復(fù)制結(jié)構(gòu)本質(zhì)學(xué)案

1、肥城一中“四階段六步導(dǎo)學(xué)”課堂教學(xué)導(dǎo)學(xué)案DNA分子的結(jié)構(gòu)、復(fù)制及基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段考綱要求1.概述DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)()2.基因的概念，說(shuō)明基因和遺傳信息的關(guān)系()3.概述DNA分子的復(fù)制()復(fù)習(xí)重點(diǎn)1、DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、復(fù)制及相關(guān)計(jì)算2、基因與DNA、染色體、遺傳信息、脫氧核苷酸之間的關(guān)系基礎(chǔ)自查一、DNA分子的結(jié)構(gòu)（一）DNA分子的化學(xué)組成1、基本組成元素：。基本組成物質(zhì)：?；窘M成單位：。2、DNA分子結(jié)構(gòu)：。（二）DNA分子的空間結(jié)構(gòu)1、DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)者：。2、DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)（1）雙鏈。（2）和交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成，排列在內(nèi)側(cè)。（

2、3）兩條鏈上的堿基通過(guò)連接成堿基對(duì)。（4）A和T之間形成個(gè)氫鍵，C和G之間形成個(gè)氫鍵，故DNA分子中比例高的穩(wěn)定性強(qiáng)。 (三)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則 。二、DNA分子的復(fù)制（一）DNA分子復(fù)制的推測(cè)與實(shí)驗(yàn)證據(jù)1.推測(cè)（1）半保留復(fù)制（提出）；全保留復(fù)制。2.DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證據(jù)（1）實(shí)驗(yàn)方法：。（2）實(shí)驗(yàn)原理：。（3）實(shí)驗(yàn)過(guò)程： （4）實(shí)驗(yàn)結(jié)果：。（5）實(shí)驗(yàn)結(jié)論： 。（二）DNA分子復(fù)制復(fù)制的時(shí)間：；復(fù)制的場(chǎng)所：；復(fù)制的條件：。復(fù)制的結(jié)果：；復(fù)制的特點(diǎn)：；復(fù)制的意義：；精確復(fù)制的原因：。三、基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段1基因與DNA的關(guān)系2遺傳信息與DNA關(guān)系3DNA分子特性課內(nèi)合作探究與展示

3、交流一、DNA分子結(jié)構(gòu)模式圖信息解讀（1）每個(gè)DNA片段中，游離的磷酸基團(tuán)有個(gè)。（2）之間的數(shù)量關(guān)系。（3）和之間的化學(xué)鍵為磷酸二酯鍵，用處理可切斷，用處理可連接。（4）堿基對(duì)之間的化學(xué)鍵為氫鍵，可用斷裂，也可加熱斷裂。（5）每個(gè)脫氧核糖連接著個(gè)磷酸，分別在3號(hào)、5號(hào)碳原子上相連接。（6）若堿基對(duì)為n，則氫鍵數(shù)為2n3n之間，若已知A有m個(gè)，則氫鍵數(shù)為。 二、堿基互補(bǔ)配對(duì)原則及相關(guān)計(jì)算DNA堿基互補(bǔ)配對(duì)原則及其推論：堿基互補(bǔ)配對(duì)原則是指在DNA分子形成堿基對(duì)時(shí)，A一定與T配對(duì)，G一定與C配對(duì)的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。規(guī)律一：一個(gè)雙鏈DNA分子中，AT、CG，則AGCT=12堿基總數(shù)，即嘌呤數(shù)=規(guī)律二：在

