3.3DNA的复制 3.4基因通常是有遗传效应的DNA片段导学案-2023-2024学年高一下学期生物人教版（2019）必修2

3.3DNA的复制 3.4基因通常是有遗传效应的DNA片段导学案 学习目标： 1.概述DNA分子的复制。 2.探讨DNA复制的生物学意义。 3.举例说明基因通常是有遗传效应的DNA片段。 一、合作探究 1.探究：DNA半保留复制的实验证据 1）在DNA分子复制的早期研究中，科学家们提出了三个模型：全保留复制模型、弥散复制模型和半保留复制模型。如下图所示： 请据图回答问题： (1)用什么技术区分来自模板DNA的母链与新合成的DNA子链？ (2)如何测定子代DNA带有同位素的情况？ 2）在氮源为14N和15N的培养液中生长的大肠杆菌，其DNA分子分别为14N－DNA(相对分子质量为a)和15N－DNA(相对分子质量为b)。将含15N－DNA的亲代大肠杆菌转移到含14N的培养液中，再连续繁殖两代(Ⅰ和Ⅱ)，用某种离心方法分离得到的结果如下图所示。 (1)Ⅰ代细菌DNA分子的结构是怎样的？ (2)Ⅲ代细菌DNA分子的平均相对分子质量是多少？ 2.探究：DNA复制的过程 1）如图为真核细胞DNA复制过程的模式图，据图回答相关问题： (1)说出图中酶①和酶②的名称。 (2)图示过程主要发生在何时期？ (3)据图可知酶②使两条子链从5′－端到3′－端，还是从3′－端到5′－端进行合成？ 2）如果用15N标记某一DNA分子的两条链，让其在含有14N的环境中复制n次，结合DNA分子半保留复制的特点，回答下列问题： (1)复制n次后，DNA分子总数和含有15N的DNA分子数分别是多少？ (2)复制n次后，DNA分子中含14N的DNA分子数和只含14N的DNA分子数分别是多少？ (3)复制n次后，DNA分子中脱氧核苷酸链数、含15N的脱氧核苷酸链数、含14N的脱氧核苷酸链数分别是多少？ 3.探究：基因通常是有遗传效应的DNA片段 请据图回答下列问题： (1)DNA上任何一个片段都是基因吗？不同基因的本质区别是什么？ (2)图中C和D均具有多样性，其多样性的决定因素分别有哪些？ (3)在有丝分裂后期、减数第一次分裂后期和减数第二次分裂后期，一条染色体中分别含有几个DNA分子？ (4)真核生物体内，基因都在染色体上吗？ 二、晨读必背 1.DNA复制需要DNA模板、4种脱氧核苷酸为原料以及酶和能量等。 2.DNA复制的特点是边解旋边复制和半保留复制。 3.DNA通过复制将遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞，从而保持了遗传信息的连续性。 4.遗传信息蕴藏在DNA(RNA)4种碱基的排列顺序中。 5.基因通常是有遗传效应的DNA片段，对少数病毒而言，基因是有遗传效应的RNA片段。 三、练习巩固 1.把培养在含轻氮(14N)环境中的细菌，转移到含重氮(15N)环境中培养，连续复制两轮的时间后，离心分离其DNA，结果应如图(　　) 2.一个双链DNA，在复制过程中解旋时，由于某种原因，一条链上的一个“A”变成了“T”，则该DNA经n次复制后，发生差错的DNA占DNA总数的(　　) A.1/2 B.1/n C.1/2n D.1/4n 3.下列有关DNA复制的叙述，错误的是(　　) A.DNA复制可发生在真核细胞有丝分裂前的间期 B.DNA复制时所需要的原料是脱氧核苷酸，且消耗ATP C.DNA复制时，以DNA的一条链作为模板先后合成两条子链 D.DNA通过复制保持了亲代和子代细胞中遗传信息的连续性 4.真核细胞中DNA复制如下图所示，下列表述错误的是(　　) A.多起点双向复制能保证DNA复制在短时间内完成 B.每个子代DNA都有一条脱氧核苷酸链来自亲代 C.复制过程中氢键的破坏和形成都需要DNA聚合酶的催化 D.DNA分子的准确复制依赖于碱基互补配对原则 5.某DNA分子含m对碱基，其中腺嘌呤有a个。下列有关此DNA在连续复制时所需的胞嘧啶脱氧核苷酸数目的叙述，错误的是(　　) 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.在复制n次过程中，总共需要2n(m－a)个 6.如图是用集合的方法表示各种概念之间的关系，其中与图示相符的是(　　) 选项 1 2 3 4 A 染色体 DNA RNA 基因 B DNA 基因 脱氧核苷酸 碱基 C 核酸 DNA 脱氧核苷酸 基因 D 核酸 染色体 DNA 基因 答案： 一、合作探究 1. 1）(1) 同位素标记技术。 (2) 对DNA进行离心，观察其在离心管中的分布。 2） (1) Ⅰ代细菌DNA分子中只有一条链被15N标记。 (2) Ⅲ代细菌DNA分子的平均相对分子质量为(7a＋b)/8。 2. 1）(1) 酶①为解旋酶，酶②为DNA聚合酶。 (2) 细胞分裂前的间期。 (