輔導(dǎo)教案
導(dǎo)學(xué)誘思
思考：每個(gè)人的體細(xì)胞中都含有46條染色體，而且都是一個(gè)受精卵有絲分裂產(chǎn)生的，為什么每個(gè)人的體細(xì)胞中都含有46條染色體，而且完全相同呢？
提示：原因是有絲分裂間期DNA復(fù)制，復(fù)制產(chǎn)生的子代DNA與親代DNA完全相同，然后通過有絲分裂精確地平均分配到兩個(gè)子細(xì)胞中。
DNA的復(fù)制
1.概念：是以親代DNA為模板合成子代DNA的過程。
2.時(shí)間：DNA分子的復(fù)制是在細(xì)胞有絲分裂的間期和減數(shù)第一次分裂的間期，隨著染色體的復(fù)制完成的。
3.場所：主要在細(xì)胞核，細(xì)胞質(zhì)中亦有。
4.過程：①解旋→②合成子鏈→③形成子代DNA。
5.特點(diǎn)
（1）DNA復(fù)制是一個(gè)邊解旋邊復(fù)制的過程。
（2）由于新合成的DNA分子中，都保留了原DNA的一條鏈，因此，這種復(fù)制叫半保留復(fù)制。
6.條：DNA分子復(fù)制需要的模板是兩條已解開的DNA單鏈；原料是游離的四種脫氧核苷酸；能量是ATP；還需要DNA聚合酶、解旋酶等。
7.準(zhǔn)確復(fù)制的原因
（1）DNA分子獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)提供精確的模板。
（2）通過堿基互補(bǔ)配對(duì)，保證了復(fù)制準(zhǔn)確無誤。
8.功能：DNA分子通過復(fù)制，使親代的遺傳信息傳遞給子代，從而保證了遺傳信息的連續(xù)性，故有傳遞信息的功能。
思考：孩子既像父親，又像母親，知道是什么原因嗎？
提示：父母的原始生殖細(xì)胞在進(jìn)行減數(shù)分裂之前細(xì)胞內(nèi)的DNA都要經(jīng)過復(fù)制，然后經(jīng)過減數(shù)分裂形成精子和卵細(xì)胞，精子和卵細(xì)胞通過受精作用形成受精卵，受精卵通過有絲分裂產(chǎn)生子代。所以子代細(xì)胞中含有父母的DNA，所以表現(xiàn)的性狀和父母相似。
名師解惑
探究1：如何進(jìn)行半保留復(fù)制的有關(guān)計(jì)算問題？
DNA在自我復(fù)制過程中，最鮮明的特點(diǎn)是半保留復(fù)制。一個(gè)DNA分子無論復(fù)制多少代，它的兩條鏈不變，一直作為模板，分別進(jìn)入兩個(gè)子代DNA分子中。關(guān)于半保留復(fù)制的有關(guān)計(jì)算：復(fù)制過程中需要游離的脫氧核苷酸數(shù)量時(shí)，注意題干是問第n次復(fù)制還是復(fù)制n次，兩種情況結(jié)果是不一樣的。
探究2：通過學(xué)習(xí)，我們知道了DNA分子嚴(yán)格地按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則進(jìn)行復(fù)制，那么是否代表DNA分子的復(fù)制完全沒有差錯(cuò)？
DNA復(fù)制雖然嚴(yán)格地按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，但并不代表完全沒有差錯(cuò)，例如：在DNA的某一位點(diǎn)上，有可能發(fā)生堿基對(duì)的增添或缺失，從而導(dǎo)致基因突變，我們稱之為基因突變，突變后即可產(chǎn)生新的基因。若自然界沒有變異，生物界就不會(huì)向前發(fā)展。
探究3：如何理解DNA復(fù)制的相關(guān)問題？
（1）復(fù)制的場所
DNA復(fù)制的主要場所是細(xì)胞核，但在擬核、線粒體、葉綠體、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)（如質(zhì)粒）中也進(jìn)行DNA的復(fù)制。
（2）外界條對(duì)DNA復(fù)制的影響
DNA復(fù)制的過程中，需要酶的催化和ATP供能，凡是影響酶活性的因素和影響細(xì)胞呼吸的因素，都會(huì)影響DNA的復(fù)制過程。
（3）DNA復(fù)制的準(zhǔn)確性
①一般情況下，DNA能準(zhǔn)確地進(jìn)行復(fù)制，其原因有二：一是因?yàn)镈NA具有獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)，能為復(fù)制提供精確的模板；二是因?yàn)镈NA具有堿基互補(bǔ)配對(duì)的能力，能夠使復(fù)制準(zhǔn)確無誤地進(jìn)行。
