2013-2014学年高中生物 3.3DNA的复制课下作业 新人教版必修2
(本栏目内容，在学生用书中以活页形式分册装订！)
一、选择题
1．下列有关DNA复制的叙述，错误的是( )
A．DNA的复制是一种半保留复制
B．DNA在复制过程中是先解旋后复制
C．DNA的复制通常发生在细胞分裂间期
D．DNA复制过程需要DNA解旋酶及细胞代谢产生的能量
答案： B
2．某双链DNA分子含m对碱基，其中腺嘌呤有A个。该DNA在连续复制时，对所需的胞嘧啶脱氧核苷酸数目的叙述，不正确的是( )
A．在第一次复制时，需要(m－A)个
B．在第二次复制时，需要2(m－A)个
C．在第n次复制时，需要2n－1(m－A)个
D．不论复制多少次，需要胞嘧啶脱氧核苷酸的数目等于DNA分子中的脱氧核糖数目
解析： DNA每次复制时，需要胞嘧啶脱氧核苷酸的数目等于原有DNA分子的胞嘧啶脱氧核苷酸的数目。
答案： D
3．果蝇的体细胞含有8条染色体。现有一个果蝇体细胞，它的每条染色体的DNA双链都被32P标记，如果把该细胞放在不含32P的培养基中培养，使其连续分裂，那么将会在第几次细胞有丝分裂中出现：每个细胞的中期和后期都有8条被标记的染色体( )
A．第1次 B．第2次
C．第3次 D．第4次
答案： B
4．在亚硝酸的作用下某DNA分子中的一个腺嘌呤(A)变成次黄嘌呤(H)，而H可以和胞嘧啶(C)之间形成氢键。那么该DNA分子经过3次复制后，正常DNA与异常DNA的含量之比为( )
A．0∶1 B．1∶0
C．1∶1 D．1∶2
解析： DNA分子的复制为半保留复制，当亲代DNA分子的一条链出现错误时，则由该模板链复制成的子代DNA分子都是错误的，即占所有子代DNA分子的一半。
答案： C
5．某一个DNA分子的碱基总数中，腺嘌岭为200个，复制数次后，消耗周围环境中含腺嘌呤的脱氧核苷酸3 000个，则该DNA分子已经复制了几次(是第几代)( )
A．3次(第4代) B．4次(第5代)
C．5次(第6代) D．6次(第7代)
答案： B
6．在DNA复制过程中，保证复制准确无误进行的关键步骤是( )
A．解旋酶破坏氢键并使DNA双链分开
B．游离的脱氧核苷酸与母链碱基互补配对
C．与模板链配对的脱氧核苷酸连接成子链
D．新链与模板链盘旋成双螺旋结构
解析： DNA分子独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板，通过碱基互补配对，保证了复制能够准确地进行。
答案： B
7．某双链DNA分子中共有含N碱基1 400个，其中一条单链上(A＋T)∶(C＋G)＝2∶5。问该分子连续复制两次共需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目是( )
A．200个 B．400个
C．600个 D．1 200个
解析： 考查DNA分子的结构和复制。一条单链上(A＋T)∶(C＋G)＝2∶5，则整个DNA分子中(A＋T)∶(C＋G)＝2∶5，从而求出T＝200个。一个DNA分子连续复制2次，实质上新合成3个DNA分子，故共需T：3×200＝600个。
答案： C
8．将一个含24条染色体的体细胞在体外环境中培养，该细胞经有丝分裂共形成8个细胞，这8个细胞中，来自亲本细胞的脱氧核苷酸链与新合成的脱氧核苷酸链数量之比为( )
A．1∶8 B．1∶7
C．1∶6 D．1∶5
解析： 因该细胞经有丝分裂形成8个细胞，所以这8个细胞是经3次有丝分裂形成的，共有8×24＝192条染色体。而一条染色体含有1个DNA分子，所以亲本细胞中有24个DNA分子，8个子细胞中共有192个DNA分子。1个DNA分子由两条脱氧核苷酸长链构成，所以8个子细胞中共有脱氧核苷酸链为192×2＝384条，亲本细胞中共有48条脱氧核苷酸链。又因为DNA分子的复制方式是半保留复制，所以8个细胞中有48条脱氧核苷酸链来自亲本细胞，新合成的脱氧核苷酸链为336(384－48＝336)条。48∶336＝1∶7。
答案： B
