DNA分子的复制导学案

DNA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?___________提供精确模板。 (2)通过?____________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?_______。

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

(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 ③ATP ④DNA分子 ⑤mRNA ⑥tRNA ⑦适宜的温度 ⑧适宜的酸碱度 A.①②③④⑤⑥ C.②③④⑤⑦⑧

B.②③④⑤⑥⑦ D.①②③④⑦⑧

2.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.1/32

B.1/16

( ) C.1/8

D.1/4

4.一个双链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（ ）

2

A.2 B.4 C.8 D.16

5.一个双链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．330 B．660 C．990 D． 320

9. 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A.1/2 B.1/4 C.1/8 D.1/16 11.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

链占（ ）

3

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

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N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。

4

DNA分子的复制参考答案

知识点一：1. 亲代DNA 2. 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

5

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：

n

DNA复制n次，后代就有2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。

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（2）由于第n次复制时，作为亲代的DNA分子数为2，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。

n

由此得出规律：n次复制所需游离的脱氧核苷酸数为a·（2

n－1

－1）。第n次复制所需游离的脱氧核苷酸数为a· 2。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）

n－1

7

8

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/ci78.html