第3节 DNA的复制（精选2篇）
第3节dna的复制
一、 教学目标
1.概述dna分子的复制。
2.探讨dna复制的生物学意义。
二、教学重点和难点
1.教学重点
dna分子复制的条件、过程和特点。
2.教学难点
dna分子复制的过程。
板 书 教学过程
（三）dna分子的复制
1.复制的概念
所谓复制就是指以亲代dna为模板合成子代dna
的过程，1dna→2dna
2.dna复制的过程
①解旋：
解旋酶、atp、打开氢键，形成单链、以单链为模板。
②合成：
与合成有关的酶类、 atp、脱氧核苷酸、互补配对、合成一条新的子链。
③复旋：
与复旋有关的酶类、 atp、母和子螺旋为一个新dna分子。
3.dna复制的条件
①酶 ②atp ③原料 ④原则⑤地点 ⑥场所 ⑦模板
4.dna分子复制的意义
①速度快、效率高
②复制精确、遗传信息稳定、具有连续性 第二课时
引言：同学们已经知道了dna作为遗传物质与严谨的双链螺旋结构有关，还与其功能有关。而复制是dna的重要功能，那么，何谓复制？复制的过程如何？有何意义呢？在学习之前：
提问：对真核生物而言， dna主要存在于细胞的什么部位？
（回答：dna主要存在于细胞核内。）
提问：dna结构怎样？
（答：双链螺旋结构
极性反向平行
碱基互补配对
排列顺序无穷。）
提问：细胞周期中的间期细胞有何主要变化？
（答： dna分子的复制，有关蛋白质分子的合成。）
提问：何谓复制？
（答：略）
补充：这里说的复制不是指其他物品的复制，是指dna分子的复制，就是指以亲代dna为模板合成子代dna的过程。则1dna→2dna。那么，怎样由1dna→2dna呢？这就是：
2.dna复制的过程
（出示dna复制过程的图解教学挂图，让学生结合图解得出“解旋、合成、复旋”的结论。）
教师补充：dna分子复制包括：①解旋：在dna解旋酶的作用下，能量atp的参与，把双链螺旋的dna打开氢键，解开成为两条单链，且以单链为模板。
②合成：在dna合成酶的作用下，以母链为模板， atp为能量，脱氧核苷酸为原料，按碱基互补配对原则合成为一条新的子链。
③复旋：在dna复旋酶的作用下，以atp为能量，一条母链和一条子链螺旋成为一个新的dna分子。即：
1dna→2dna单链（母）→2母＋2子→（母十子）＋（母十子）→2dna
由上述过程可以知道，在以母链为模板合成新的子链的过程中，新合成的子链上脱氧核苷酸的排列顺序与另一条每链上脱氧核苷酸的排列顺序完全相同，故母链与子链螺旋化形成的新dna分子中碱基对的排列顺序也完全相同；新形成的每个dna分子中的双链有一条是未自上代dna的母链，所以叫半保留复制。科学家已经用35p或14n同位素示踪得以证实。（结合dna分子的复制过程让同学们展开讨论。）
提问：dna分子复制时需何条件？
（回答：略。）
补充：dna分子复制：①发生在细胞周期的间期；②主要在细胞核内进行；③atp作能量；④a、t、g、c四种大量的脱氧核苷酸为原料；⑤严格遵循碱基互补配对原则；⑥需酶系统参与（解旋酶，合成酶、复旋酶）；⑦dna具作模板的能力；⑧伴随有rna的转录。
提问： dna分子复制对dna作为遗传物质有何意义？
（回答：略。）
补充：在dna分子复制时：①边解旋、边合成、边复旋，多个起始点同时进行，节省时间、效率高。②新dna分子双链为“一母一子”；因此复制更为精确，致使遗传信息更加稳定。稳定的遗传信息从亲代传递给子代，从而使生物的前后代保持了一定的连续性。但是，这并不意味着复制时毫无差错，否则，自然界便没有了变异，生物界就不会向前发展。（为以后学习“变异”打下伏笔）
提问：一个dna分子复制几代后的情况如何？
（回答：略。）
补充：因dna复制采用半保留的方式，所以一个dna分子经几代复制后的所有dna中，只有两个dna分子含有原dna链。但所有dna与原dna所带的信息（脱氧核苷酸的排列顺序）完全相同。（变异除外）
