高中生物DNA复制导学案
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《DNA的复制》导学案
课前部分
编辑人： 审 核：高一生物组
【学习目标】
明确DNA复制的方式
概述DNA分子的复制
探讨DNA复制的生物学意义
【学习重点】
DNA分子复制的条件、过程和特点
【学习难点】
DNA分子的复制过程
【考纲要求】
DNA分子的复制 Ⅱ
【学法指导】
通过探究复制方式实验的分析，学习分析实验的方法。认真观察DNA分子的复制图解，根据碱基互补配对原则，掌握DNA分子复制的条件、过程和特点。
【温故知新】
下图所示DNA分子平面结构图，仔细阅图回答下列问题：
（1）写出图中各编号的中文名称：
①________； ②________； ③________； ④________；⑤________；
⑥________； ⑦________； ⑧________； ⑨________
（2）如果将细胞培养在含15N的同位素培养基上，则能在此图的________成分（填写编号）上可以测到15N。
（3）如果将细胞培养在含32P的同位素培养基上，则能在此图的________成分上可以测到32P。
【自主学习】
在我们的生活中有很多有趣的复制现象，如教材P52问题探讨中所提到的将奥运会会徽制成两个完全相同的印章，其基本思路是选同一块石材，一分为二，制作一个模型，然后按照模型制作会徽，这样按照一个会徽制成的两个印章，他们是否完全相同呢？我们进一步验证，将两个印章的图形印在白纸上进行比较。这就是生活中的复制现象，深刻领悟它的复制过程及验证方法运用同样的思维方式来探讨生物学中DNA的复制吧！
在上节课的学习中我们认识了两位伟大的科学家—沃森和克里克，以下是他们在DNA双螺旋结构提出后发表的又一具有影响力的论文《脱氧核糖核酸结构的遗传学意义 》的节选，同学们认真阅读他们的论文并结合教材在以下几幅图中选择你认为正确的DNA复制情况。
论文题目：脱氧核糖核酸结构的遗传学意义
作者：沃森和克里克 1953年5月30日
脱氧核糖核酸的化学结构现在已经完全确立了。我们这个具有生物学意义的结构模型的第一个特点在于这两条链维系在一起的方式。这种方式表现为碱基间形成的氢键。碱基以配对方式联结在一起，即一条链上一个碱基与另一条链上一个碱基通过氢键联结在一起。关键问题在于螺旋结构中仅能形成某些专一的碱基对，为了维系两条链，碱基对中一个碱基是嘌呤，另一个则必定是嘧啶。否则，如果一个碱基对包含两个嘌呤，两条链之间则容纳不下。
果真如此的话，形成氢键的条件则是非常严格的。仅能形成的碱基对为： 腺嘌呤与胸腺嘧啶 鸟嘌呤与胞嘧啶
现在，我们的脱氧核搪核酸模型实际上是一对样板。这两条样板是彼此互补的。我们假定，在复制之前氢键断裂，两条链解开并彼此分离。然后，每条链都可以作为样板，在其上形成一条新的互补链。这样，我们最后得到了两对链，而此前我们还有一对链。而且，在复制过程中，也是严格符合碱基对顺序的。
双链DNA分子
双链DNA分子
半保留复制弥散复制全保留复制
半保留复制
弥散复制
全保留复制
通过以上研究相信你已经找到了自认为正确的DNA复制方式，但这也只是假设，我们需要通过实验来验证假设是否正确。在本章第1节中科学家运用同位素示踪法及离心技术证明了DNA是遗传物质。假如已知以下实验材料：含14N的DNA大肠杆菌若干、含15N的DNA大肠杆菌若干、含14N的脱氧核苷酸的培养基若干、含15N的脱氧核苷酸的培养基若干、提取DNA的各种试剂和器材、离心机、离心管。你能运用同样的方法和以上材料设计实验来验证你的猜想吗？如果你的猜想是正确的，关于以下这个实验你会得出怎样的结论呢？
通过以上探讨你一定已经找到了DNA正确的复制方式，那么DNA复制的基本过程到底是怎样的？阅读教材内容及教材DNA复制图片以 代表DNA模板，以 代表
原料，绘制连续复制3代的情况，并总结出DNA复制的时间、原料、条件、场所及具体过程。
通过总结DNA复制的过程你一定发现了借助于特有的复制方式使得DNA分子精确复制，你能运用身边的实例说明DNA分子复制的生物学意义吗？
