DNA分子的复制导学案

1DNA分子的复制导学案学习目标：DNA分子复制的条件、过程和特点学习重点：DNA分子复制过程知识点一DNA分子的复制1．概念：以①_________为模板合成子代DNA的过程。2．发生时期：有丝分裂②_____和减数③______________。3．过程(1)解旋：需要细胞提供能量，在④_______的作用下，两条螺旋的双链解开。(2)合成子链：以母链为模板，在⑤__________等酶的作用下，以游离的4种⑥__________为原料，按照⑦_____________原则，合成与母链互补的子链。(3)形成子代DNA分子：延伸子链，母子链盘绕成⑧_______结构。4.特点：（1）⑨____________（2）复制方式⑩____________5．条件：（1）模板____________(2)原料：4种游离的____________（3）能量：ATP(4)酶：解旋酶和____________6.复制的结果：1个DNA分子形成了_____完全相同的DNA分子7．准确复制的原因(1)DNA分子独特的⑭___________提供精确模板。(2)通过⑮____________保证了复制的准确进行。8．意义：将遗传信息从亲代传给了子代，保持了遗传信息的⑯_______。知识点二：DNA分子复制的有关计算假设将1个全部被15N标记的DNA分子(0代)转移到含14N的培养基中培养n代，结果如下：1．DNA分子数(1)子代DNA分子总数＝2n个(2)含15N的DNA分子数＝2个2(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－2)个2．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m个,则：(1)经过n次复制，共需消耗游离的该种脱氧核苷酸m·(2n－1)个。(2)在第n次复制时，共需消耗游离的该脱氧核苷酸m·2n－1个。【特别提醒】①运用DNA半保留复制特点,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；还应注意培养液中化学元素的转换。②运用DNA半保留复制特点，解决消耗某种脱氧核苷酸数量问题时，应注意亲代DNA分子的两条母链被保留下来，不需消耗原料。③在计算消耗脱氧核苷酸数时要明确是经过n次复制还是第n次复制。二、课后作业1.实验室内模拟生物体DNA的复制必需的一组条件是()①酶②游离的脱氧核苷酸③ATP④DNA分子⑤mRNA⑥tRNA⑦适宜的温度⑧适宜的酸碱度A.①②③④⑤⑥B.②③④⑤⑥⑦C.②③④⑤⑦⑧D.①②③④⑦⑧2.某DNA分子片段含有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3.将一个DNA分子进行标记，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为()A.1/32B.1/16C.1/8D.1/44.一个双链DNA分子为第一代，经过3次自我复制，在第四代DNA分子中，有几条第一代脱氧核苷酸的长链（）3A.2B.4C.8D.165.一个双链DNA分子中有碱基A20个，占全部碱基数的20%，若此DNA分子连续复制2次，需要游离的碱基C（）A.20个B.30个C.90个D.120个6.某DNA分子中A+T占整个DNA分子碱基数的34%，其中一条链上的C占该链碱基总数的28%，那么，对应的别一条互补链上的C占该链碱基总数的比例是（）A.33%B.5%C.38%D.33%7.已知某DNA分子含有1000个碱基对，其中一条链上A∶G∶T∶C＝1∶2∶3∶4。该DNA分子连续复制两次，共需要鸟嘌呤脱氧核苷酸分子数是()A．600个B．900个C．1200个D．1800个8.某DNA片段由500对碱基组成，A＋T占碱基总数的34%，若该DNA片段复制两次，共需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸分子个数为()A．330B．660C．990D．3209.细胞内某一DNA片段中有30%的碱基为A，则该片段中()A．G的含量为30%B．U的含量为30%C．嘌呤含量为50%D．嘧啶含量为40%10.一个DNA分子经过3次复制后，其新的DNA分子保留原来的母链占（）A.1/2B.1/4C.1/8D.1/1611.某生物组织中提取的DNA成分中，鸟嘌呤和胞嘧啶之和占全部碱基含量的46%，已知其中一条链上的碱基中，28%是腺嘌呤，22%是胞嘧啶。求：(1)全部碱基中腺嘌呤占___________%。(2)与已知链相对应的链中，腺嘌呤占该链全部碱基的____________%。12.某DNA分子中含碱基T的数量为a,（1）若这个DNA分子4连续复制n次，所需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为____________；（2）第n次复制所需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为____________。13.（经典回放）在氮源为14N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子均为14NDNA（对照）;在氮源为15N的培养基上生长的大肠杆菌,其DNA分子均为15NDNA（亲代）。