2020高中生物 第三章 基因的本质 第2、3、4节 DNA分子的结构、复制与基因的本质学案

2020高中生物 第三章 基因的本质 第2、3、4节 DNA分子的结构、复制与基因的本质学案

第三章 第2、3、4节 DNA分子的结构、复制与基因的本质 学习目标 ‎1、了解DNA分子结构的主要特点 ‎ ‎2、理解基因的概念 ‎ ‎3、DNA分子的复制 ‎ 预习探究 一、 DNA和RNA的比较 ‎ 基本组成单位是 ‎ ‎ 合成场所是 ‎ ‎ DNA 具有 结构 ‎ 不彻底的水解产物是 ‎ 核酸 ‎ 彻底的水解产物是 ‎ ‎ 水解过程中断裂的化学键是 ‎ ‎ 基本组成单位是： ‎ ‎ 合成场所是 ‎ RNA 具有 结构 ‎ 不彻底的水解产物是 ‎ ‎ 彻底的水解产物是 ‎ ‎ 水解过程中断裂的化学键是 ‎ 二、 DNA分子的结构及特点 三、DNA分子的复制 ‎ 时间 ‎ 和 ‎ 场所 主要发生在 中 条件 模板： ‎ 原料：游离的4种 ‎ 能量： ‎ 酶： 等 ‎ 原则 碱基互补配对原则 过程 解旋―→合成互补子链―→形成子代DNA分子 特点 ‎① 　② ‎ 结果 ‎1个DNA分子―→2个子代DNA分子 意义 确保了亲子代之间 的连续性 5‎ 四、基因是有遗传效应的DNA片段 ‎1、基因化学本质是 ，基因在染色体上呈 排布。 ‎ ‎2、遗传信息是 ‎ 课堂探究 ‎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)由图示得知，DNA分子复制的方式具有什么特点？‎ ‎ (2)图示中的解旋酶和DNA聚合酶各有什么作用？‎ ‎2. 基因都在染色体上吗？若不是，请举例说明。‎ ‎[当堂检测]‎ ‎1.1953年Watson和Crick构建了DNA双螺旋结构模型，其重要意义在于(　　)‎ ‎①证明DNA是主要的遗传物质　②确定DNA是染色体的组成成分　③发现DNA如何储存遗传信息　④为DNA复制机制的阐明奠定基础 A.①③ B.②③ C.②④ D.③④‎ ‎2.如图表示一个DNA分子的片段，下列有关表述正确的是(　　)‎ A.④代表的物质中储存着遗传信息 B.不同生物的DNA分子中④的种类无特异性 C.转录时该片段的两条链都可作为模板链 D.DNA分子中A与T碱基对含量越高，其结构越稳定 ‎3.某双链DNA分子中含有200个碱基，一条链上A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，则该DNA分子(　　)‎ A.四种含氮碱基A∶T∶G∶C＝4∶4∶7∶7‎ 5‎ B.若该DNA中A为p个，占全部碱基的(m>2n)，则G的个数为－p C.碱基排列方式共有4200种 D.含有4个游离的磷酸 ‎4.下图为真核生物染色体上DNA分子复制过程示意图，有关叙述错误的是(　　)‎ A.图中DNA分子复制是从多个起点同时开始的 B.图中DNA分子复制是边解旋边双向复制的 C.真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶 D.真核生物的这种复制方式提高了复制速率 ‎5.在DNA复制开始时，将大肠杆菌放在含低剂量3H标记的脱氧胸苷(3H－dT)的培养基中，3H－dT可掺入正在复制的DNA分子中，使其带有放射性标记。几分钟后，将大肠杆菌转移到含高剂量3H－dT的培养基中培养一段时间。收集、裂解细胞，抽取其中的DNA进行放射性自显影检测，结果如图所示。据图可以作出的推测是(　　)‎ A.复制起始区在高放射性区域 B.DNA复制为半保留复制 C.DNA复制从起始点向两个方向延伸 D.DNA复制方向为a→c ‎6.用15N标记含有100个碱基对的DNA分子，其中有胞嘧啶60个。该DNA分子在14N培养基中连续复制4次，其结果可能是(　　)‎ A.含有14N的DNA占100%‎ B.复制过程中需游离的腺嘌呤脱氧核苷酸640个 C.含15N的链占1/8‎ D.子代DNA中嘌呤与嘧啶之比是2∶3‎ ‎7.假设一个双链均被32P标记的噬菌体DNA由5000个碱基对组成，其中腺嘌呤占全部碱基的20%。用这个噬菌体侵染只含31P的大肠杆菌，共释放出100个子代噬菌体。下列叙述正确的是(　　)‎ A.该过程至少需要3×105个鸟嘌呤脱氧核苷酸 B.