高中生物DNA的復(fù)制導(dǎo)學(xué)案

1、 DNA的復(fù)制導(dǎo)學(xué)案 課前部分 編輯人： 審 核：高一生物組【學(xué)習(xí)目標(biāo)】明確DNA復(fù)制的方式概述DNA分子的復(fù)制探討DNA復(fù)制的生物學(xué)意義【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分子的復(fù)制過程【考綱要求】DNA分子的復(fù)制 【學(xué)法指導(dǎo)】通過探究復(fù)制方式實(shí)驗(yàn)的分析，學(xué)習(xí)分析實(shí)驗(yàn)的方法。認(rèn)真觀察DNA分子的復(fù)制圖解，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則，掌握DNA分子復(fù)制的條件、過程和特點(diǎn)。【溫故知新】下圖所示DNA分子平面結(jié)構(gòu)圖，仔細(xì)閱圖回答下列問題：（1）寫出圖中各編號的中文名稱：_ ；_； _； _；_；_； _； _； _（2）如果將細(xì)胞培養(yǎng)在含15N的同位素培養(yǎng)基上，則能在此圖的_成

2、分（填寫編號）上可以測到15N。（3）如果將細(xì)胞培養(yǎng)在含32P的同位素培養(yǎng)基上，則能在此圖的_成分上可以測到32P。【自主學(xué)習(xí)】在我們的生活中有很多有趣的復(fù)制現(xiàn)象，如教材P52問題探討中所提到的將奧運(yùn)會(huì)會(huì)徽制成兩個(gè)完全相同的印章，其基本思路是選同一塊石材，一分為二，制作一個(gè)模型，然后按照模型制作會(huì)徽，這樣按照一個(gè)會(huì)徽制成的兩個(gè)印章，他們是否完全相同呢？我們進(jìn)一步驗(yàn)證，將兩個(gè)印章的圖形印在白紙上進(jìn)行比較。這就是生活中的復(fù)制現(xiàn)象，深刻領(lǐng)悟它的復(fù)制過程及驗(yàn)證方法運(yùn)用同樣的思維方式來探討生物學(xué)中DNA的復(fù)制吧！在上節(jié)課的學(xué)習(xí)中我們認(rèn)識了兩位偉大的科學(xué)家沃森和克里克，以下是他們在DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)提出后發(fā)

3、表的又一具有影響力的論文脫氧核糖核酸結(jié)構(gòu)的遺傳學(xué)意義 的節(jié)選，同學(xué)們認(rèn)真閱讀他們的論文并結(jié)合教材在以下幾幅圖中選擇你認(rèn)為正確的DNA復(fù)制情況。論文題目：脫氧核糖核酸結(jié)構(gòu)的遺傳學(xué)意義 作者：沃森和克里克 1953年5月30日 脫氧核糖核酸的化學(xué)結(jié)構(gòu)現(xiàn)在已經(jīng)完全確立了。我們這個(gè)具有生物學(xué)意義的結(jié)構(gòu)模型的第一個(gè)特點(diǎn)在于這兩條鏈維系在一起的方式。這種方式表現(xiàn)為堿基間形成的氫鍵。堿基以配對方式聯(lián)結(jié)在一起，即一條鏈上一個(gè)堿基與另一條鏈上一個(gè)堿基通過氫鍵聯(lián)結(jié)在一起。關(guān)鍵問題在于螺旋結(jié)構(gòu)中僅能形成某些專一的堿基對，為了維系兩條鏈，堿基對中一個(gè)堿基是嘌呤，另一個(gè)則必定是嘧啶。否則，如果一個(gè)堿基對包含兩個(gè)嘌呤，兩

4、條鏈之間則容納不下。 果真如此的話，形成氫鍵的條件則是非常嚴(yán)格的。僅能形成的堿基對為： 腺嘌呤與胸腺嘧啶 鳥嘌呤與胞嘧啶 現(xiàn)在，我們的脫氧核搪核酸模型實(shí)際上是一對樣板。這兩條樣板是彼此互補(bǔ)的。我們假定，在復(fù)制之前氫鍵斷裂，兩條鏈解開并彼此分離。然后，每條鏈都可以作為樣板，在其上形成一條新的互補(bǔ)鏈。這樣，我們最后得到了兩對鏈，而此前我們還有一對鏈。而且，在復(fù)制過程中，也是嚴(yán)格符合堿基對順序的。 雙鏈DNA分子半保留復(fù)制彌散復(fù)制全保留復(fù)制通過以上研究相信你已經(jīng)找到了自認(rèn)為正確的DNA復(fù)制方式，但這也只是假設(shè)，我們需要通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證假設(shè)是否正確。在本章第1節(jié)中科學(xué)家運(yùn)用同位素示蹤法及離心技術(shù)證明了D

