資源簡介

3.2 DNA的復制學案
【學習目標】
1.結合DNA雙螺旋結構模型，運用結構與功能觀和物質與能量觀，闡明DNA分子通過復制，傳遞遺傳信息。(生命觀念)
2.分析DNA復制過程，歸納DNA復制過程中相關數量計算，提高邏輯分析和計算能力。(科學思維)
3.運用假說演繹法，探究DNA分子的復制方式為半保留復制。(科學探究)
4.分析相關資料，得出基因通常是有遺傳效應的DNA片段。(科學思維)
【學習重難點】
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、特點
難點：
1、運用假說—演繹法探究 DNA的復制方式；
2、DNA復制的過程
【預習新知】
DNA復制的過程
(1)DNA復制的概念、時間、場所
①概念：以________為模板合成子代DNA的過程。
②時間：有絲分裂的____________和____________。
③場所：主要是________。
(2)DNA復制的過程
(3)特點
①過程：____________________。
②方式：____________________。
(4)準確復制的原因
①DNA獨特的________結構，為復制提供了精確的模板。
②通過____________，保證了復制能夠準確地進行。
(5)意義：將________從親代細胞傳給子代細胞，保持了遺傳信息的________。
【易錯提示】
1.某雙鏈DNA分子，經三次復制后，得到的DNA分子中有2個含有原親代DNA鏈（ ）
2.DNA解旋酶破壞的是氫鍵，不能將DNA分解成脫氧核苷酸（ √ ）
3.DNA解旋后的每一條脫氧核苷酸鏈都可以作為DNA復制的模板（ √ ）
4.DNA雙螺旋全部解開后，再開始進行DNA復制（ × ）
【深化探究】
假設將1個全部被15N標記的DNA分子轉移到含14N的培養基中培養n代，結果如圖：
1.DNA分子數的計算
①子代DNA分子數：
②含15N的DNA分子數：
③含14N的DNA分子數：
④只含15N的DNA分子數：
⑤只含14N的DNA分子數：
2.脫氧核苷酸鏈數的計算
①子代DNA分子中脫氧核苷酸鏈數：
②親代脫氧核苷酸鏈數：
③新合成的脫氧核苷酸鏈數：
3.消耗的脫氧核苷酸數的計算
若親代DNA分子含有某種脫氧核苷酸 m 個，則
（1）經過n次復制，共需要消耗該脫氧核苷酸： 個
（2）在第n次復制時，需要消耗該脫氧核苷酸： 個
【鞏固訓練】
1.圖為某真核細胞中DNA復制過程模式圖，下列分析正確的是( )
A．酶①和酶②均作用于氫鍵
B．該過程的模板鏈是a、d鏈
C．該過程只能發生在細胞有絲分裂前的間期
D．DNA復制的特點有半保留復制和邊解旋邊復制
2.以DNA的一條鏈“…-A-T-C-…”為模板，經復制后的子鏈是( )
A.…-T-A-G-… B.…-U-A-G-… C.…-T-A-C-… D.…-T-U-G-…
3.用15N標記一個DNA分子的兩條鏈，讓該DNA分子在14N的培養液中復制一次，得到兩個DNA分子，那么每個子代DNA分子中( )
A.只含有15N
B.只含有14N
C.一條鏈含有15N，另一條鏈含有14N
D.每條鏈同時含有14N和15N
4.科學家曾提出DNA復制方式的三種假說：全保留復制、半保留復制和分散復制（圖1）。對此假說，科學家以大腸桿菌為實驗材料，進行了如下實驗（圖2）：
下列有關敘述正確的是( )
A.第一代細菌DNA離心后，試管中出現1條中帶，說明DNA復制方式一定是半保留復制
B.第二代細菌DNA離心后，試管中出現1條中帶和1條輕帶，說明DNA復制方式一定是全保留復制
C.結合第一代和第二代細菌DNA的離心結果，說明DNA復制方式一定是分散復制
D.若DNA復制方式是半保留復制，繼續培養至第三代，細菌DNA離心后試管中會出現1條中帶和1條輕帶
5.現有DNA分子的兩條單鏈均只含有14N（表示為14N14N）的大腸桿菌，若將該大腸桿菌在含有15N的培養基中繁殖兩代，再轉到含有14N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15N15N和14N14N兩種，其比例為1︰1
C.有15N15N和14N14N兩種，其比例為3︰1
D.有15N14N和14N14N兩種，其比例為3︰1
參考答案
1.答案：D
解析：題圖中酶①是解旋酶,酶②是DNA聚合酶，前者作用于氫鍵,后者作用于磷酸二酯鍵,A錯誤;該過程a、b鏈為模板鏈,c、d鏈分別是以a、b鏈為模板合成的子鏈,B錯誤;在真核細胞中,DNA復制發生在細胞有絲分裂前的間期和減數分裂前的間期,C錯誤;DNA復制的特點有半保留復制和邊解旋邊復制,D正確。
2.答案：A
解析：DNA分子復制時，嚴格按照堿基互補配對原則進行，即A與T配對，G與C配對，故可知若以DNA的一條鏈“…-A-T-C…”為模板，經復制后的子鏈是“…-T-A-G-…”，即A正確。故選A。
3.答案：C
解析：DNA分子復制時，以DNA的兩條鏈為模板，合成兩條新的子鏈，每個DNA分子各含一條親代DNA分子的母鏈和一條新形成的子鏈，稱為半保留復制。讓用15N標記的一個DNA分子，在14N的培養液中復制一次，都是以含15N標記的DNA鏈為模板進行復制，所以得到的兩個DNA分子都是一條鏈含有15N，另一條鏈含有14N。
故選：C。
4.答案：D
解析：A、第一代細菌DNA離心后，試管中出現1條中帶，說明DNA復制方式可能是半保留復制，也可能是分散復制，A錯誤；B、第二代細菌DNA離心后，試管中出現1條中帶和1條輕帶，說明DNA復制方式一定是半保留復制，B錯誤；C、結合第一代和第二代細菌DNA的離心結果，說明DNA復制方式一定是半保留復制，C錯誤；D、若DNA復制方式是半保留復制，繼續培養至第三代，細菌DNA離心后試管中會出現1條中帶和1條輕帶，D正確。
故選：D。
5.答案：D
解析：將含有14N14N的大腸桿菌置于含有15N的培養基中繁殖兩代后，由于DNA的半保留復制，得到的子代DNA為2個15N15N-DNA和2個14N15N-DNA，再將其轉到含有14N的培養基中繁殖一代，會得到6個15N14N -DNA和2個14N14N -DNA，比例為3︰1，D正確。

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