9．用15N标记细菌中的DNA，然后再用14N供给这种细菌。假设细菌在14N的培养基上连续分裂两次，则形成的子代DNA中含14N的链与15N的链的比是( )
A．3∶1 B．2∶1
C．1∶1 D． 7∶1
解析： DNA复制是半保留复制，连续复制两次后形成的4个DNA分子，共有8条脱氧核苷酸链，其中的母链只有2条，所以子代DNA中含14N的链与15N的链的比是6∶2＝3∶1。
答案： A
10．一个有15N标记的DNA分子，放在没有标记的环境中培养，复制5次后标记的DNA分子占DNA分子总数的( )
A．1/4 B．1/8
C．1/16 D．1/32
解析： 一个DNA分子复制n次后产生的DNA分子数为2n。而DNA的复制是半保留复制，其特点是：新形成的DNA双链，一条是来自亲代DNA分子的母链，另一条是新形成的子链。这样，最初15N标记的DNA分子复制后，其标记的两条链就分别进入两个子代DNA分子中，两个子代DNA分子就被标记了。
答案： C
11．一个细胞中的某一条染色体上的DNA双链都用15N标记过，在有丝分裂间期利用含14N的脱氧核苷酸作为原料进行复制，复制完成后该染色体的状况是( )
A．一条染色单体含15N，另一条染色单体不含15N
B．两条染色单体均含15N
C．两条染色单体均不含15N
D．一条染色单体只含15N，另一条染色单体只含14N
解析： 有丝分裂间期复制的每一条染色体中都含有两条染色单体，每条单体中各有一个DNA分子。每个DNA分子中各有一条链是含15N，所以两条染色单体均含15N。
答案： B
12．用15N同位素标记细菌的DNA分子，再将它们放入含14N的培养基中使其连续繁殖四代，a、b、c为三种DNA分子：a只含15N，b同时含14N和15N，c只含14N，如下图所示。这三种DNA分子的比例正确的是( )
解析： 考查DNA分子半保留复制的特点。繁殖四代后得到24＝16个DNA分子，其中2个DNA分子含有1条15N链和1条14N链；其余14个DNA分子中的2条链全部含有14N。
答案： D
二、非选择题
13.
右图为细胞内DNA分子复制简图，请据图回答：
(1)该过程发生的时间为细胞周期的____________。
(2)DNA分子复制时，在有关酶的作用下，以母链为模板，以游离的____________为原料，按照____________原则，合成与母链互补的子链。
(3)若亲代DNA分子中A＋T占60%，则子代DNA分子中A＋T占________%。
(4)若将含14N的细胞放在只含15N的环境中培养，使细胞连续分裂n次，则最终获得的子代DNA分子中，含14N的占____________，含15N的占________，这说明DNA的复制特点是________________________________________________________________________
________，其意义是________________________________________________________________________。
答案： (1)分裂间期 (2)脱氧核苷酸 碱基互补配对 (3) 60 (4)2/2n 100% 半保留复制 保持了遗传信息的连续性
14．(2010·北京卷)科学家以大肠杆菌为实验对象，运用同位素示踪技术及密度梯度离心方法进行了DNA复制方式的探索实验，实验内容及结果见下表。
组别
1组
2组
3组
4组
培养液中唯一氮源
14NH4Cl
15NH4Cl
14NH4Cl
14NH4Cl
繁殖代数
多代
多代
一代
两代
培养产物
A
B
B的子Ⅰ代
B的子Ⅱ代
操作
提取DNA并离心
离心结果
仅为轻带(14N/14N)
仅为重带(15N/15N)
仅为中带(15N/14N)
1/2轻带
(14N/14N)
1/2中带
(15N/ 14N)
请分析并回答：
(1)要得到DNA中的N全部被放射性标记的大肠杆菌B，必须经过________代培养，且培养液中的________是唯一氮源。