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。请分析完成下列问题：（1）由实验结果可以推测第一代（Ⅰ）细菌DNA分子中一条链是_______________，另一条链是__________________________。（2）将第一代（Ⅰ）细菌转移到含15N的培养基上繁殖一代，将所得到的细菌的DNA用同样的方法分离。请参照上图，将DNA分子可能出现在试管中的位置在右图中标出。5DNA分子的复制参考答案知识点一：1.亲代DNA2.间期第一次分裂间期3.（1）解旋酶（2）DNA聚合酶脱氧核苷酸碱基互补配对（3）双螺旋4.边解旋边复制半保留复制5.（1）DNA双链（2）脱氧核苷酸（4）DNA聚合酶6.2个7.双螺旋结构碱基互补配对8.连续性二、课后作业：1.D解析：DNA的复制过程是重要的生理过程,离不开酶和能量，还需要DNA模板、游离的脱氧核苷酸等基本条件。而酶的作用受温度、酸碱度的影响。2.B解析：100个碱基对为200个碱基，其中A为60，根据碱基互补配对原则可得C为40个，DNA复制时要遵循碱基互补配对原则，DNA连续三次复制后形成的DNA分子共8个（23个），由于新形成的DNA分子和原来的DNA分子完全一样，所以，DNA连续复制三次后，相当于形成了7个新的DNA分子，每个DNA分子中含有40个碱基C，所以，该DNA分子连续复制三次后，需要碱基C的个数为：C＝40×7=280个。3.C解析：此题考查DNA的复制过程，要明确DNA分子半保留复制的特点。题中标记了一个DNA分子之后，就等于标记了两条脱氧核苷酸链，进行第一次复制后，根据DNA半保留复制的特点，形成的两个DNA分子，每个DNA分子中总有一条链带有标记，另一条链没有标记，依此类推，无论复制多少次，所形成的新DNA分子中，被标记的总是这两条链，所以，DNA连续复制三次后，形成的DNA分子个数是23个，共有16条脱氧核苷酸链，其中含有标记的链只有两条。因此，计算方法为：2÷16=1/8。4.A解析：DNA分子是半保留复制的，所以不论复制多少代，其中只有两条是第一代脱氧核苷酸的长链。5.C解析：由碱基A的数目和所占的比例，计算出DNA分子中碱基总数为20÷20%=100个；再计算出每个DNA分子中碱基C所占的比例和数目，因为两个非互补碱基之和占DNA碱基总数的50%，A占20%，则C所占的比例为50%-20%=30%，这样该DNA分子6中的碱基C的数目为30个。又由于1个DNA分子连续复制2次共可产生4个DNA分子，其中有2条链来自亲代的DNA分子，需要的碱基数目相当于3个DNA分子中的碱基总数，即3×30=90。6.C解析：根据规律⑤，A+T之和占整个DNA分子碱基总数的34%，则在每条单链中A与T之和仍为34%，故已知链中的G+C=66%，G=66%-28%=38%，则互补链上的C占该链碱基总数的比例也是38%。7.D【解析】DNA分子中含有2000个碱基，又知其中一条链中A∶G∶T∶C＝1∶2∶3∶4。该DNA分子中A＝T，C＝G，则求出该DNA分子中鸟嘌呤脱氧核苷酸分子数为600，该DNA分子连续复制两次，共需要鸟嘌呤脱氧核苷酸分子数为(22－1)×600＝1800个。8.答案：C。解析：该DNA分子中，胞嘧啶脱氧核苷酸的分子个数为330个，该DNA复制两次生成4个DNA分子，其中相当于有3个DNA是新合成的，共需要胞嘧啶脱氧核苷酸分子的数量为330×3＝990个。9.答案：C解析：根据DNA的碱基互补配对原则得知，A＝T＝30%，则G＝C＝20%。双链DNA分子中嘌呤碱基数＝嘧啶碱基数＝50%。U是RNA中的特有碱基，DNA分子中无碱基U。10答案：B.解析：DNA复制n次，后代就有2n个DNA分子。保留原来亲代DNA分子链的子代DNA分子永远是2个。11.答案：(1)27(2)26解析：(1)因为G+C占全部碱基的46%，所以A+T＝1－46%＝54%；又因为A=T，所以A=T=27%。(2)因为已知链上的A占该链碱基的28%，所以已知链上的A占全部碱基的28%÷2＝14%。由(1)题知整个DNA上的A占全部碱基的27%，所以与已知链相对应的链上的A占全部碱基的27%－14%＝13%，因此对应链上的A占该链碱基的比为13%×2＝26%。12.答案：（1）a·(2n1)（2）a·2n－1解析：（1）DNA分子复制1次，形成2个DNA分子，复制2次，形成4个DNA分子……复制n次能形成2n个DNA分子。由于DNA分子是半保留复制，亲代DNA分子的两条链分别进入两个子代DNA分子中。当亲代DNA分子经n次复制，形成的子代DNA分子中的子链可构成(2n－1)个DNA分子。所以需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为a·(2n－1)个。7（2）由于第n次复制时，作为亲代的DNA分子数为2n－1，所以经第n次复制，新形成的子代DNA分子中的子链可构成2n－1个DNA分子。因此，需要游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为a·2n－1个。由此得出规律：n次复制所需游离的脱氧核苷酸数为a·（2n－1）。第n次复制所需游离的脱氧核苷酸数为a·2n－1。其中a为所求的脱氧核苷酸在原来DNA分子中的数量，n为复制的次数。13.解析：考查DNA分子的复制及其特点。DNA分子的复制特点是半保留复制，即新的DNA分子是由一条母链、一条子链组成。答案：（1）15N母链14N新链（2）8