1、DNA的復(fù)制及基因?qū)W(xué)案 編寫：王文軍 審核：申愛霞 李英 丁瓊 麻天中 張桂玲【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1.概述DNA分子的復(fù)制 2.探討DNA復(fù)制的生物學(xué)意義 3.理解基因與DNA的關(guān)系【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】 DNA分子復(fù)制的條件、過程和特點(diǎn)【學(xué)習(xí)難點(diǎn)】 DNA分子復(fù)制過程【學(xué)習(xí)過程】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(shí)，DNA分子的 將解開，互補(bǔ)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(gè)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 。

2、二、DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證據(jù)（選學(xué)）1、實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)材料，運(yùn)用 ，設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)。2、實(shí)驗(yàn)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）4、實(shí)驗(yàn)過程：DNA是肉眼看不見的，如何才能分辨DNA呢？方法： 同位素標(biāo)記法 首先在_含_15N 標(biāo)記的NH4Cl 培養(yǎng)液中培養(yǎng)大腸桿菌 ，讓大腸桿菌繁殖幾代后 ，得到含15N的大腸桿菌， 再將這大腸桿菌轉(zhuǎn)移到_含_14N _培養(yǎng)液中。 然后， 在不同時(shí)刻收集大腸桿菌并_提取DNA ，再將提取的DNA進(jìn)行

3、_密度梯度離心 ，并記錄_離心后試管中DNA的位置_。如果DNA是以半保留的方式復(fù)制的，預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表（請完成）世代DNA分子中N元素 密度在離心管中的位置比例親代15N15N（全部）最大（重帶）第1代第2代第3代5、實(shí)驗(yàn)結(jié)果 結(jié)論：上述實(shí)驗(yàn)證明，在新合成的每個(gè)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 1.概念： 。2.時(shí)間： 和 。3.場所：真核細(xì)胞：主要是 、還有 、 。 原核細(xì)胞： 4.過程：（1）解旋提供準(zhǔn)確模板DNA分子利用細(xì)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(gè)過程叫做 。解開的兩

4、條單鏈叫 （也稱 ）。（2）復(fù)制合成互補(bǔ)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(bǔ)的一段 。（3）復(fù)旋子、母鏈結(jié)合盤繞形成新DNA分子隨著解旋過程的進(jìn)行，新合成的子鏈不斷地延伸，同時(shí)每條子鏈與其對應(yīng)的 盤繞成 ，從而各自形成一個(gè)新的DNA分子，這樣，1DNA分子2個(gè)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 DNA聚合 酶）。6.DNA分子復(fù)制過程的特點(diǎn)（1） ；（2） 。（

5、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(zhǔn)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(jìn)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(gè)。（2）含親代母鏈的DNA分子數(shù)始終只有 個(gè)，不含親代母鏈的DNA分子數(shù)為 個(gè)。（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 五、基因與DNA的關(guān)系基因的定義：基因是有 的DNA片段；每個(gè)DNA分子上含有 個(gè)基因。所有基因的堿基總數(shù)_(填“大于”、“等于”、“小于”)

6、DNA分子的堿基總數(shù)，即DNA分子上只有部分堿基參與基因的組成。六、DNA片段中的遺傳信息1、定義：DNA分子中_的排列順序2、特點(diǎn)多樣性：_的千變?nèi)f化。特異性：每一個(gè)DNA分子_。 穩(wěn)定性：脫氧核糖與磷酸交替排列形成的基本骨架和堿基互補(bǔ)配對的方式不變；堿基對之間的氫鍵和兩條脫氧核糖核苷酸的空間螺旋加強(qiáng)了DNA的穩(wěn)定性七、基因、DNA、染色體之間的關(guān)系：【課 堂 檢 測 區(qū)】1、DNA分子能自我復(fù)制的根本原因（分子基礎(chǔ)）是（ ） DNA具有獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu) 連接兩條鏈的堿基有互補(bǔ)配對能力 磷酸和脫氧核糖交互排列 DNA有特異性和多樣性A. B. C. D.2、一個(gè)被放射性元素32P標(biāo)記的雙鏈D

7、NA噬菌體侵染細(xì)菌，若此細(xì)菌破裂后釋放出n個(gè)噬菌體，則其中具有放射性元素32P的噬菌體占總數(shù)的（ ） A.1/n B.1/2n C.2/n D.1/23、某DNA分子片斷含有100個(gè)堿基對，其中A為60個(gè)，該片段連續(xù)復(fù)制三次所需C的數(shù)量為（ ） A.180個(gè) B.280個(gè) C.320個(gè) D.360個(gè)4、下列關(guān)于DNA復(fù)制的敘述，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?jí)A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(gè)新DNA分子中含有一條母鏈和一條子鏈5、某DNA分子含有腺嘌呤200個(gè)，該DNA復(fù)制數(shù)次后，消耗了周圍環(huán)境中3000