(2)综合分析本实验的DNA离心结果，第__________组结果对得到的结论起到了关键作用，但需把它与第__________组和第________组的结果进行比较，才能说明DNA分子的复制方式是________。
(3)分析讨论：
①若子Ⅰ代DNA的离心结果为“轻”和“重”两条密度带，则“重带”DNA来自于________。据此可判断DNA分子的复制方式不是________复制。
②若将子Ⅰ代DNA双链分开后再离心，其结果是________(选填“能”或“不能”)判断DNA的复制方式。
③若在同等条件下将子Ⅱ代继续培养，子n代DNA离心的结果是：密度带的数量和位置是________，放射性强度发生变化的是________带。
④若某次实验的结果中，子Ⅰ代DNA的“中带”比以往实验结果的“中带”略宽，可能的原因是新合成的DNA单链中的N尚有少部分为________。
解析： 本题以实验形势考查DNA的复制方式，同时考查学生的实验分析能力，以及对知识的理解和应用能力，此考点几乎每年都有考查。(1)据表DNA在15NHCl为唯一氮源的培养液中培养多代，可得到大肠杆菌B。(2)若证明DNA的复制为半保留复制，则需证明后代DNA的两条链，一条链是原来的，另一条链是新合成的，第3组结果与第1组、第2组的结果对比可以证实。(3)①“轻”DNA为14N/14N DNA，“重”DNA为15N/15N DNA，据表，“重带”DNA来自于B代。①的结果是后代DNA的两条链或全是原来的，或全是新合成的，说明DNA分子的复制方式不是半保留复制。②将子Ⅰ代DNA双链分开后再离心，无法判断后代DNA的两条链的来源，不能判断DNA的复制方式。③将B的子Ⅱ代继续培养，子n代DNA情况是有2个为15N/14N DNA，其余全部为14N/14N DNA，所以子n代DNA离心的结果是：密度带的数量和位置没有变化，放射性强度发生变化的是轻带。④“中带”为15N/14N DNA，“中带”略宽，说明新合成DNA单链中的N尚有少部分为15N。
答案： (1)多 15NH4Cl (2)3 1 2 半保留复制
(3)①B 半保留 ②不能 ③没有变化 轻 ④15N
15．(实验探究)将大肠杆菌放在含有同位素15N的培养基中培育若干代后，细菌DNA所有氮均为15N，它比14N分子密度大，然后将DNA被15N标记的大肠杆菌再移到含14N的培养基中培养，每隔4小时(相当于分裂繁殖一代的时间)取样一次，测定其不同世代细菌DNA的密度。实验结果DNA复制的密度梯度离心试验如下图所示。
(1)中带含有的氮元素是________________。
(2)如果测定第四代DNA分子密度，15N标记的比例表示为________。
(3)如果将第一代(全中)DNA链的氢键断裂后再测定密度，它的两条DNA单链在试管中的分布位置应为________________________________________________________________________。
(4)上述实验表明，子代DNA合成的方式是________________________________________________________________________。
解析： 两条DNA单链均标记了15N的DNA为全重DNA，转入到14N培养基中培养；第l代为全中DNA，第2代为中DNA，轻DNA，第4代为中DNA，轻DNA。
答案： (1)14N、15N (2)中、轻
(3)重、轻 (4)半保留复制
课件10张PPT。DNA的复制【学习目标】
1.记住DNA复制的概念
2.简述DNA复制的过程，并分析、归纳出DNA复制过程的特点。
3.知道DNA复制在遗传上的【自主学习】
（一）、对DNA分子复制的推测
沃森、克里克提出遗传物质自我复制的假说：复制方式为 ______________
（二）、DNA半保留复制的实验证据（选学）
1.要分析DNA是全保留还是半保留的，就要区分亲代与子代的DNA。1958年，科学家以__________为实验材料，运用________________，设计了实验。2.实验过程
同位素：_____，标记NH4Cl培养液培养大肠杆菌
?
