蘇教版-必修二-第四章 遺傳的分子基礎-第二節(jié) DNA的結構和DNA的復制（全國一等獎）

《DNA分子的和DNA的復制》學案一、書本基礎知識整理1．DNA分子的結構構成DNA的脫氧核苷酸的種類及其化學組成：DNA的元素組成：DNA分子立體結構的主要特點：DNA分子的特性：2．DNA分子的復制概念：時間：場所：細胞核（主要）、線粒體、葉綠體過程：特點：條件：意義：二、思維拓展1．DNA分子“準確”復制的原理①DNA具有獨特的雙螺旋結構，能為復制提供模板；②堿基具有互補配對的能力，能夠使復制準確無誤。2．真核細胞DNA與原核細胞DNA的幾點比較（1）真核細胞中DNA的堿基順序，很多都是沒有表達功能，即沒有基因的特性，不能表達為蛋白質的，有基因功能的不超過10％；原核細胞則相反，DNA幾乎都有表達功能。（2）真核細胞DNA有許多重復的堿基順序，這在原核細胞是沒有的。例如，在小鼠的DNA中，有10％是高度重復順序，共含約100萬個重復順序，每一順序含300個堿基對。染色體兩端和著絲粒部分都是重復順序，它們沒有轉錄的功能。（3）真核細胞染色體DNA都是線形的，細菌核區(qū)的DNA、質粒DNA、某些病毒DNA是環(huán)形的。真核細胞的線粒體和葉綠體DNA也是環(huán)形的。3．DNA半保留復制實驗1958年Meselson和Stahl利用氮標記技術在大腸桿菌中首次證實了DNA的半保留復制，他們將大腸桿菌放在含有15N標記的NH4Cl培養(yǎng)基中繁殖了15代，使所有的大腸桿菌DNA被15N所標記，可以得到15N標記的DNA。然后將細菌轉移到含有14N標記的NH4Cl培養(yǎng)基中進行培養(yǎng)，在培養(yǎng)不同代數(shù)時，收集細菌，裂解細胞，用氯化銫(CsCl)密度梯度離心法觀察DNA所處的位置。由于15N-DNA的密度比普通DNA(14N-DNA)的密度大，在氯化銫密度梯度離心時，兩種密度不同的DNA分布在不同的區(qū)帶。實驗結果表明：在全部由15N標記的培養(yǎng)基中得到的15N-DNA顯示為一條重密度帶位于離心管的管底。當轉入14N標記的培養(yǎng)基中繁殖后第一代，得到了一條中密度帶，這是15N-DNA和14N-DNA的雜交分子。第二代有中密度帶及低密度帶兩個區(qū)帶，這表明它們分別為15N14N－DNA和14N14N-DNA。隨著以后在14N培養(yǎng)基中培養(yǎng)代數(shù)的增加，低密度帶增強，而中密度帶逐漸減弱，離心結束后，從管底到管口，CsCl溶液密度分布從高到低形成密度梯度，不同重量的DNA分子就停留在與其相當?shù)腃sCl密度處，在紫外光下可以看到DNA分子形成的區(qū)帶。4．同位素示蹤DNA分子復制若干代結果分析表世代DNA分子特點DNA分子中脫氧核苷酸鏈的特點分子總數(shù)細胞中的DNA分子在離心管中的位置不同DNA分子占全部DNA分子之比鏈總數(shù)含15N的鏈含14N的鏈15N分子含14N15N雜種分子14N分子01全在下部12112全在中部141/21/2241/2中1/2上1/21/281/43/4381/4中3/4上1/43/4161/87/8n2n2/2n中1－2/2n上2/2n1－2/2n2n＋11/2n1-1/2n課時3跟蹤訓練選擇題1．組成核酸的核苷酸的種類共有（）A．2種 B．4種C．5種 D．8種2．煙草、煙草花葉病毒、噬菌體的核酸中堿基的種類依次是（）A．4、4、4 B．5、5、4C．5、4、4 D．4、4、53．人體中由A、T、G等三種堿基構成的核苷酸共有多少種（）A．3 B．4C．5 D．84．