②但在特殊情況下，在外界因素和生物內(nèi)部因素的作用下，可能造成堿基配對(duì)發(fā)生差錯(cuò)，引發(fā)基因突變。
（4）DNA的半保留復(fù)制特點(diǎn)
新合成的每個(gè)DNA分子中，都保留了原DNA分子中的一條鏈（模板鏈）。
題例領(lǐng)悟
【例題1】2007廣東高考，10 下列關(guān)于DNA復(fù)制的敘述，正確的是（ ）
A.在細(xì)胞有絲分裂間期，發(fā)生DNA復(fù)制
B. DNA通過一次復(fù)制后產(chǎn)生四個(gè)DNA分子
C. DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)全部解鏈后，開始DNA的復(fù)制
D.單個(gè)脫氧核苷酸在DNA酶的作用下連接合成新的子鏈
解析：本題主要考查DNA復(fù)制過程及特點(diǎn)，DNA的復(fù)制過程是在細(xì)胞有絲分裂的間期和減數(shù)第一次分裂的間期，隨著染色體的復(fù)制而完成的，這是一個(gè)邊解旋邊復(fù)制的過程，以解開的每一段母鏈為模板，在DNA聚合酶等酶的作用下，利用細(xì)胞內(nèi)游離的4種脫氧核苷酸為原料，按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，各自合成與母鏈互補(bǔ)的一段子鏈，復(fù)制結(jié)束后，一個(gè)DNA分子就形成了兩個(gè)完全相同的DNA分子。由此可見，B、C、D是錯(cuò)誤的。
答案：A
領(lǐng)悟
DNA復(fù)制的時(shí)間是細(xì)胞分裂的間期，DNA復(fù)制的特點(diǎn)是邊解旋邊復(fù)制、半保留復(fù)制。
【例題2】 實(shí)驗(yàn)室模擬生物體DNA的復(fù)制必需的一組條是（ ）
①酶 ②游離的脫氧核苷酸 ③ATP ④DNA分子 ⑤mRNA ⑥適宜的酸堿度 ⑦適宜溫度 ⑧tRNA
A.①②③④⑤⑧ B.②③④⑤⑦⑧
C.②③④⑤⑥⑦ D.①②③④⑥⑦
解析：本題考查DNA復(fù)制所需的條。DNA的復(fù)制過程是重要的生理過程，離不開酶和能量，還需要DNA模板、游離的脫氧核苷酸等基本條，而酶的作用受溫度、酸堿度的影響。
答案：D
領(lǐng)悟
細(xì)胞內(nèi)DNA的復(fù)制需以下條：
模板：親代DNA解旋產(chǎn)生的兩條鏈都可作模板；酶：解旋酶、DNA聚合酶；能量：ATP；原料：含A、T、G、C的四種脫氧核苷酸；如果是在體外模擬DNA復(fù)制，還需要適宜的溫度和pH。
堂反饋
1.將單個(gè)的脫氧核苷酸連接成DNA分子的主要酶是（ ）
A.DNA連接酶 B.DNA聚合酶
C.DNA解旋酶 D.RNA聚合酶
解析：DNA聚合酶連接單鏈上兩個(gè)相鄰脫氧核苷酸之間的磷酸二酯鍵。
答案：B
2.用一個(gè)32P標(biāo)記的噬菌體侵染細(xì)菌。若該細(xì)菌解體后釋放出32個(gè)大小、形狀一樣的噬菌體，則其中含有32P的噬菌體（ ）
A.0個(gè) B.2個(gè) C.30個(gè) D.32個(gè)
解析：標(biāo)記了一個(gè)噬菌體，等于標(biāo)記了兩條DNA鏈，由于DNA為半保留復(fù)制，各進(jìn)入兩個(gè)噬菌體內(nèi)，以后不管復(fù)制多少次，最終都只有2個(gè)噬菌體被標(biāo)記。
答案：B
3.下列關(guān)于DNA復(fù)制的敘述，正確的是（ ）
A.DNA分子在解旋酶的作用下，水解成脫氧核苷酸
B.在復(fù)制過程中，解旋和復(fù)制是同時(shí)進(jìn)行的
C.解旋后以一條母鏈為模板合成兩條新的子鏈
D.一條母鏈和一條子鏈形成一個(gè)新的DNA分子
解析：DNA復(fù)制的特點(diǎn)是邊解旋邊復(fù)制，半保留復(fù)制。
答案：B
4.某DNA分子中含有1 000個(gè)堿基對(duì)（P元素只是32P）。若將該DNA分子放在只含31P的脫氧核苷酸的培養(yǎng)液中讓其復(fù)制兩次，則子代DNA的相對(duì)分子質(zhì)量平均比原（ ）
A.減少1 500 B.增加1 500
C.增加1 000 D.減少1 000
解析：復(fù)制兩次后形成4個(gè)DNA分子，8條單鏈中有6條含31P，2條含32P，相對(duì)分子質(zhì)量平均減少 。
答案：A
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