总结：通过两课时的学习，同学们知道了dna分子的结构特点和dna分手的复制过程，明白了dna分子结构的多样性、特异性及dna分子半保留复制的特点。希望同学们课后熟悉教材，真正理解dna是主要的遗传物质。
作业：课后复习题。
学习导航
1.学习目标
（1）概述dna分子的复制方式：半保留复制。
（2）说出dna半保留复制的实验证据：利用同位素示踪技术证明dna的复制是半保留复制。
（3）概述dna复制的模板、原料、条件、过程和复制的时间。
①dna复制的模板：以解开的dna的两条单链分别作为模板。
②dna复制的原料：四种脱氧核苷酸是dna复制的原料。
③dna复制的条件：dna复制需要模板、原料、能量和酶等基本条件。
④dna复制的过程：边解旋边复制。
⑤dna分子复制的时间：有丝分裂的间期和减数分裂第一次分裂的间期。
（4）阐明dna复制的意义：将遗传信息从亲代传给了子代，从而保证了遗传信息的连续性。
2.学习建议
本节的学习重点是dna分子的复制过程。在掌握dna分子结构的基础上，认真分析dna半保留复制的实验，进一步掌握dna分子的半保留复制方式，明确dna复制的条件是模板、原料、能量和酶。
结合dna双螺旋结构模式图，掌握dna边解旋边复制的过程，即亲代的dna在解旋酶的作用下，把两条螺旋的双链解开，形成两条单链，解旋酶的主要作用是断开碱基对之间的氢键。以解开的两条母链作模板，按照碱基互补配对的原则，以周围环境中的脱氧核苷酸为原料，各自合成与母链互补的一条子链。合成的每个dna分子中由一条母链和一条子链构成，这种复制方式称为半保留复制。
自我测评
一、选择题
1.现有一待测核酸样品，经检测后，对碱基个数统计和计算得到下列结果：
（a＋t）/（g＋c）＝1，（a＋g）/（t＋c）＝1。根据此结果，该样品（ ）。
a.无法被确定是脱氧核糖核酸还是核糖核酸
b.可被确定为双链dna
c.无法被确定是单链dna还是双链dna
d.可被确定为单链dna
2.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一次分裂后期
d.有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期
3.dna复制需要（ ）。
a.能量 b.酶和模板 c.脱氧核苷酸 d.包括上述三项
4.具有100个碱基对的1个dna分子区段，内含40个胸腺嘧啶，如果连续复制两次，则需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸（ ）。
a.60个 b.80个 c.120个 d.180个
5.下列有关dna分子复制的叙述中，错误的是（ ）。
a.复制发生在细胞分裂间期 b.边解旋边复制
c.复制需要氨基酸和酶 d.复制遵循碱基互补配对原则
6.某dna分子有2 000个脱氧核苷酸，已知它的一条单链上碱基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酸的数量是（ ）。
a.200个 b.300个 c.400个 d.800个
7.dna分子的半保留复制方式使（ ）。
a.分子结构具有相对稳定性
b.能精确进行自我复制，保证代与代之间的连续性
c.能够精确地指导蛋白质合成
d.产生可遗传变异的机会
8.生物体内各组织的细胞所含的遗传物质均相同，根本原因是（ ）。
a.全部细胞均来源于同一个细胞 b.体细胞分裂时同源染色体分离
c.dna复制和染色单体分离 d.染色体加倍
9.某dna分子的一条单链中(a+g)/(t+c)=0.4，上述比例在其互补单链中和整个dna分子中分别是（ ）。
a.0.4和0.4 b.0.4和0.6 c.0.6和1.0 d.2.5和1.0
10.一个双链dna分子为第一代，经过3次自我复制，在第四代dna分子中，有几条第一代脱氧核苷酸的长链?
