标记的 DNA 链占 DNA 总链数的 ( ) A132 B16 C18 D14 6某 DNA 分子复制 3 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( ) A1 条 B2 条 C4 条 D8 条 7某 DNA 分子有 4000 个脱氧核苷酸,已知它的一条单链中碱基 AGTC = 1234,若该 DNA 分 子复制一次,则需要的腺嘌呤脱氧核苷酸的数量是 ( ) A200 个 B300 个 C400 个 D800 个 8、某同学在学完 DNA 的复制后,欲制作的 DNA 双螺旋模型中含有腺嘌呤 5 个、腺嘌呤与鸟嘌呤之比为 1:3,则该 DNA 片段模型中含有脱氧核糖的数目为 ( ) A10 B20 C30 D40 9DNA 分子复制时,解旋的 2 条母链中 ( ) A仅 1 条作为模板 B2 条链都作为模板并复制出 2 个不同的 DNA 分子 C2 条链都作为模板并复制出 2 个相同的 DNA 分子 D2 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 分子,2 条新链结合成一 个全新的 DNA 分子 10下列关于复制意义的说法中,错误的是 ( ) ADNA 复制使亲代的遗传信息有可能传给子代 BDNA 复制使子代和亲代保持一定的连续性 CDNA 复制是子女有许多性状与父母相像的缘故 DDNA 复制出子女的许多性状与其父母性状相 像 11某 DNA 分子中共有 a 个碱基,其中含胞嘧啶 m 个,则 DNA 复制 3 次,需要游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸 数为 ( ) A7(am) B8(am) C7( am) D8(2nm) 12假如一个 DNA 分子含有 1 000 个碱基对,将这个 DNA 分子放在 32P 标记的脱氧核苷酸的培养液中让其复 制一次,则新形成的 DNA 分子的分子量比原来增加了 ( ) A1 000 B2 000C500 D不能确定 13在生命科学研究中, “放射性同位素示踪”是经常使用的研究手段。将大肠杆菌的 DNA 分子用 3H 标 记后,放在普通培养基中繁殖两代,并跟踪检测子代细菌的放射性,(如下图),该实验有力地证明了( ) ADNA 分子复制需要 3H BDNA 分子通过复制进行繁殖 CDNA 分子进行半保留复制 DDNA 分子复制需要在细菌体内进行 14科研人员在培养动物细胞的培养液中加入氚标记的胸腺嘧啶,随后在培养过程中每隔一段时间取出一定量 的培养液和动物细胞进行分析。当科研人员发现培养液中的放射性减弱而细胞中放射性增强时,表明动物细胞 进入细胞分裂的 ( ) AG1期 BS 期CG2期 D分裂期 15、1 个 DNA2 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 ( ) 复制 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 16、染色体复制后,一条染色体上含有 2 条染色单体。此时一条染色体上具有 ( ) A2 个单链 DNA 分子B1 个双链 DNA 分子 C2 个双链 DNA 分子D4 个单链 DNA 分子 17、在一个密闭的容器里,用含有同位素 13C 的脱氧核苷酸合成一个 DNA 分子,然后加入普通的含12C 的脱 氧核苷酸,经 n 次复制后,所得 DNA 分子中含 12C 的脱氧核苷酸链数与含13C 的脱氧核苷酸链数之比是( ) A2n:1 B(2n 2):n C(2n 1):1 D(2n 2):2 18、用 32P 标记一个 T2噬菌体的双链 DNA 分子,它侵染一个细菌后释放了 200 个后代,则后代中含32P 的噬 菌体占总数的 ( ) A2 B1 C0.5 D50 19、下列关于 DNA 复制的叙述,正确的是 ( ) ADNA 分子在解旋酶的作用下,水解成脱氧核苷酸 B在复制过程中,解旋和复制是同时进行的 C解旋后以一条母链为模板合成两条新的子链 D一条母链和一条子链形成一个新的 DNA 分子 (二) 、非选择题 20、现有从生物体内提取的 ATP 分子和一个 DNA 分子,还有标记了放射性同位素 3H 的四种脱氧核苷酸。拟在 实验室中合成出多个 DNA 分子。 2 1 请回答: (1)
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