?方法：?（三）、DNA分子复制的过程1.DNA复制的概念
2.特点：
3. 时间： ____________________________ 模板：__________________
4.条件 原料：_________________
能量：__________________
酶： ___________________ 5.场所：_____________【合作探究】
问题一：设计DNA半保留复制实验的巧妙之处在哪里？
①离心处理后，为什么子一代DNA只有杂合链带？
②子二代DNA出现了轻链带和杂合链带，说明了什么？
结论：上述实验证明，在新合成的每个DNA分子中，都保留了
这种复制方式是：______________
问题二：DNA分子复制的结果和意义如何？【目标检测】
A级：（必做）
1. DNA分子能自我复制的根本原因（分子基础）是（ ）
①DNA具有独特的双螺旋结构
②连接两条链的碱基有互补配对能力
③磷酸和脱氧核糖交互排列
④DNA有特异性和多样性
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
A2.双链DNA分子某片段包含m个碱基，其中胞嘧啶n个，
该片段复制两次，需要消耗游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数（ ）
A． B．
C．m－2n D．2(m－2n) BB级： （选做）
3.假定某高等生物体细胞的染色体数是10条，其中染色体中的DNA用3H?胸腺嘧啶标记，将该体细胞放入不含有标记的培养液中连续培养2代，则在形成第2代细胞时的有丝分裂后期，没有被标记的染色体数为( )
A．5条 B．40条 C．20条 D．10条
? DDNA的复制（课时1，共1课时）
【学习目标】
1.记住DNA复制的概念
2.简述DNA复制的过程，并分析、归纳出DNA复制过程的特点。
3.知道DNA复制在遗传上的意义
【自主学习】
（阅读教材52-54页）
（一）、对DNA分子复制的推测
沃森、克里克提出遗传物质自我复制的假说：复制方式为 ______________
（二）、DNA半保留复制的实验证据（选学）
1.要分析DNA是全保留还是半保留的，就要区分亲代与子代的DNA。1958年，科学家以__________为实验材料，运用________________，设计了实验。
2.实验过程
同位素：_____，标记NH4Cl培养液培养大肠杆菌
培养基类型
结果
在试管中位置
亲代
子一代
子二代
方法：
（三）、DNA分子复制的过程
1.DNA复制的概念
2.特点：
3. 时间： ____________________________
模板：___________________
4.条件： 原料：_________________
能量：__________________
酶： ___________________
5.场所：_____________
【合作探究】
问题一：设计DNA半保留复制实验的巧妙之处
①离心处理后，为什么子一代DNA只有杂合链带？
②子二代DNA出现了轻链带和杂合链带，说明了什么？
结论：上述实验证明，在新合成的每个DNA分子中，都保留了_____________
这种复制方式是：______________
问题二：DNA分子复制的结果和意义如何？
【目标检测】A级（必做）
1. DNA分子能自我复制的根本原因（分子基础）是（A）
①DNA具有独特的双螺旋结构 ②连接两条链的碱基有互补配对能力
③磷酸和脱氧核糖交互排列 ④DNA有特异性和多样性
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
2.双链DNA分子某片段包含m个碱基，其中胞嘧啶n个，该片段复制两次，需要消耗游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为 （B）
A． B． C．m－2n D．2(m－2n)
B级：（选做）
3.假定某高等生物体细胞的染色体数是10条，其中染色体中的DNA用3H?胸腺嘧啶标记，将该体细胞放入不含有标记的培养液中连续培养2代，则在形成第2代细胞时的有丝分裂后期，没有被标记的染色体数为(D)
A．5条 B．40条 C．20条 D．10条
学习反思：本节课我学到了什么? 本节课我的学习效率如何？本节课我还有哪些没学懂？
DNA分子的复制
【教材分析】
在讲述DNA分子复制的过程之前讲述DNA分子复制的推测，学生比较容易理解和接受DNA分子复制的过程。然后再讲述DNA分子复制的实验证据：一是使学生理解对DNA分子半保留复制机制的揭示必须来源于实证；二是使学生理解对DNA分子半保留复制的设计思路和方法。