4、DNA雙鏈中一條單鏈的的值與另一條互補(bǔ)單鏈的的值關(guān)系。在整個(gè)DNA分子中該比值。規(guī)律三： DNA雙鏈中，一條單鏈的的值，與另一條互補(bǔ)鏈的的值是，也與整個(gè)DNA分子中的的值，與轉(zhuǎn)錄形成的RNA中A+UG+C的值規(guī)律四：不同生物的DNA分子中互補(bǔ)配對(duì)的堿基之和的比值不同，即(AT)/(CG)的值不同。該比值體現(xiàn)了不同生物DNA分子的特異性。規(guī)律五：若已知A占雙鏈的比例c%，則A1/單鏈的比例無(wú)法確定，但最大值可求出為，最小值為。例1甲生物核酸的堿基組成為：嘌呤占46%、嘧啶占54%，乙生物遺傳物質(zhì)的堿基比例為：嘌呤占34%、嘧啶占66%，則甲、乙生物可能是（ ）A藍(lán)藻、變形蟲BT2噬菌體、豌豆C硝

5、化細(xì)菌、綿羊D肺炎雙球菌、煙草花葉病毒例2一個(gè)DNA分子的一條鏈上，腺嘌呤比鳥嘌呤多40%，兩者之和占DNA分子堿基總數(shù)的24%,則這個(gè)DNA分子的另一條鏈上，胸腺嘧啶占該鏈堿基數(shù)目的 （ ）A.44% B.24% C.14% D.28%例3現(xiàn)將含有兩對(duì)同源染色體且核DNA都用32P標(biāo)記的一個(gè)細(xì)胞，放在不含32P的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，若該細(xì)胞連續(xù)進(jìn)行4次有絲分裂，則含32P的細(xì)胞少和最多數(shù)目依次是（不考慮交叉互換）。A 2，16B 2，8 C 4，8 D 4，16高考真題體驗(yàn)1.（2013海南卷）甲（ATGG）是一種單鏈DNA片段，乙是該片段的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物，丙（A-PPP）是轉(zhuǎn)錄過(guò)程中的一種底物。下列敘

6、述錯(cuò)誤的是A.甲、乙、丙的組分中均有糖 B.甲乙共由6種核苷酸組成C.丙可作為細(xì)胞內(nèi)的直接能源物質(zhì) D.乙的水解產(chǎn)物中含有丙2.（2013上海卷）在搭建DNA分子模型的實(shí)驗(yàn)中，若有4種堿基塑料片共20個(gè)，其中4個(gè)C，6個(gè)G，3個(gè)A，7個(gè)T，脫氧核糖和磷酸之間的連接物14個(gè)，脫氧核糖塑料片40個(gè)，磷酸塑料片100個(gè)，代表氫鍵的連接物若干，脫氧核糖和堿基之間的連接物若干，則（ ）A能搭建出20個(gè)脫氧核苷酸 B所搭建的DNA分子片段最長(zhǎng)為7堿基對(duì)C能搭建出410種不同的DNA分子模型 D能搭建出一個(gè)4堿基對(duì)的DNA分子片段3.（2012福建）雙脫氧核苷酸常用于DNA測(cè)序，其結(jié)構(gòu)與脫氧核苷酸相似，能參

7、與DNA 的合成，且遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。DNA 合成時(shí)，在DNA 聚合酶作用下，若連接上的是雙脫氧核苷酸，子鏈延伸終止；若連接上的是脫氧核苷酸，子鏈延伸繼續(xù)。在人工合成體系中，有適量的GTACATACATC的單鏈模板.胸腺嘧啶雙脫氧核苷酸和4種脫氧核苷酸，則以該單鏈為模板合成出的不同長(zhǎng)度的子鏈最多有（ ）A.2種 B.3種 C.4種 D.5種課堂檢測(cè)1、DNA分子中脫氧核苷酸的排列順序能決定的是（ ）DNA分子的多樣性DNA分子的特異性遺傳信息密碼子的排列順序DNA分子的穩(wěn)定性ABCD2、在一個(gè)DNA分子中，腺嘌呤與胸腺嘧啶之和占全部堿基數(shù)目的54%，其中一條鏈中鳥嘌呤、胸腺嘧啶分別占該鏈堿

