高中生物第三单元第一章第三节DNA的复制学案含解析中图版必修22.doc

第三节　DNA的复制1．概述DNA分子的复制2．探讨DNA复制的生物学意义1．复制的概念DNA复制是指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程2．复制的时期体细胞有丝分裂间期和精（卵）原细胞减数分裂的间期3．复制的场所主要在细胞核4．复制的条件（1）模板：亲代DNA分子解旋产生的两条脱氧核苷酸链2）原料：游离的四种脱氧核苷酸3）能量：ATP供能4）酶：解旋酶、DNA聚合酶等5）相对稳定的细胞内部条件：适宜的温度、pH思考：DNA为什么能够精确地复制？提示：DNA分子独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板；碱基有互补配对的能力，保证了复制准确无误地进行5．复制的过程解旋→以母链为模板合成子链→子链与对应母链形成双螺旋结构1）解旋：DNA分子的双链在解旋酶的作用下解开2）复制：以解开的每段母链为模板，以游离的脱氧核苷酸为原料，在有关酶的作用下，按照碱基互补配对原则合成与母链互补的子链随着解旋的进行，新合成的子链不断延伸，每条子链与其对应的母链盘旋成双螺旋结构，形成一个新的DNA分子6．复制的特点（1）半保留复制：新形成的DNA分子的两条链一条是母链，一条是子链新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链，所以称作半保留复制。

2）边解旋边复制边形成螺旋7．复制的结果一个DNA分子形成了两个完全一样的DNA分子新复制出的2个子代DNA分子通过细胞分裂分配到两个子细胞中8．复制的意义通过复制，将遗传信息从亲代传给子代，保证了遗传信息的连续性和遗传信息传递的正确性1．DNA分子的复制过程（1）解旋：亲代DNA在解旋酶的作用下，消耗细胞内的能量，断裂氢键，把两条螺旋的双链解开，形成两条单链（母链）2）合成子链：以解开的两条母链为模板，以周围环境中游离的4种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，各自合成一条与母链互补的子链3）形成子代DNA：两条母链分别与各自相应的子链螺旋化形成两个相同的DNA分子2．证明DNA的复制是半保留复制（1）过程——同位素标记法①用含15N的培养基培养大肠杆菌，使其DNA双链均含15N，成为“重”细菌②将DNA被15N标记的大肠杆菌转移到含14N的培养基中培养③每隔一段时间取样一次，测定不同世代细菌DNA的密度2）测定方法——密度梯度离心法①抽提的细菌DNA直接进行密度梯度离心，结果不同世代细菌DNA分布位置如下图所示②将抽提的细菌DNA用酶将氢键断裂后，再进行密度梯度离心，结果如下图所示。

3）结果分析：3．DNA复制过程中的有关计算DNA的复制为半保留复制，一个双链DNA分子，复制n次后，则有：（1）DNA分子数①子代DNA分子数：2n②含亲代DNA母链的子代DNA分子：2个，占子代DNA总数的2/2n③不含亲代链的子代DNA分子：（2n－2）个2）脱氧核苷酸链数①子代DNA分子中脱氧核苷酸链数：2n＋1②其中亲代脱氧核苷酸链数：2，占子代DNA中脱氧核苷酸链总数的2/2n＋1＝1/2n③新合成的脱氧核苷酸链数：（2n＋1－2）3）消耗的脱氧核苷酸数①若一亲代DNA分子中有某种脱氧核苷酸a个，则该DNA复制n次后，形成子代DNA分子需消耗游离的该脱氧核苷酸：（2n－1）a个②而第n次复制，需要消耗该脱氧核苷酸（2n－1）a个，计算方法：前n次复制需要（2n－1）a个，前n－1次复制需要（2n－1－1）a个，所以第n次复制，需要消耗（2n－1）a－（2n－1－1）a＝（2n－1）a个题型一 DNA复制的特点【例题1】下图为真核生物染色体上DNA分子复制过程示意图，有关叙述错误的是（　　）A．图中DNA分子复制是从多个起点同时开始的B．图中DNA分子复制是边解旋边双向复制的C．真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶D．真核生物的这种复制方式提高了复制速率解析：本题通过信息考查DNA复制的相关知识。

从图中可以看出有多个复制起点，但是不是同时开始复制，所以A不对图中DNA分子复制是边解旋边双向复制的真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶、DNA聚合酶等参与这种多起点、半保留复制的模式不仅保持了前后代的稳定性，而且提高了DNA复制的效率答案：A反思领悟：DNA的复制具有多个起点，复制的方向是双向的题型二 有关DNA复制的计算【例题2】某个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2次，共需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸分子个数为（　　）A．330 B．660C．990 D．1 320解析：该DNA片段共有碱基500×2＝1 000个，已知（A＋T）/1 000×100%＝34%，所以C＝G＝1 000×[（1－34%）/2]＝330复制2次后共有4个DNA片段，其中有3个是新合成的，所以需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸分子个数为330×3＝990答案：C反思领悟：复制所需的脱氧核苷酸数＝a×（2n－1），其中的a为所求的脱氧核苷酸在亲代DNA分子中的数量，n为复制次数题型三 DNA复制的时间、场所、过程和特点【例题3】下列关于DNA复制的叙述，正确的是（　　）。

A．在细胞有丝分裂间期，发生DNA复制B．DNA通过一次复制后产生四个DNA分子C．DNA双螺旋结构全部解链后，开始DNA的复制D．单个脱氧核苷酸在DNA酶的作用下连接合成新的子链解析：DNA的复制过程是在细胞有丝分裂的间期和减数分裂间期，随着染色体的复制而完成的，这是一个边解旋边复制的过程，以解开的每一段母链为模板，在DNA聚合酶等酶的作用下，利用细胞内游离的四种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，各自合成与母链互补的一段子链，复制结束后，一个DNA分子就形成了两个完全相同的DNA分子由此可见，B、C、D三项是错误的答案：A反思领悟：DNA复制的时间是细胞分裂的间期，DNA复制的特点是边解旋边复制，半保留复制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 B．②③④⑤⑥⑦C．②③④⑤⑦⑧ D．①②③④⑦⑧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、酸碱度的影响答案：D2 （2011·山东济南调研）将用15N标记的一个DNA分子放在含有14N的培养基中复制n次，则后代中含15N的单链占全部DNA单链的比例和含有15N的DNA分子占全部DNA分子的比例依次是（　　）。

A．1/2n,1/2n B．1/2n,1/2n－1C．1/2n,1/2n＋1 D．1/2 n－1,1/2n解析：一个用15N标记的DNA复制n次后，子代为2n个，单链为2n＋1条其中含15N的单链只有2条，含15N的DNA分子只有2个，分别占1/2n、1/2n－1答案：B3 （2011·辽宁沈阳四校阶段测试）某DNA分子有2 000个脱氧核苷酸，已知它的一条单链上碱基A∶G∶T∶C＝1∶2∶3∶4，若该分子复制一次，则需要腺嘌呤脱氧核苷酸的数量是（　　）A．200个 B．300个 C．400个 D．800个解析：由一条单链上A∶G∶T∶C＝1∶2∶3∶4，计算得该单链上1 000个碱基中含有A＝100个、T＝300个，整个DNA分子中T＝400，复制一次需要A400个答案：C第 1 页 共 5 页。