2017-2018学年高中生物第三章基因的本质第节dna的复制教学案

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1、第3节　DNA的复制[学习导航]　1.结合DNA分子的结构特点，了解沃森和克里克对DNA分子复制方式的早期推测。2.结合教材图文，了解DNA半保留复制的实验证据。3.归纳DNA分子的复制过程及总结DNA准确复制的原因。[重难点击]　1.DNA分子的复制过程和特点。2.DNA复制的有关计算。　生物亲子代之间是通过遗传物质传递遗传信息的，那么亲代的遗传物质如何“多出一份”来传递给子代？DNA的复制就是以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程，即1DNA→2DNA。新产生的DNA分子是一个全新的DNA分子吗？是否像洗相片似的，有一张底片

2、就可以洗出许多相片来？这一节我们就一起来学习DNA复制的过程。一、DNA分子复制方式的推测和实验证据1．对DNA分子复制的推测(1)提出者：沃森和克里克。(2)假说①解旋：DNA分子复制时，DNA分子的双螺旋将解开，互补的碱基之间的氢键断裂。②复制：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。(3)特点：新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链，这种复制方式被称做半保留复制。2．DNA分子复制的实验证据(选学)(1)实验方法：放射性同位素标记法和密度

3、梯度离心技术。(2)实验原理①DNA的两条链都用15N标记，那么这样的DNA分子质量大，离心时应该在试管的底部。②两条链中都含有14N，那么这样的DNA分子质量小，离心时应该在试管的上部。③两条链中一条含有15N，一条含有14N，那么这样的DNA分子离心时应该在试管的中部。(3)实验过程(4)实验结果①立即取出，提取DNA→离心→全部重带。②繁殖一代后取出，提取DNA→离心→全部中带。③繁殖两代后取出，提取DNA→离心→轻带、中带。(5)实验结果和预期的一致，说明DNA的复制是以半保留的方式进行的。如果用15N标记DNA分子的两

4、条链，让其在含有14N的环境中复制n次。结合DNA分子半保留复制的特点，回答下列问题：1．复制n次后，DNA分子总数和含有15N的DNA分子数分别是多少？答案　2n个、2个。2．复制n次后，DNA分子中含14N的DNA分子数和只含14N的DNA分子数分别是多少？答案　2n个、(2n－2)个。3．复制n次后，DNA分子中脱氧核苷酸链数、含15N的脱氧核苷酸链数、含14N的脱氧核苷酸链数分别是多少？答案　2n＋1条、2条、(2n＋1－2)条。4．设亲代DNA分子中含有腺嘌呤脱氧核苷酸m个，则：(1)经过n次复制，共需要消耗游离的腺嘌

5、呤脱氧核苷酸多少个？答案　m·(2n－1)个。(2)在第n次复制时，需要消耗游离的腺嘌呤脱氧核苷酸多少个？答案　m·2n－1个。知识整合　将含有15N标记的1个DNA分子放在含有14N的培养基中培养，复制n次：(1)产生2n个DNA分子，其中含15N的DNA分子有2个，含14N的DNA分子有2n个，只含14N的DNA分子数是(2n－2)个。(2)2n个DNA分子有2n＋1条脱氧核苷酸链，其中：含15N的脱氧核苷酸链数是2条、含14N的脱氧核苷酸链数是(2n＋1－2)条。(3)若亲代DNA分子中含有某种脱氧核苷酸m个，则：①经过n

6、次复制，共需要消耗该脱氧核苷酸：m·(2n－1)个。②在第n次复制时，需要消耗该脱氧核苷酸：m·2n－1个。1．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14N－DNA(相对分子质量为a)和15N—DNA(相对分子质量为b)。将亲代大肠杆菌转移到含14N的培养基上，再连续繁殖两代(Ⅰ和Ⅱ)，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．Ⅰ代细菌DNA分子中一条链是14N，另一条链是15NB．Ⅱ代细菌含15N的DNA分子占全部DNA分子的C．预计Ⅲ代细菌DNA分子的平均相对

7、分子质量为D．上述实验结果证明DNA分子的复制方式为半保留复制答案　B解析　15N－DNA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。Ⅰ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14N－DNA分子和14N、15N—DNA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。Ⅲ代细菌DNA分子共有8个，各条单链的相对分子质量

8、之和为(7a＋b)，平均相对分子质量为。2．某一个DNA分子中，A为200个，复制数次后，消耗周围环境中含A的脱氧核苷酸3000个，该DNA分子已经复制了几次(　　)A．4次B．3次C．5次D．6次答案　A解析　利用DNA复制规律得知，经过n次复制利用腺嘌呤脱氧