高中生物学人教版（2019）必修23.3 DNA的复制学案（含答案）

3.3 DNA的复制学案
一学科核心素养
生命观念：通过学习基因的结构帮助学生理解生命的延续与发展，形成生物进化的观点，树立正确的自然观。
社会责任：通过学习基因的结构，理解有关原理在促进经济与社会发展、增进人类健康等方面的价值。
科学思维：通过对DNA分子的复制方式的推测与验证，形成一定的思维方式，培养学生严谨的科学态度。
科学探究：通过学习实验的方法证明假设，能够对已知事物的未知进行探究。
二学习重难点
重点：DNA分子的复制方式。
难点：DNA分子半保留复制的实验探究。
三课前预习
1．下面是双连DNA分子的平面结构模式图，请用文字写出图中1—9的名称，并回答有关的问题：
（1）_____；（2）_____；
（3）_____；（4）_____；
（5）_____；（6）_____；
（7）_____；（8）_____；
（9）_____；
（10）DNA分子独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板，通过_____；保证了复制能够准确地进行。
2．沃森和克里克提出的遗传物质自我复制假说认为：DNA复制时，DNA双螺旋解开，互补的碱基之间的___________断裂。解开的______________作为复制的模板，游离的脱氧核苷酸依据____________________原则，通过形成_____________，结合到作为模板的单链上。由于新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链，这种复制方式被称作___________。
13．1958年，美国生物学家梅塞尔森和斯塔尔以___________为实验材料，运用_________________技术，设计了一个巧妙的实验，证明了DNA复制时半保留复制。
4．实验结果
①将在含有_________培养若干代的大肠杆菌取出，提取DNA后离心后得到______________带。
②将大肠杆菌转移到含有_______培养液中繁殖一代后取出，提取DNA后离心后得到______________带。
③将大肠杆菌转移到含有_______培养液中繁殖两代后取出，提取DNA后离心后得到______________带。
5．真核生物DNA的复制
（1）概念：以_______________________________________________________。
（2）复制方式：________。
（3）复制条件 ：①模板___　②原料__　③能量__　④酶_____
（4）复制特点：①__________________②____________________。
（5）复制意义：____________。
（6）精确复制的原因：_____提供了复制的模板，______保证了复制的精确进行。
6．DNA分子复制的过程如下图：
a._________；b._________；c._________；d._________；e._________。
7．DNA准确复制的原因
①__________________________________________为复制提供了精确的模板。
②通过______________________________保证了复制准确无误地进行。
8．根据DNA分子结构和复制的相关知识，回答下列问题：
（1）组成DNA分子的基本结构单位是______________。
（2）DNA分子的碱基配对有一定规律，通过_____连接而成对存在，A一定与____配对，G一定与____ 配对。碱基之间的这种配对关系叫做______________原则。
（3）DNA分子是由__________条链组成的_________结构。
（4）DNA分子上有遗传效应的片段称为___________。
（5）DNA分子的复制是一个__________（边解旋边复制、先解旋后复制）的过程，复制需要模板、原料、能量和_________ 等基本条件。
四自我检测
1．用3H标记胸腺嘧啶后合成脱氧核苷酸，注入真核细胞，可用于研究
A．DNA复制的场所 B．mRNA与核糖体的结合
C．分泌蛋白的运输 D．细胞膜脂质的流动
2．酶对细胞代谢起着非常重要的作用。下列有关酶的叙述，正确的是（　　）
A．细胞核和细胞质中都可能有DNA聚合酶
B．光合作用的光反应阶段不需要酶的参与
C．人体细胞产生的蛋白酶的最适pH均相同