【教学目标】
一、知识技能目标
1.能概述DNA分子复制的过程及特点
2.理解DNA复制的条件和半保留复制的生物学意义。
二、过程方法目标
运用复制原理，解决生产和生活实际中的问题。
三、情感目标
1.加强学生的逻辑思维能力和计算能力。
2.领悟科学探究的能力
【教材重点】
DNA复制的过程及特点。
【教学难点】
DNA复制的过程。
【教学方法】
充分发挥多媒体计算机的独特功能，把DNA的复制过程等重、难点知识编制成多媒体课件。将这些较难理解的重、难点知识变静为动、变抽象为形象，转化为易于吸收的知识。
【教学准备】
多媒体课件。
【教学过程】
引言：通过上节课有关DNA结构的学习，理解DNA分子不仅能够储存大量的遗传信息，还能传递遗传信息，遗传信息的传递就是通过DNA分子的复制来完成的，怎样复制呢？
新课：
一、对DNA分子复制的推测
引导学生阅读课文P52，沃森和克里克提出的著名的DNA双螺旋结构模型后，又发表了遗传物质自我复制的假说。进而总结出“半保留复制”的概念。
我们知道，当假说通过实践检验并被证明是正确的后，才能上升为科学理论。随着科学技术的发展，放射性同位素示踪技术被应用到DNA分子复制的研究中。下面我们来探讨一下DNA分子半保留复制的实验证据。
二、DNA半保留复制的实验证据
阅读课文P53，结合图3-12，利用物理、化学知识体会科学家实验设计的方法、原理、步骤、结果、结论及它的巧妙之处。
强调：该实验证明了DNA的复制是以半保留的方式进行的。
三、DNA复制的过程
1.DNA复制的概念
指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。DNA的复制实质上是遗传信息的复制。
2.DNA复制的时间
细胞有丝分裂和减数第一次分裂的间期。
3.“准确”复制的原因
①DNA具有独特的双螺旋结构，能为复制提供模板；
②碱基具有互补配对的能力，能够使复制准确无误。
4.DNA复制的过程
学生阅读课文P53，看图3-13，银幕上也出现动态的DNA分子复制过程图解，待学生看懂图后，回答如下问题：
①什么叫解旋？解旋的目的是什么？
②什么叫“子链”？复制一次能形成几条子链？
③简述“子链”形成的过程。
让学生充分回答上述问题后，教师强调：
复制的过程大致可归纳为如下三点：
①解旋提供准确模板：在ATP供能、解旋酶的作用下，DNA分子两条脱氧核苷酸链配对的碱基从氢键处断裂，两条螺旋的双链解开，这个过程叫做解旋。解开的两条单链叫母链（模板链）。
②合成互补子链：以上述解开的每一段母链为模板，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，在有关酶的作用下，各自合成与母链互补的一段子链。
③子、母链结合盘绕形成新DNA分子：在DNA聚合酶的作用下，随着解旋过程的进行，新合成的子链不断地延伸，同时每条子链与其对应的母链盘绕成双螺旋结构，从而各自形成一个新的DNA分子，这样，1DNA分子→2个完全相同的DNA分子。
5.DNA复制的特点
讲述：
①DNA分子是边解旋边复制的，是一种半保留式复制，即在子代双链中，有一条是亲代原有的链，另一条（子链）则是新合成的。
②DNA复制严格遵守碱基互补配对原则准确复制。从而保证了子代和亲代具有相同的遗传性状。
问：DNA复制后两个子代DNA分子和亲代DNA分子是否完全相同？为什么？
通过设问，学生回答，进一步让学生理解和巩固DNA复制的全过程。
6.DNA复制的必需条件
讲述：
DNA复制时必需条件是亲代DNA的两条母链提供准确模板、四种脱氧核苷酸为原料、能量（ATP）和一系列的酶，缺少其中任何一种，DNA复制都无法进行。
7.DNA复制的生物学意义
DNA通过复制，使遗传信息从亲代传给了子代，从而保证了物种的相对稳定性，保持了遗传信息的连续性，使种族得以延续。
小结：1．通过学习必须掌握DNA的复制过程、复制的必需条件及DNA复制在生物学上的重要意义。为学习生物的遗传和生物的变异奠定基础。
2．目前DNA分子广泛用于刑事案件侦破等方面
（l）DNA分子是亲子鉴定的主要证据之一。
（2）把案犯在现场留下的毛发、血等进行分析作为破案的证据，与DNA有关。
【板书设计】
DNA分子的复制
一、对DNA分子复制的推测
二、DNA半保留复制的实验证据
三、DNA复制的过程
1.DNA复制的概念
2.DNA复制的时间
3.“准确”复制的原因
4.DNA复制的过程
5.DNA复制的特点
6.DNA复制的必需条件
7.DNA复制的生物学意义
【教学后记】
本节内容较为抽象，利用多媒体演示DNA复制的动态变化过程，更为直观，较易理解；课后还要加强计算题型的训练，从而对本节内容进一步理解。
