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3.2 DNA的复制学案
【学习目标】
1.结合DNA双螺旋结构模型，运用结构与功能观和物质与能量观，阐明DNA分子通过复制，传递遗传信息。(生命观念)
2.分析DNA复制过程，归纳DNA复制过程中相关数量计算，提高逻辑分析和计算能力。(科学思维)
3.运用假说演绎法，探究DNA分子的复制方式为半保留复制。(科学探究)
4.分析相关资料，得出基因通常是有遗传效应的DNA片段。(科学思维)
【学习重难点】
重点：
1、运用假说—演绎法探究 DNA的复制方式；
2、DNA复制的条件、过程、特点
难点：
1、运用假说—演绎法探究 DNA的复制方式；
2、DNA复制的过程
【预习新知】
DNA复制的过程
(1)DNA复制的概念、时间、场所
①概念：以________为模板合成子代DNA的过程。
②时间：有丝分裂的____________和____________。
③场所：主要是________。
(2)DNA复制的过程
(3)特点
①过程：____________________。
②方式：____________________。
(4)准确复制的原因
①DNA独特的________结构，为复制提供了精确的模板。
②通过____________，保证了复制能够准确地进行。
(5)意义：将________从亲代细胞传给子代细胞，保持了遗传信息的________。
【易错提示】
1.某双链DNA分子，经三次复制后，得到的DNA分子中有2个含有原亲代DNA链（ ）
2.DNA解旋酶破坏的是氢键，不能将DNA分解成脱氧核苷酸（ √ ）
3.DNA解旋后的每一条脱氧核苷酸链都可以作为DNA复制的模板（ √ ）
4.DNA双螺旋全部解开后，再开始进行DNA复制（ × ）
【深化探究】
假设将1个全部被15N标记的DNA分子转移到含14N的培养基中培养n代，结果如图：
1.DNA分子数的计算
①子代DNA分子数：
②含15N的DNA分子数：
③含14N的DNA分子数：
④只含15N的DNA分子数：
⑤只含14N的DNA分子数：
2.脱氧核苷酸链数的计算
①子代DNA分子中脱氧核苷酸链数：
②亲代脱氧核苷酸链数：
③新合成的脱氧核苷酸链数：
3.消耗的脱氧核苷酸数的计算
若亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸 m 个，则
（1）经过n次复制，共需要消耗该脱氧核苷酸： 个
（2）在第n次复制时，需要消耗该脱氧核苷酸： 个
【巩固训练】
1.图为某真核细胞中DNA复制过程模式图，下列分析正确的是( )
A．酶①和酶②均作用于氢键
B．该过程的模板链是a、d链
C．该过程只能发生在细胞有丝分裂前的间期
D．DNA复制的特点有半保留复制和边解旋边复制
2.以DNA的一条链“…-A-T-C-…”为模板，经复制后的子链是( )
A.…-T-A-G-… B.…-U-A-G-… C.…-T-A-C-… D.…-T-U-G-…
3.用15N标记一个DNA分子的两条链，让该DNA分子在14N的培养液中复制一次，得到两个DNA分子，那么每个子代DNA分子中( )
A.只含有15N
B.只含有14N
C.一条链含有15N，另一条链含有14N
D.每条链同时含有14N和15N
4.科学家曾提出DNA复制方式的三种假说：全保留复制、半保留复制和分散复制（图1）。对此假说，科学家以大肠杆菌为实验材料，进行了如下实验（图2）：
下列有关叙述正确的是( )
A.第一代细菌DNA离心后，试管中出现1条中带，说明DNA复制方式一定是半保留复制
B.第二代细菌DNA离心后，试管中出现1条中带和1条轻带，说明DNA复制方式一定是全保留复制
C.结合第一代和第二代细菌DNA的离心结果，说明DNA复制方式一定是分散复制
D.若DNA复制方式是半保留复制，继续培养至第三代，细菌DNA离心后试管中会出现1条中带和1条轻带
5.现有DNA分子的两条单链均只含有14N（表示为14N14N）的大肠杆菌，若将该大肠杆菌在含有15N的培养基中繁殖两代，再转到含有14N的培养基中繁殖一代，则理论上DNA分子的组成类型和比例分别是( )
A.有15N14N和14N14N两种，其比例为1︰3
B.有15N15N和14N14N两种，其比例为1︰1
C.有15N15N和14N14N两种，其比例为3︰1
D.有15N14N和14N14N两种，其比例为3︰1
参考答案
1.答案：D
解析：题图中酶①是解旋酶,酶②是DNA聚合酶，前者作用于氢键,后者作用于磷酸二酯键,A错误;该过程a、b链为模板链,c、d链分别是以a、b链为模板合成的子链,B错误;在真核细胞中,DNA复制发生在细胞有丝分裂前的间期和减数分裂前的间期,C错误;DNA复制的特点有半保留复制和边解旋边复制,D正确。
2.答案：A
解析：DNA分子复制时，严格按照碱基互补配对原则进行，即A与T配对，G与C配对，故可知若以DNA的一条链“…-A-T-C…”为模板，经复制后的子链是“…-T-A-G-…”，即A正确。故选A。
3.答案：C
解析：DNA分子复制时，以DNA的两条链为模板，合成两条新的子链，每个DNA分子各含一条亲代DNA分子的母链和一条新形成的子链，称为半保留复制。让用15N标记的一个DNA分子，在14N的培养液中复制一次，都是以含15N标记的DNA链为模板进行复制，所以得到的两个DNA分子都是一条链含有15N，另一条链含有14N。
故选：C。
4.答案：D
解析：A、第一代细菌DNA离心后，试管中出现1条中带，说明DNA复制方式可能是半保留复制，也可能是分散复制，A错误；B、第二代细菌DNA离心后，试管中出现1条中带和1条轻带，说明DNA复制方式一定是半保留复制，B错误；C、结合第一代和第二代细菌DNA的离心结果，说明DNA复制方式一定是半保留复制，C错误；D、若DNA复制方式是半保留复制，继续培养至第三代，细菌DNA离心后试管中会出现1条中带和1条轻带，D正确。
故选：D。
5.答案：D
解析：将含有14N14N的大肠杆菌置于含有15N的培养基中繁殖两代后，由于DNA的半保留复制，得到的子代DNA为2个15N15N-DNA和2个14N15N-DNA，再将其转到含有14N的培养基中繁殖一代，会得到6个15N14N -DNA和2个14N14N -DNA，比例为3︰1，D正确。

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