8、基總數(shù)的22%和28%，則由該鏈轉(zhuǎn)錄的信使RNA中鳥嘌呤占?jí)A基總數(shù)的()。A24% B22% C26% D23%3、假定大腸桿菌只含14N的DNA的相對(duì)分子質(zhì)量為a；只含15N的DNA的相對(duì)分子質(zhì)量為b?，F(xiàn)將只含15N的DNA培養(yǎng)到含14N的培養(yǎng)基中，子一代DNA的平均相對(duì)分子質(zhì)量為，子二代DNA的平均相對(duì)分子質(zhì)量為。4、在正常情況下，細(xì)胞內(nèi)完全可以自主合成組成核酸的核糖和脫氧核糖?，F(xiàn)在細(xì)胞系由于發(fā)生基因突變而不能自主合成核糖和脫氧核糖，必須從培養(yǎng)基中攝取。為驗(yàn)證DNA分子復(fù)制的原料是脫氧核苷酸，而不是核糖核苷酸，現(xiàn)提供如下實(shí)驗(yàn)材料，請(qǐng)你完成實(shí)驗(yàn)方案。(1)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模候?yàn)證DNA分子復(fù)制的原料是

9、脫氧核苷酸，而不是核糖核苷酸。(2)實(shí)驗(yàn)材料：突變細(xì)胞系、基本培養(yǎng)基、核糖核苷酸、14C核糖核苷酸、脫氧核苷酸、14C脫氧核苷酸、放射性探測(cè)顯微儀等。(3)實(shí)驗(yàn)原理DNA主要分布在_，其基本組成單位是_；RNA主要分布在_，其基本組成單位是_。(4)實(shí)驗(yàn)步驟第一步：編號(hào)。取基本培養(yǎng)基兩個(gè)，編號(hào)為甲、乙。第二步：設(shè)置對(duì)比實(shí)驗(yàn)。在培養(yǎng)基甲中加入適量的核糖核苷酸和14C脫氧核苷酸；在培養(yǎng)基乙中加入等量的_。第三步：培養(yǎng)。在甲、乙培養(yǎng)基中分別接種等量的突變細(xì)胞系，放到_培養(yǎng)一段時(shí)間，讓細(xì)胞增殖。第四步：觀察。分別取出培養(yǎng)基甲、乙中的細(xì)胞，用放射性探測(cè)顯微儀探測(cè)觀察_。(5)預(yù)期結(jié)果培養(yǎng)基甲中_；培養(yǎng)基

10、乙中_。(6)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：_。5、下圖所示細(xì)胞中與基因有關(guān)的物質(zhì)或結(jié)構(gòu)，請(qǐng)分析并回答下列問(wèn)題。(1)細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)是_，基因和b的關(guān)系是_。(2)遺傳物質(zhì)的主要載體是_，基因和a的關(guān)系是_。(3)c和b的關(guān)系是_，b被徹底水解后的產(chǎn)物是_(填字母)。(4)基因和h的關(guān)系是_，h合成時(shí)的直接模板來(lái)源于_過(guò)程，其進(jìn)入合成h的場(chǎng)所需經(jīng)過(guò)_層磷脂雙分子層。6、(2012天津調(diào)研)下圖為真核細(xì)胞DNA復(fù)制過(guò)程模式圖，請(qǐng)根據(jù)圖示過(guò)程，回答問(wèn)題。(1)由圖示得知，1個(gè)DNA分子復(fù)制出乙、丙2個(gè)DNA分子，其方式是_。(2)解旋酶能使雙鏈DNA解開(kāi)，但需要細(xì)胞提供_。除了圖中所示酶外，丙DNA分子的合成還需要