8、個(gè)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6、揭示基因化學(xué)本質(zhì)的表述是 （ ）A、基因是遺傳物質(zhì)的功能單位 B、基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段C、基因是蘊(yùn)含遺傳信息的核苷酸序列 D、基因在染色體上呈直線排列7、DNA具有多樣性的原因是 （ ）A、組成基因的堿基數(shù)目龐大 B、空間結(jié)構(gòu)千變?nèi)f化C、堿基種類有許多種 D、堿基排列順序的千變?nèi)f化8、細(xì)胞內(nèi)與遺傳有關(guān)的物質(zhì)，從復(fù)雜到簡單的結(jié)構(gòu)層次是 （ ）A.DNA染色體脫氧核苷酸基因 B.染色體脫氧核苷酸DNA基因C.DNA染色體基因脫氧核苷酸 D.染色體DNA基因脫氧核苷酸9、DNA指紋術(shù)可以

9、幫助人們確認(rèn)親子關(guān)系,這是因?yàn)?（ ）A.每個(gè)人的DNA大都相同 B.每個(gè)人的DNA指紋圖是特有的C.不同個(gè)體的相同組織中的DNA指紋圖相同 D.DNA指紋術(shù)是檢測DNA上的堿基種類【課后練習(xí)】1、將一個(gè)DNA分子用14N進(jìn)行標(biāo)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(biāo)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.1/42、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3、1個(gè)DNA復(fù)制成2個(gè)DNA，這兩個(gè)攜帶完全相同遺傳

10、信息的DNA分子彼此分離發(fā)生在（ ） A.細(xì)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4用15N同位素標(biāo)記細(xì)菌的DNA分子，再將它們放入含14N的培養(yǎng)基上連續(xù)繁殖4代，a、b、c為三種DNA分子：a只含15N，b同時(shí)含14N和 15N，c只含14N。下圖中這三種DNA分子的比例正確的是 3、不同的基因攜帶不同的遺傳信息的原因是 （ ）A.不同基因的堿基的種類不同 B.堿基對的排列順序決定基因的不同C.磷酸和核糖排列順序決定了基因的不同D.堿基種類的不同決定了基因的不同4、“人類基因組計(jì)劃”研究表明,人體的23對染色體約含有3萬

11、3.5萬多個(gè)基因,這一事實(shí)說明 （ ）A.基因是DNA上的有遺傳效應(yīng)的片段 B.基因是染色體的片段C.一個(gè)DNA分子上有許多基因 D.基因只存在于染色體上5.含有2000個(gè)堿基的DNA，每條鏈上的堿基排列方式有（ ）A、42000種 B、41000種 C、22000種 D、21000種6.對于一個(gè)基因的正確描述是（ ）它是DNA分子上特定的片段 它是由沃森和克里克共同提出的 它決定某一遺傳性狀或功能 染色體的一段就是基因A、和 B、和 C、和 D、和7、.根據(jù)DNA分子復(fù)制的過程回答下列問題：（1）DNA分子的 能夠?yàn)閺?fù)制提供精確的模板；它的 保證了復(fù)制能夠準(zhǔn)確無誤地進(jìn)行。（2）DNA的復(fù)制一

12、般發(fā)生在細(xì)胞的 和 時(shí)期。（3）DNA復(fù)制所需的原料是 ，他們能嚴(yán)格而準(zhǔn)確的“對號(hào)入座”是因?yàn)?。（4）形成的子代DNA分子含有一條 和一條 ，因此，DNA分子的復(fù)制方式被稱為 。（5）子代DNA分子和親代DNA分子的堿基對排列順序是 的；而子代DNA的母鏈與新鏈之間的堿基排列順序是 的。（6）如果一個(gè)DNA分子連續(xù)復(fù)制三次，則形成的新DNA分子中，有 條新合成的多核苷酸鏈。8、將海蜇的綠色光蛋白基因移到小鼠體內(nèi)的DNA上，小鼠在紫外線的照射下,也能發(fā)出熒光，基因能夠轉(zhuǎn)移成功的主要原因是_；當(dāng)把綠色熒光蛋白基因用技術(shù)手段切成兩部分后，將其中的一部分轉(zhuǎn)移到小鼠體內(nèi)，結(jié)果，小鼠在紫外線的照射下不再發(fā)出熒光，該實(shí)驗(yàn)說明 。9、分析下圖，回答有關(guān)問題：（l）圖中A是_，C是_，G是_。（2）B有4種，即：_ 、_ 、_ _ 、_ （直線上寫文字，括號(hào)內(nèi)寫字母）（