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1、
最新山東版必修 2 第三節(jié)《 DNA的復(fù)制》學(xué)案《 DNA的復(fù)制》導(dǎo)學(xué)案
2013-3-26
細胞在增殖的同時遺傳物質(zhì)也從親代傳遞到了子代 , 生物體的主要遺傳物質(zhì)——— DNA
是如何保持前后代的一致?
一、對 DNA分子復(fù)制的推測
沃森、克里克提出遺傳物質(zhì)自我復(fù)制的假說:復(fù)制方式為
假說的具體內(nèi)容為: DNA 分子復(fù)制時 ,DNA 分子的
將解開 , 互補的
之間
的
將斷裂 , 解開的兩條單鏈作為復(fù)制的
,
游離的
依據(jù)
原則 ,
通過形成
,
結(jié)合到
上。這樣 , 新合成的每個
2、DNA 分子中 , 都保留了原來
DNA 分子中的一條鏈 , 所以 , 這種復(fù)制方式被稱為
。
二、 DNA半保留復(fù)制的實驗證據(jù)(選學(xué))
1、實驗材料 :要分析 DNA是全保留還是半保留的
, 就要 區(qū)分親代與子代的
DNA。 1958 年 ,
科學(xué)家以 ___
_ 為實驗材料 , 運用
,
設(shè)計了實驗。
2、實驗假設(shè):
假設(shè) DNA 是半保留復(fù)制
3、分析假說:
復(fù)制后得到的子一代
DNA和子二代 DNA的組成是怎樣的 ? (如下圖)
3、
4、實驗過程:
DNA是肉眼看不見的 , 如何才能分辨 DNA呢?
方法:
同位素標記法
首先在
15
4
, 得
___含 _ N
標記的 NHCl 培養(yǎng)液中 培養(yǎng)大腸桿菌 , 讓大腸桿菌繁殖幾代后
到含
15N 的大腸桿菌 ,
再將這大腸桿菌轉(zhuǎn)移到 __含 _14 N __ 培養(yǎng)液中。
然后 , 在不同時刻收
集大腸桿菌并 __提取
DNA , 再將提取的 DNA進行 __密度梯度離心 ,
并記錄 __離心后試管中
DNA的位置 _。
4、如果 DNA是以半保留的方式復(fù)制的 , 預(yù)期實驗結(jié)果如下表(請完成)
世代 DN
親代 15N15
1 / 4
第 1 代
第 2 代
第 3 代
5、實驗結(jié)果
結(jié) 論 : 上 述 實 驗 證 明 ,
在 新 合 成 的 每 個
DNA 分 子 中 ,
都 保 留
了
。 這種復(fù)制方式是: ___
__。
三、 DNA分子復(fù)制的過程
5、
1.
概念:
。
2.
時間:
和
。
3.
