DNA復(fù)制一輪學(xué)案

DNA的復(fù)制和體外擴(kuò)增（總25）學(xué)習(xí)目標(biāo)：1、概述DNA分子復(fù)制的時(shí)期、過程和條件說明DNA分子復(fù)制的特點(diǎn)2、 闡明DNA分子復(fù)制的實(shí)質(zhì) 概述DNA分子復(fù)制的生物學(xué)意義二、思考與討論：資料一：下圖為細(xì)胞內(nèi)DNA復(fù)制的過程，據(jù)圖回答相關(guān)問題：1、從時(shí)間上分析，該過程發(fā)生在細(xì)胞周期的哪個(gè)階段？能發(fā)生該過程的場(chǎng)所有哪些?2、 該過程大致分為哪幾個(gè)階段？3、 要完成上述過程需具備哪些條件？4、 從該過程上看，DNA復(fù)制具有哪些特點(diǎn)?資料2：下圖為細(xì)胞外利用PCR技術(shù)擴(kuò)增DNA示意圖，據(jù)圖回答問題:1、 圖中所利用的原理是什么？2、 ①過程加熱到90-95°，目的是什么？3、②過程降溫至55-60°的目的是讓引物與DNA單鏈結(jié)合，那么引物的化學(xué)本質(zhì)是什么？對(duì)引物上的堿基序列有什么要求？

4、 ③過程升溫至70-75°的目的是在DNA聚合酶的作用下由引物處延伸，從而形成完整的子鏈,該聚合酶與細(xì)胞內(nèi)的DNA聚合酶不同之處在哪里？5、 一個(gè)DNA分子經(jīng)過一次循環(huán)可獲得幾個(gè)DNA分子？如果把一個(gè)DNA分子放在PCR擴(kuò)增儀中，欲得到16個(gè)DNA分子，需進(jìn)行幾次循環(huán)？應(yīng)至少放入多少引物對(duì)？6、右圖為某DNA分子擴(kuò)增過程圖，到第幾輪循環(huán)結(jié)束時(shí)才能出現(xiàn)兩條鏈等長(zhǎng)的DNA分子？例題分析：二、DNA的復(fù)制結(jié)果B結(jié)果C[典例2]（20XX年武漢模擬）科學(xué)家在研究DNA分子復(fù)制方式時(shí)進(jìn)行了如下的實(shí)驗(yàn)研究（已知培養(yǎng)用的細(xì)菌大約每20min分裂一次，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見相關(guān)圖示）：結(jié)果B結(jié)果C（1）復(fù)制過程除需要模板DNA、脫氧核苷酸外，還需要 等（至少答兩點(diǎn)）。⑵為了證明DNA復(fù)制的方式為半保留復(fù)制，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)三（用圖示和相關(guān)文字補(bǔ)充在上圖中），并畫出結(jié)果C（同時(shí)含有14N和15N的DNA分子稱為中鏈DNA）。