噬菌体增殖需要细菌提供模板、原料和酶等 C.含32P与只含31P的子代噬菌体的比例为1∶49‎ D.该DNA发生突变，其控制的性状即发生改变 ‎8.取小鼠睾丸中的一个精原细胞，在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养基中完成一个细胞周期，然后在不含放射性标记的培养基中继续完成减数分裂过程。下列有关叙述正确的是(　　)‎ A.初级精母细胞中每条染色体的两条染色单体都被标记 B.次级精母细胞中每条染色体都被标记 C.只有半数精细胞中有被标记的染色体 D.所有精细胞的全部染色体中，被标记的染色体数与未被标记的染色体数相等 ‎9.用32P标记了玉米体细胞(含20条染色体)的DNA分子双链。再将这些细胞转入不含32P的培养基中培养，在第二次细胞分裂完成后每个细胞中被32P标记的染色体条数是(　　)‎ A.0条 B.20条 C.大于0小于20条 D.以上都有可能 ‎10.DNA的复制方式可以通过设想来进行预测，可能的情况是全保留复制、半保留复制、分散(弥散)复制三种。究竟是哪种复制方式呢？下面设计实验来证明DNA的复制方式。‎ 实验步骤：‎ 5‎ a.在氮源为14N的培养基中生长的大肠杆菌，其DNA分子均为14N－DNA(对照)。‎ b.在氮源为15N的培养基中生长的大肠杆菌，其DNA分子均为15N－DNA(亲代)。‎ c.将亲代15N大肠杆菌转移到氮源为14N的培养基中，再连续繁殖两代(Ⅰ和Ⅱ)，用密度梯度离心法分离，不同相对分子质量的DNA分子将分布在试管中的不同位置上。‎ 实验预测：‎ ‎(1)如果与对照(14N/14N)相比，子Ⅰ代能分辨出两条DNA带：一条______________带和一条______________带，则可以排除__________________________________________________。‎ ‎(2)如果子Ⅰ代只有一条中密度带，则可以排除__________，但不能肯定是______________。‎ ‎(3)如果子Ⅰ代只有一条中密度带，再继续做子Ⅱ代DNA密度鉴定：若子Ⅱ代可以分出_____________和__________________，则可以排除分散复制，同时肯定半保留复制；如果子Ⅱ代不能分出________密度两条带，则排除_____________，同时确定为______________。‎ ‎11.科学家以大肠杆菌为实验对象，运用同位素示踪技术及密度梯度离心方法进行了DNA复制方式的探索实验，实验内容及结果见下表。‎ 组别 ‎1组 ‎2组 ‎3组 ‎4组 培养液中 唯一氮源 ‎14NH4Cl ‎15NH4Cl ‎14NH4Cl ‎14NH4Cl 繁殖代数 多代 多代 一代 两代 培养产物 A B B的子Ⅰ代 B的子Ⅱ代 操作 提取DNA并离心 离心结果 仅为轻带 ‎(14N/14N)‎ 仅为重带 ‎(15N/15N)‎ 仅为中带 ‎(15N/14N)‎ ‎1/2轻带 ‎(14N/14N)‎ ‎1/2中带 ‎(15N/14N)‎ 请分析并回答：‎ ‎(1)要得到DNA中的N全部被放射性标记的大肠杆菌B，必须经过__________代培养，且培养液中的____________是唯一氮源。‎ ‎(2)综合分析本实验的DNA离心结果，第________组结果对得到结论起到了关键作用，但需把它与第________组和第________组的结果进行比较，才能说明DNA分子的复制方式是________________________。‎ ‎(3)分析讨论：‎ ‎①若B的子Ⅰ代DNA的离心结果为“轻”和“重”两条密度带，则“重带”DNA来自于________，据此可判断DNA分子的复制方式不是________复制。‎ ‎②若将B的子Ⅰ代DNA双链分开后再离心，其结果__________(选填“能”或“不能”)判断 5‎ DNA的复制方式。‎ ‎③若在同等条件下将B的子Ⅱ代继续培养，子n代DNA离心的结果是：密度带的数量和位置____________，放射性强度发生变化的是________带。‎ ‎④若某次实验的结果中，B的子Ⅰ代DNA的“中带”比以往实验结果的“中带”略宽，可能的原因是新合成DNA单链中的N中有少部分含________。‎ 5‎