a.2 b.4 c.8 d.16
11.下列有关双链dna的叙述中，错误的是（ ）。
a.若一条链上a和t的数目相等，则另一条链上的a和t数目也相等
b.若一条链上a的数目大于t，则另一条链上a的数目小于t
c.若一条链上的a∶t∶g∶c=1∶2∶3∶4，则另一条链也是a∶t∶g∶c=1∶2∶3∶4
d.若一条链上的a∶t∶g∶c=1∶2∶3∶4，则另一条链为a∶t∶g∶c=2∶1∶4∶3
12.下列有关dna复制过程的叙述中，正确的顺序是（ ）。
①互补碱基对之间氢键断裂②互补碱基对之间氢键合成
③dna分子在解旋酶的作用下解旋④以解旋后的母链为模板进行碱基互补配对
⑤子链与母链盘旋成双螺旋结构
a.①③④②⑤ b.③①⑤④②
c.①④②⑤③ d.③①④②⑤
二、非选择题
13.康贝格(kornberg)曾以噬菌体为引子，用四种脱氧核苷酸为原料，加入适量atp和dna聚合酶，在试管中把游离的脱氧核苷酸合成了噬菌体dna，这种半人工合成的dna也能够在寄主(细菌)体内繁殖。请据此回答下面的问题。
(1)该实验说明的问题是 。
(2)加入atp的目的是 ，说明该过程是 。
(3)加入dna聚合酶的目的是 。
(4)若dna是在细菌细胞内合成，则其场所是 ；若在真菌细胞内合成，其场所可能是
；若在高等植物叶肉细胞内合成，其场所又可能是 。
14.在试管中合成dna的实验过程是：先把含高能磷酸基团的化合物和四种脱氧核苷酸放入一支试管中，还要加入从某种生物体内提取的dna聚合酶等酶系，最后放入一点带15n标记的dna分子。根据下述实验结果，回答问题。
(1)生化分析得知，新合成的dna分子中，a＝t、g＝c，这个事实说明dna的合成遵循：
。
(2)新合成的dna分子中，（a+t）/（g+c）的比率与15n标记dna的一样，这说明新dna分子是
。
(3)生化分析可知，新合成的dna分子中，带有15n标记的dna约占总量的50％，这个事实说明：
。
15.含有32p或31p的磷酸，两者化学性质几乎相同，都可参与dna分子的组成，但32p比31p质量大。现将某哺乳动物的细胞放在含有31p磷酸的培养基中，连续培养数代后得到g0代细胞。然后将g0代细胞移至含有32p磷酸的培养基中培养，经过第1、2次细胞分裂后，分别得到g1、g2代细胞。再从g0、g1、g2代细胞中提取出dna，经密度梯度离心后得到结果如下图。由于dna分子质量不同，因此在离心管内的分布不同。若①、②、③分别表示轻、中、重三种dna分子的位置，如右图所示。请回答：
(1)g0、g1、g2三代dna离心后的试管分别是图中的：
g0 ；g1 ；g2 。
(2)g2代在①、②、③三条带中dna数的比例是 。
(3)图中①、②两条带中dna分子所含的同位素磷分别是：条带① ，条带② 。
(4)上述实验结果证明dna的复制方式是 。dna的自我复制能使生物的 保持相对稳定。
参考答案
【自我测评】
一、选择题
1.c 2.d 3.d 4.d 5.c 6.a 7.b 8.c 9.d 10.a 11.c 12.d
二、非选择题
13.（1）在一定条件下，dna具有自我复制的功能
（2）为dna复制提供能量 一个耗能过程
（3）促进dna新链的合成
（4）原核细胞的核区 细胞核、线粒体 细胞核、线粒体、叶绿体
14.（1）碱基互补配对原则（2）以标记dna为模板复制出来的
（3）dna复制是半保留复制
15.（1）a b d（2）0∶1∶1（3）31p 31p和32p
（4）半保留复制 遗传物质（信息）
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