11、_酶。(3)從圖中可以看出合成兩條子鏈的方向_。(4)細(xì)胞中DNA復(fù)制的場(chǎng)所是_；在復(fù)制完成后，乙、丙分開(kāi)的時(shí)期為_(kāi)。(5)若一個(gè)卵原細(xì)胞的一條染色體上的珠蛋白基因在復(fù)制時(shí)一條脫氧核苷酸鏈中一個(gè)A替換成T，則由該卵原細(xì)胞產(chǎn)生的卵細(xì)胞攜帶該突變基因的概率是_。反思總結(jié)：基礎(chǔ)自查一、DNA分子的結(jié)構(gòu)（一）1.C、H、O、N、P等。2.磷酸、脫氧核糖、含氮堿基（A、G、C、T四種）。3.四種脫氧核苷酸。4.反向平行雙螺旋結(jié)構(gòu)。（二）1.沃森和克里克。2. 反向平行 脫氧核糖 磷酸 基本骨架 堿基 氫鍵 二 GC 三3.穩(wěn)定性、多樣性、特異性。(三) 堿基之間一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，即腺嘌呤一定與胸腺嘧啶配對(duì)

12、，鳥嘌呤一定與胞嘧啶配對(duì)。二、DNA分子的復(fù)制（一） 2.（1）實(shí)驗(yàn)方法：同位素標(biāo)記法和離心法。（2）實(shí)驗(yàn)原理：根據(jù)DNA分子比重不同，借助離心技術(shù)，通過(guò)離心后DNA在試管中的位置確定復(fù)制方式。（3）以含有15N標(biāo)記的NH4Cl培養(yǎng)液來(lái)培養(yǎng)大腸桿菌，讓其繁殖幾代，再將大腸桿菌轉(zhuǎn)移到14N的普通培養(yǎng)液中。然后在不同時(shí)刻收集大腸桿菌并提取DNA，再將提取的DNA進(jìn)行密度梯度離心，記錄離心后試管中DNA的位置。（4）在試管中出現(xiàn)了三條DNA帶。（5）：DNA的復(fù)制是以半保留的方式進(jìn)行的。（二）體細(xì)胞為有絲分裂間期；生殖細(xì)胞為減數(shù)分裂第一次分裂前的間期。主要是細(xì)胞核，但在擬核、葉綠體、線粒體、細(xì)胞質(zhì)基

13、質(zhì)（質(zhì)粒）中也進(jìn)行DNA的復(fù)制。以兩條DNA分子的單鏈為模板，以細(xì)胞中游離的脫氧核苷酸為原料，需要DNA解旋酶、DNA聚合酶等酶的催化，需要ATP提供能量。4.（1）解旋：利用細(xì)胞提供的能量，在解旋酶的作用下，兩條螺旋的雙鏈解開(kāi)。（2）合成子鏈：以DNA分子的兩條母鏈為模板，在DNA聚合酶等作用下，利用細(xì)胞中游離的四種脫氧核苷酸為原料，按堿基互補(bǔ)配對(duì)原則合成互補(bǔ)的子鏈。（3）形成子代DNA：每條新鏈與相應(yīng)的模板鏈盤繞成雙螺旋結(jié)構(gòu)。5形成兩個(gè)完全相同的DNA分子。6.邊解旋邊復(fù)制、半保留復(fù)制。7.將遺傳信息從親代傳給了子代，從而保持了遺傳信息的連續(xù)性。8DNA具有獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)；堿基互補(bǔ)配對(duì)原

14、則。三、基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段1(1)一個(gè)DNA分子上有許多基因。(2)基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段。2遺傳信息蘊(yùn)藏在DNA分子的4種堿基的排列順序之中之中。3(1)多樣性：主要取決于.堿基排列順序的千變?nèi)f化。(2)特異性：每一個(gè)DNA分子的特異性是由DNA分子中特定的堿基排列順序決定的。(3)穩(wěn)定性：主要取決于DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)。規(guī)律一： 嘌呤堿基總數(shù)等于嘧啶堿基總數(shù)。規(guī)律二：互為倒數(shù) 。在整個(gè)DNA分子中該比值等于1。規(guī)律三：相等 相等 相等規(guī)律五：2c%， 0。答案（a+b）/2 （3a+b）/4【答案】(1)半保留復(fù)制(2)能量(ATP)DNA連接（3）相反(4)細(xì)胞核、線粒體和葉綠體有