場所: 真核細胞:主要是
、還有
、
。
原核細胞:
4. 過程:
(1)解旋→提供準確模板
DNA分子利用細胞提供的 、在 的作用下 ,DNA 分子兩條多脫氧核苷酸
鏈配對的堿基從 處斷裂 , 兩條螺旋的雙鏈解開 , 這個過程叫做 。解開的兩條
單鏈叫 (也稱 )。
(2)復(fù)制→合成互補子鏈
以上述解開的每一段母鏈為 , 在 酶的作用下 , 以周圍環(huán)境中游離
的 為原料 , 按照 原則 , 各自合成與母鏈互補的一段 。
6、
(3)復(fù)旋→子、母鏈結(jié)合盤繞形成新 DNA分子
2 / 4
隨著解旋過程的進行 , 新合成的子鏈不斷地延伸 , 同時每條子鏈與其對應(yīng)的 盤繞
成 , 從而各自形成一個新的 DNA分子 , 這樣 ,1DNA 分子→ 2 個完全相同的 DNA分
子。
5.DNA 復(fù)制過程中需要的條件:
( 1)
模板
(即兩條母鏈);
( 2)
原料
(四種
游離的脫氧核苷酸
);
( 3)
能量
(即 ATP
);
( 4)
酶
(有 DNA 解旋酶
酶和
7、
DNA 聚合
酶)。
6.DNA 分子復(fù)制過程的特點
( 1)
;
( 2)
。(即在子代雙鏈中 , 有一條是親代原有的鏈
, 另一條
(子鏈)則是新合成的。)
7. “準確”復(fù)制的原因:
( 1) ;
( 2) 。
8. 結(jié)果 : 。
9. 意義 : 。
四、 DNA分子復(fù)制的應(yīng)用
通過觀察 DNA分子半保留復(fù)制(連續(xù)進行復(fù)制 N 代)的圖解思考問題:
(1)親代 DNA分子復(fù)制 n 代生成的子代 DNA分子總數(shù)是 個。
(2)含親代母鏈的 DNA分子數(shù)始終只有 個 ,
不含親代母鏈的
8、 DNA分子數(shù)為 個。
(3)含親代母鏈的 DNA分子數(shù)與子代 DNA分子數(shù)之比是 ;
親代母鏈與子代 DNA鏈數(shù)之比是
課 堂 檢 測
1、 DNA分子能自我復(fù)制的根本原因(分子基礎(chǔ))是( )
① DNA具有獨特的雙螺旋結(jié)構(gòu) ②連接兩條鏈的堿基有互補配對能力
③磷酸和脫氧核糖交互排列 ④ DNA有特異性和多樣性
A. ①② B. ②③ C. ③④ D. ①④
2、一個被放射性元素 32 P 標記的雙鏈 DNA噬菌體侵染細菌 , 若此細菌破裂后釋放出 n 個噬菌
體, 則其中具有放射性元素 32P 的噬菌體占總數(shù)的( )
9、
3 / 4
A.1/n B.1/2n C.2/n D.1/2
3、將一個 DNA分子用 14N 進行標記 , 在普通培養(yǎng)基上讓其連續(xù)復(fù)制 3 次 , 在最后得到的 DNA
分子中 , 被標記的 DNA的脫氧核苷酸鏈占 DNA總的脫氧核苷酸鏈的比例是( )
A.1/32 B.1/16 C.1/8 D.1/4
4、某 DNA分子片斷含有 100 個堿基對 , 其中 A 為 60 個 , 該片段連續(xù)復(fù)制三次所需 C 的數(shù)量
為( )
A.180 個 B.280 個 C.320 個 D.360 個
5、下列關(guān)于 DNA復(fù)制的敘述
10、 , 正確的是( )
A.DNA 分子在解旋酶的作用下 , 水解成脫氧核苷酸
B. 在全部解旋之后才開始堿基配對
C. 解旋后以一條母鏈為模板合成兩條新的子鏈
D. 復(fù)制后 , 每個新 DNA分子中含有一條母鏈和一條子鏈
6、某 DNA分子復(fù)制三次后 , 所得到的第四代 DNA分子中 , 含有第一代 DNA中脫氧核苷酸鏈的
條數(shù)是( )
A.1 條 B.2 條 C.4 D.8 條
7、某 DNA分子含有腺嘌呤 200 個, 該 DNA復(fù)制數(shù)次后 , 消耗了周圍環(huán)境中 3000 個含腺嘌呤
的脫氧核苷酸 , 則該 DNA分子已經(jīng)復(fù)制了多少次? ( )
A.3 次 B.4 次 C.5 次 D.6 次
8、 1 個 DNA復(fù)制成 2 個 DNA,這兩個攜帶完全相同遺傳信息的 DNA 分子彼此分離發(fā)生在
( )
A. 細胞分裂間期 B. 減數(shù)第一次分裂后期
C. 減數(shù)第一次分裂后期和有絲分裂后期 D. 減數(shù)第二次分裂后期和有絲分裂后期
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