D．过氧化氢酶为H2O2的快速分解提供活化能
3．若用32P标记某干细胞的一个DNA分子双链，然后在不含32P的培养液中培养，在第五次细胞分裂结束后被32P标记的细胞个数和染色体条数分别是（ ）
A．1个 1条 B．2个 2条 C．2个 4条 D．32个 32条
4．将 DNA 分子双链用 3H 标记的蚕豆(2n＝12)根尖移入普通培养液(不含放射性元素)中，再让细胞连续进行有丝 分裂。某普通培养液中的第三次有丝分裂中期，根据图示，判断该细胞中染色体的标记情况最可能是（ ）
A．12 个 b B．6 个 a，6 个 b
C．6 个 b，6 个 c D．b＋c＝12 个，但 b 和 c 数目不确定
5．基因作为DNA上有遗传效应的片段，可能在复制等时期发生碱基序列的改变，从而改变遗传信息。某DNA在第一次复制过程中发生如图所示变化，若再复制两代（该过程不再发生突变），则突变DNA占（ ）
A．1/2 B．1/4 C．1/8 D．1/16
6．现有DNA分子的两条单链均只含有14N（表示为14N14N）的大肠杆菌，若将该大肠杆菌在含有15N的培养基中繁殖两代，再转到含有14N的培养基中繁殖一代，则理论上DNA分子的组成类型和比例分别是（　　）
A．有15N14N和14N14N两种，其比例为1：3
B．有15N15N和14N14N两种，其比例为1：1
C．有15N15N和14N14N两种，其比例为3：1
D．有15N14N和14N14N两种，其比例为3：1
7．下图是细胞分裂过程中的一个示意图，甲、乙为连续两次分裂的过程，下列相关叙述正确的是（ ）
A．甲、乙过程中均发生了核DNA的半保留复制
B．甲过程中肯定发生染色体数目加倍的变化
C．B、C细胞中染色体数目和D、F细胞中的不同
D．甲、乙过程中细胞质不一定是均等分配的
8．某DNA分子片段中共含有3000个碱基，其中腺嘌呤占35%。现将该DNA分子片段用15N同位素标记过的四种游离脱氧核苷酸为原料复制3次，将全部复制产物进行密度梯度离心，得到图甲结果；如果将全部复制产物加入解旋酶处理后再离心，则得到图乙结果。下列有关分析正确的是（ ）
A．X层与Y层中DNA分子质量比大于1：3
B．Y层中含15N标记的鸟嘌呤有3600个
C．X层中含有的氢键数是Y层的1/3倍
D．W层与Z层的核苷酸数之比是4：1
9．研究人员将1个含14N－DNA的大肠杆菌转移到以15NH4Cl为唯一氮源的培养液中，培养1h后提取子代大肠杆菌的DNA．将DNA解开双螺旋，变成单链；然后进行密度梯度离心，试管中出现两种条带（如图）。下列说法正确的是（　　）
A．由结果可推知该大肠杆菌的细胞周期大约为15min
B．根据条带的数目和位置可以确定DNA的复制方式
C．解开DNA双螺旋的实质是破坏核苷酸之间的磷酸二酯键
D．若直接将子代DNA进行密度梯度离心也能得到两条条带
10．用32P标记玉米体细胞（含20条染色体）的DNA分子，再将这些细胞转入不含32P的培养基中培养并使其进行细胞分裂。在第二次有丝分裂的后期，每个细胞中的染色体总数和被32P标记的染色体数分别是（ ）
A．20、20 B．40、40 C．40、20 D．20、40
参考答案：
三课前预习
1． C 胞嘧啶 A 腺嘌呤 G 鸟嘌呤 T 胸腺嘧啶 磷酸 胸腺嘧啶（T） 脱氧核糖 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 脱氧核苷酸单链的一片段 碱基互补配对原则
2． 氢键 两条单链 碱基互补配对 氢键 半保留复制
3． 大肠杆菌 同位素标记
4． 15NH4Cl培养液 15N/15N-DNA 14NH4Cl 15N/14N-DNA 14NH4Cl 1/215N/14N-DNA,1/214N/14N-DNA
5． 亲代DNA分子为模板合成子代DNA的过程 半保留复制 DNA的两条链 四种游离的脱氧核苷酸 ATP 解旋酶和DNA聚合酶 边解旋边复制 半保留复制 保持了遗传信息的连续性 DNA双螺旋结构 碱基互补配对原则
6． 能量 解旋 脱氧核苷酸 DNA聚合 双螺旋结构
7． DNA分子独特的双螺旋结构 碱基互补配对原则
8． 脱氧核苷酸 氢键 T C 碱基互补配对 两 双螺旋 基因 边解旋边复制 酶
四自我检测
1．A
2．A
3．B
4．D
5．B
6．D
7．D
8．C
9．D
10．C
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