到此，对于DNA复制相关内容的探讨已经告一段落，再回顾一下我们最开始所提到的生活中的复制现象，你能举例描述一下它们的本质区别吗？
【自学检测】
1. DNA分子的半保留复制是指 （ ）
A.DNA分子中的一条链进行复制，另一条链不复制
B. DNA分子中的一半进行复制，另一半不复制
C.每一个子代DNA均保留了其亲代DNA分子中的一条单链
D.DNA分子复制后，一条仍为亲代DNA，另一条为子代DNA
2.把培养在含轻氮（14N）环境中的细菌转移到含重氮（15N）环境中培养相当于复制一次，然后放回原来的环境中培养相当于连续复制两次后，细菌DNA组成分析表明（ ）
A．轻氮型重氮型 B.轻氮型中间型
C．中间型重氮型 D.轻氮型轻氮
3. DNA复制的基本条件是 （ ）
A．模板，原料，能量和酶 B．模板，温度，能量和酶
C．模板，原料，温度和酶 D．模板，原料，温度和能量
4.下列关于DNA复制的叙述，正确的是 （ ）
A.DNA分子在解旋酶的作用下，水解成脱氧核苷酸
B.在全部解旋之后才开始碱基配对
C.解旋后以一条母链为模板合成两条新的子链
D.复制后，每个新DNA分子中含有一条母链和一条子链
5.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.①
【自学检测】部分答案：
【质疑汇总】
?个人自学问题：
?组内问题：
【自学总结】
《DNA的复制》导学案
课上部分
编辑人： 审 核：高一生物组
【展示交流】
课上要解决的问题：
记录你的收获：
【自我评价反思】
请绘制出本节知识结构图
【达标检测】（要求：限时独立完成）
基础题
1.DNA分子在细胞的什么时期自我复制 （ ）
A.有丝分裂前期或减数第一次分裂前期
B.有丝分裂中期或减数第一次分裂中期
C.有丝分裂后期或减数第—次分裂后期
D.有丝分裂间期或减数第—次分裂前的间期
2.下列关于DNA复制的叙述，正确的是 （ ）
A.DNA分子在解旋酶的作用下，水解成脱氧核苷酸
B.在全部解旋之后才开始碱基配对
C.解旋后以一条母链为模板合成两条新的子链
D.复制后，每个新DNA分子中含有一条母链和一条子链
3.以DNA的一条链“-A-T-C-”为模板，复制后的子链是 （ ）
A. -G-A-T- B.-U-T-A- C.-T-A-G- D.-T-G-C-
4.某DNA分子复制三次后，所得到的第四代DNA分子中，含有第一代DNA中脱氧核苷酸链的条数是 （ ）
A.1条 B.2条 C.4条 D.8条
能力提高
5.某DNA分子含有腺嘌呤200个，该DNA复制数次后，消耗了周围环境中3000个含腺嘌呤的脱氧核苷酸，则该DNA分子已经复制了多少次 （ ）
A.3次 B.4次 C.5次 D.6次
6.在实验室里，让一个DNA分子（称为第一代）连续复制三次，那么，在第四代DNA分子中，含有第一代DNA分子链的DNA分子占 ( )
A.100% B.75% C.50% D.25%
7.某DNA分子有2000个脱氧核苷酸，已知它一条链上的碱基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_________.
【归纳总结】
《DNA的复制》导学案
课后部分
编辑人： 审 核：高一生物组
【课后反思】
本节课我最大的收获是：
我还存在的疑惑是：
我对导学案的建议是：
【课后作业】
1.在一个密闭的容器里，用含有同位素13C的脱氧核苷酸合成一个DNA分子，然后再加入普通的含12C的脱氧核苷酸，经n次复制后，所得DNA分子中含12C的脱氧核苷酸链数与含13C
A.2n∶1 B.(2n-2)∶n C.(2n-2)∶2 D.(2n-1)∶1
2.将大肠杆菌放在含有同位素15N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14N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___________。
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