5、NA是遺傳物質(zhì)。假如已知以下實(shí)驗(yàn)材料：含14N的DNA大腸桿菌若干、含15N的DNA大腸桿菌若干、含14N的脫氧核苷酸的培養(yǎng)基若干、含15N的脫氧核苷酸的培養(yǎng)基若干、提取DNA的各種試劑和器材、離心機(jī)、離心管。你能運(yùn)用同樣的方法和以上材料設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證你的猜想嗎？如果你的猜想是正確的，關(guān)于以下這個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)銜?huì)得出怎樣的結(jié)論呢？通過以上探討你一定已經(jīng)找到了DNA正確的復(fù)制方式，那么DNA復(fù)制的基本過程到底是怎樣的？閱讀教材內(nèi)容及教材DNA復(fù)制圖片以 代表DNA模板，以 代表原料，繪制連續(xù)復(fù)制3代的情況，并總結(jié)出DNA復(fù)制的時(shí)間、原料、條件、場所及具體過程。 通過總結(jié)DNA復(fù)制的過程你一定發(fā)現(xiàn)了借助于

6、特有的復(fù)制方式使得DNA分子精確復(fù)制，你能運(yùn)用身邊的實(shí)例說明DNA分子復(fù)制的生物學(xué)意義嗎？到此，對于DNA復(fù)制相關(guān)內(nèi)容的探討已經(jīng)告一段落，再回顧一下我們最開始所提到的生活中的復(fù)制現(xiàn)象，你能舉例描述一下它們的本質(zhì)區(qū)別嗎？【自學(xué)檢測】1. DNA分子的半保留復(fù)制是指 （ ） A.DNA分子中的一條鏈進(jìn)行復(fù)制，另一條鏈不復(fù)制 B. DNA分子中的一半進(jìn)行復(fù)制，另一半不復(fù)制 C.每一個(gè)子代DNA均保留了其親代DNA分子中的一條單鏈 D.DNA分子復(fù)制后，一條仍為親代DNA，另一條為子代DNA2.把培養(yǎng)在含輕氮（14N）環(huán)境中的細(xì)菌轉(zhuǎn)移到含重氮（15N）環(huán)境中培養(yǎng)相當(dāng)于復(fù)制一次，然后放回原來的環(huán)境中培養(yǎng)

7、相當(dāng)于連續(xù)復(fù)制兩次后，細(xì)菌DNA組成分析表明（ ）A輕氮型重氮型 B.輕氮型中間型 C中間型重氮型 D.輕氮型輕氮3. DNA復(fù)制的基本條件是 （ ） A模板，原料，能量和酶 B模板，溫度，能量和酶 C模板，原料，溫度和酶 D模板，原料，溫度和能量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(gè)新DNA分子中含有一條母鏈和一條子鏈 5.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

8、和脫氧核糖交互排列 DNA有特異性和多樣性 A. B. C. D.【自學(xué)檢測】部分答案：【質(zhì)疑匯總】個(gè)人自學(xué)問題：組內(nèi)問題：【自學(xué)總結(jié)】DNA的復(fù)制導(dǎo)學(xué)案 課上部分 編輯人： 審 核：高一生物組【展示交流】課上要解決的問題：記錄你的收獲：【自我評價(jià)反思】 請繪制出本節(jié)知識結(jié)構(gòu)圖【達(dá)標(biāo)檢測】（要求：限時(shí)獨(dú)立完成）基礎(chǔ)題1.DNA分子在細(xì)胞的什么時(shí)期自我復(fù)制 （ ）A.有絲分裂前期或減數(shù)第一次分裂前期 B.有絲分裂中期或減數(shù)第一次分裂中期 C.有絲分裂后期或減數(shù)第次分裂后期 D.有絲分裂間期或減數(shù)第次分裂前的間期2.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

9、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(gè)新DNA分子中含有一條母鏈和一條子鏈3.以DNA的一條鏈“-A-T-C-”為模板，復(fù)制后的子鏈?zhǔn)?（ ）A. -G-A-T- B.-U-T-A- C.-T-A-G- D.-T-G-C-4.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條 D.8條 能力提高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

10、次 D.6次6.在實(shí)驗(yàn)室里，讓一個(gè)DNA分子（稱為第一代）連續(xù)復(fù)制三次，那么，在第四代DNA分子中，含有第一代DNA分子鏈的DNA分子占 ( ) A.100% B.75% C.50% D.25%7.某DNA分子有2000個(gè)脫氧核苷酸，已知它一條鏈上的堿基A：G：T：C=1：2：3：4，若該分子復(fù)制一次，則需要腺嘌呤脫氧核苷酸的數(shù)量是_.【歸納總結(jié)】DNA的復(fù)制導(dǎo)學(xué)案 課后部分 編輯人： 審 核：高一生物組【課后反思】本節(jié)課我最大的收獲是： 我還存在的疑惑是：我對導(dǎo)學(xué)案的建議是： 【課后作業(yè)】1.在一個(gè)密閉的容器里，用含有同位素13C的脫氧核苷酸合成一個(gè)DNA分子，然后再加入普通的含12C的脫氧核苷酸，經(jīng)n次復(fù)制后，所得DNA分子中含12C的脫氧核苷酸鏈數(shù)與含13C的脫氧核苷酸鏈數(shù)之比是 （）A.2n1 B.(2n-2)n C.(2n-2)2 D.(2n-1)12.將大腸桿菌放在含有同位素15N培養(yǎng)基中培育若干代后，細(xì)菌DNA所有氮均為15N，它比14N分子密度大。然后將DNA被15N標(biāo)記的大腸桿菌再移到14N培養(yǎng)基中培養(yǎng)，每隔4小時(shí)(相當(dāng)于分裂繁殖一代的時(shí)