(3)該過程中，實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)二起作用。若用15N標(biāo)記的DNA作為模板，用含14N標(biāo)記的培養(yǎng)基培養(yǎng)，在坐標(biāo)圖中畫出連續(xù)培養(yǎng)細(xì)菌60分鐘過程中，15N標(biāo)記DNA分子含量變化的曲線圖。以15N標(biāo)記的DNA分子為親本，以14N的脫氧核苷酸為原料來合成DNA。1、據(jù)圖請(qǐng)繪出該DNA分子復(fù)制4次后試管中的子代DNA分子分布情況；在右圖繪出相應(yīng)的曲線。2、連續(xù)繁殖三代，則子代中含15N-DNA分子占總數(shù)的多少？子代中含15N的鏈占總鏈數(shù)的多少？3、如果親代DNA分子含1000堿基對(duì)，其中A有300個(gè)，連續(xù)復(fù)制三次共需C多少個(gè)?第三次需C多少個(gè)？變式訓(xùn)練：1970年，特明和巴爾的摩證實(shí)變式訓(xùn)練：1970年，特明和巴爾的摩證實(shí)7RNA病毒能依賴RNA合成DNA的過程，并發(fā)現(xiàn)了催化此過程的酶。下面為形成cDNA的過程和PCR擴(kuò)增過程示意圖。請(qǐng)根據(jù)圖解回答催化①過程的酶；核酸酶H的作用是 。③過程也稱為DNA的變性，此過程在溫度高達(dá)90?95°C時(shí)才能完成，說明DNA分子具有性。由圖中信息分析可知，催化②⑤過程的酶都是，兩者在作用特性上的區(qū)別是 。下圖表為反應(yīng)過程所用引物的序列，PCR過程中退火(復(fù)性)溫度必須根據(jù)引物的I”廠…引物對(duì)/I”廠…引物對(duì)/DNA|iHiij-i!^inJiiiiiiiijiiiiiiinniiiiiiiliiiminnb—模板DNA模極-?■Kiliii*iHiriiiiii!iiiiiMiiiiiLiihiii雄iiiiimiiiili圖2引物對(duì)與模板結(jié)合示意圖引物對(duì)P\AACIGAWTGTAGCTATCAnTTAAGTCCATTACTCI'AG引物對(duì)SIC1VCGAC1TAGTGGCTGTGBS2AGCTCGCGirrACCCTCC表1引物對(duì)序列表堿基數(shù)量和種類來設(shè)定。表1為根據(jù)模板設(shè)計(jì)的兩對(duì)引物序列，圖2為引物對(duì)與模板結(jié)合示意圖。請(qǐng)判斷哪一對(duì)引物可采用較高的退火溫度？某個(gè)DNA樣品有1000個(gè)脫氧核苷酸，已知它的一條單鏈上堿基A:G:T:C=1:2:3:4，則經(jīng)過PCR儀五次循環(huán)后，將產(chǎn)生 個(gè)DNA分子，其中需要提供胸腺嘧啶脫氧核苷酸的數(shù)量至少是 個(gè)。四、鞏固練習(xí)：()四、鞏固練習(xí)：()1、實(shí)驗(yàn)室內(nèi)模擬生物體DNA的復(fù)制必需的一組條件是①酶②游離的脫氧核苷酸③ATP④DNA分子⑤信使RNA.⑥轉(zhuǎn)運(yùn)RNA.⑦適宜溫度⑧適宜的PH值A(chǔ).①②③④⑤⑥ B.②③④⑤⑥⑦C.n智狀DNA百分?jǐn)?shù)100%-50%-P1 2 3 4細(xì)畝分裂次數(shù)②③④⑤⑥⑦⑧ D.①②③④⑦⑧()2、一個(gè)被放射性元素標(biāo)記雙鏈DNA的噬菌體侵染細(xì)菌，若此細(xì)菌破裂后釋放出n個(gè)噬菌體，則其中具有放射性元素的噬菌體占總數(shù)A.1/n B.1/2n C.2/n D.1/2()3、具有100個(gè)堿基對(duì)的一個(gè)DNA分子片段，含有40個(gè)胸腺嘧啶，若連續(xù)復(fù)制3次，則第三次復(fù)制時(shí)需游離的胞嘧啶脫氧核苷酸數(shù)是A.60個(gè)B.120個(gè)C.240個(gè)D.360個(gè)()4、某個(gè)DNA片段由500對(duì)堿基組成，A+T占?jí)A基總數(shù)的34%，若該DNA片段復(fù)制2次，共需游離的胞嘧啶脫氧核苷酸分子個(gè)數(shù)為A.330 B.660C.990 D.1320()5、如果把細(xì)胞中的一個(gè)DNA分子用15N進(jìn)行標(biāo)記，然后放在含14N的培養(yǎng)基中連續(xù)分裂4次，則最后含有標(biāo)記的細(xì)胞占細(xì)胞總數(shù)的A、1/32 B、1/16 C、1/8 D、1/46、下圖是有關(guān)DNA復(fù)制的示意圖，A—B—C表示大腸桿菌的DNA復(fù)制，D—E—F表示哺乳動(dòng)物的DNA復(fù)制。圖中“-”表示復(fù)制起始點(diǎn)。（1）若A中含48502個(gè)堿基對(duì)，而子鏈延伸的速度是每分鐘105個(gè)堿基對(duì)，則此DNA分子復(fù)制完成約需30s，而實(shí)際只需16s，根據(jù)A-C圖分析，是因?yàn)椋?） 哺乳動(dòng)物的DNA分子展開可達(dá)2m之長(zhǎng)，若按A-C的方式復(fù)制至少需要8h，而實(shí)際上約6h左右。根據(jù)D—F圖分析，是因?yàn)?。?） A-C，D-F均有以下特點(diǎn)：延伸的子鏈緊跟著解旋酶，這說明DNA分子復(fù)制■—（4）C與A，F(xiàn)與D相同，C、F能被如此準(zhǔn)確地復(fù)制出來，是因?yàn)?7.（6分）下圖為真核細(xì)胞中發(fā)生的一項(xiàng)生理過程示意圖，請(qǐng)據(jù)圖回答:⑴圖中表示的生理過程，此過程發(fā)生的主要場(chǎng)所。⑵該過程首先需要在 酶的作用下把兩條鏈解開；若圖中虛線框內(nèi)的堿基對(duì)“A—T”替換為“T—A”會(huì)引起生物性狀的改變，則這種變異屬于 。⑶已知一個(gè)親代DNA分子有P個(gè)堿基，其中腺嘌吟Q個(gè)，連續(xù)進(jìn)行了此生理過程n次，共消耗游離的胞嘧啶脫氧核苷個(gè)。⑷若親代DNA分子經(jīng)過誘變，某位點(diǎn)上一個(gè)正常堿基（設(shè)為X）變成了5-漠尿嘧啶（BU）。誘變后的DNA分子連續(xù)進(jìn)行圖過程2次，得到4個(gè)子代DNA分子，相應(yīng)位點(diǎn)上的堿基對(duì)分別為BU—A、A—T、G—C、C—G，推測(cè)堿基X可能是.如圖是DNA的復(fù)制圖解，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題：（1）DNA的復(fù)制發(fā)生在期。（2）②過程稱為。（3）指出③中的子鏈 。（4）子代DNA分子中只有一條鏈來自親代DNA分子，由此說明DNA的復(fù)制具有的特點(diǎn)。（5） 已知原來DNA中有100