一個植物細胞處在有絲分裂的中期，其染色體數(shù)、染色單體數(shù)和多核苷酸鏈數(shù)的比為（）A．1：2：4 B．1：2：2C．1：1：2 D．2：2：15．某DNA片段具有遺傳效應，共有20個堿基對。這些堿基在DNA分子上的排列順序最多有幾種（）A．20 B．204C．420 D．4106．DNA分子結構中沒有的物質是（）A．腺嘌呤 B．磷酸C．核糖 D．胞嘧啶7．DNA兩條鏈上排列順序穩(wěn)定不變的是（）A．脫氧核苷酸 B．脫氧核糖和磷酸C．堿基對 D．堿基8．生物體內DNA復制發(fā)生在（）A．有絲分裂和減數(shù)分裂的間期B．有絲分裂的前期和減數(shù)分裂第一次分裂中期C．減數(shù)分裂第二次分裂前期D．有絲分裂中期和減數(shù)分裂第二次分裂中期9．女性子宮癌細胞中最長的DNA分子可達36mm，DNA復制速度約為4μm／min，但復制過程的完成僅需4min左右，這主要是因為（）A．邊解旋邊復制B．半保留方式復制C．有許多復制起點D．每個復制起點雙向復制10．有一對氫鍵連接的脫氧核苷酸，已查明它的結構有一個腺嘌呤，則它的其它組成應為（）A．3個磷酸、3個脫氧核糖和1個胸腺嘧啶B．2個磷酸、2個脫氧核糖和1個胞嘧啶C．2個磷酸、2個脫氧核糖和1個胸腺嘧啶D．2個磷酸、2個脫氧核糖和1個尿嘧啶11．（多選）實驗室模擬生物體內DNA復制必需的條件有（）A．核糖核苷酸 B．DNA分子C．適宜的溫度 D．酶和能量二、非選擇題12．根據(jù)DNA分子復制的過程回答下列問題：（1）DNA分子的_____能夠為復制提供精確的模板；它的________保證了復制能夠準確無誤地進行。（2）DNA的復制一般發(fā)生在細胞的_______和________期。（3）DNA復制所需的原料是________，他們能嚴格而準確的“對號入座”是因為____________________________________________。（4）形成的子代DNA分子含有一條______________和一條_________，因此，DNA分子的復制方式被稱為_________。（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DNA分子連續(xù)復制三次，則形成的新DNA分子中，有______________條新合成的多核苷酸鏈。13．下圖是DNA復制的有關圖示。A→B→C表示大腸桿菌的DNA復制，D→E→F表示哺乳動物的DNA分子的復制。圖中“－”表示復制起始點。（1）若A中含48502個堿基對，而子鏈延伸的速度是105個堿基對/分，則此DNA分子復制完成約需30s，而實際只需約16s，根據(jù)A→C圖分析，是因為___________________。（2）哺乳動物的DNA分子展開可達2m之長，若按A→C的方式復制，至少8h，而實際上約6h左右。根據(jù)D→F圖分析，是因為______。（3）A→C、D→F均有以下特點：延伸的子鏈緊跟著解旋酶，這說明DNA分子復制是____________________________________。（4）C中的DNA與A相同，F(xiàn)中的DNA與D相同，C、F能如此準確地復制出來，是因為①______________；②_____________________。14．將大腸桿菌置于含15N的培養(yǎng)基上培養(yǎng)。這樣，后代大腸桿菌細胞中的DNA均被15N標記。然后將被15N標記的大腸桿菌作為親代轉到普通培養(yǎng)基中，繁殖兩代。親代、第一代、第二代大腸桿菌DNA的狀況如圖所示。（1）第一代大腸桿菌DNA貯存的遺傳信息與親代大腸桿菌DNA貯存的遺傳信息完全相同的原因是__