1、第3章 第3节人教版，生物必修二第三章 基因的本质对DNA复制的推测推测DNA复制的过程观看视频，深入理解复制过程阅读教材，初步了解复制过程DNA复制DNA复制DNA的解旋酶：打开氢键DNA的聚合酶：连接游离的脱氧核苷酸形成磷酸二酯键DNA的连接酶：连接DNA片段形成磷酸二酯键DNA复制DNA复制 拓展延伸 真核生物DNA复制的起点和方向多起点不同时双向复制 在复制速率相同的前提下，图中DNA是从其最右边开始复制的对DNA复制的推测推测 最早提出的最早提出的DNA复制模型有三种；复制模型有三种；一、对一、对DNADNA复制的推测复制的推测1、全保留复制：新复制出、全保留复制：新复制出 的分子直
2、接形成，完全的分子直接形成，完全 没有旧的部分；没有旧的部分；2、半保留复制：形成的分子、半保留复制：形成的分子 一半是新的，一半是旧的；一半是新的，一半是旧的；3、分散复制：新复制的分子、分散复制：新复制的分子 中新旧都有，但分配是随中新旧都有，但分配是随 机组合的；机组合的；复制一次复制一次复制一次复制一次复制一次复制一次DNA半保留复制的实验证据15N和14N是N元素的两种稳定同位素含15N的DNA比含14N的DNA密度大利用离心技术可以在试管中区分含有不同N元素DNA背景知识稳定同位素密度不同离心技术二、二、DNADNA分子复制的实验证据分子复制的实验证据实验材料实验材料:大肠杆菌大肠
3、杆菌实验方法实验方法:同位素标记标记同位素标记标记 密度梯度离心技术密度梯度离心技术1515N N标记母链，标记母链，1414N N标记子链标记子链含14NH4Cl的培养液培养大肠杆菌转移第一代第二代含15NH4Cl的培养液培养大肠杆菌若干代提取DNA，离心密度低高15N/15N-DNA提取DNA，离心15N/15N-DNA提取DNA，离心含14NH4Cl的培养液培养大肠杆菌转移第一代第二代含15NH4Cl的培养液培养大肠杆菌若干代提取DNA，离心密度低高15N/15N-DNA15N/15N-DNA演绎推理提取DNA，离心15N/14N-DNA15N/14N-DNA15N/14N14N/14N
4、15N/14N14N/14N提取DNA，离心14N/14N-DNA15N/14N-DNA演绎推理【思考】【思考】：上述实验，DNA按半保留复制方式继续培养细菌，并每代提取DNA进行离心 和观察，请分析一下第3代和第n代的实验结果。世代世代分分子子总总数数DNADNA分子在分子在离心管中的位离心管中的位置置不同不同DNADNA分子在全部分子在全部DNADNA分子中的分子中的比例比例1515N N1515N N1414NN1515N N1414NN1414N N亲代1重带10012中带01024中带和轻带01/21/23n8 8中带和轻带中带和轻带0 01/41/43/43/42 2n n中带和轻
5、带中带和轻带0 02/2/2 2n n2 2n n-2/2/2 2n n含14NH4Cl的培养液培养大肠杆菌转移第一代第二代含15NH4Cl的培养液培养大肠杆菌若干代提取DNA，离心密度低高15N/15N-DNA15N/15N-DNA演绎推理提取DNA，离心15N/15N15N/15N14N/14N14N/14N14N/14N提取DNA，离心14N/14N15N/15N-DNA14N/14N-DNA15N/15N-DNA14N/14N-DNA3/41/41/21/2小结小结DNA复制是以半保留的方式进行的根据上述归纳：若培养n代，结果是：1.DNA分子数(1)子代DNA分子总数 个。(2)含1
6、5N的DNA分子数 个。(3)含14N的DNA分子数 个。(4)只含15N的DNA分子数 个。(5)只含14N的DNA分子数 个。2n22n02n2分析2.脱氧核苷酸链数(1)子代DNA分子中脱氧核苷酸链数 条。(2)含15N的脱氧核苷酸链数 条。(3)含14N的脱氧核苷酸链数 条。2n122n123.用15N标记细菌的DNA分子，再将其放入含14N的培养基上连续繁殖4代，a、b、c为三种DNA分子：a中只含15N，b中同时含14N和15N，c中只含14N。图中表示这三种DNA分子的比例正确的是()典型题与与DNADNA复制有关的碱基计算复制有关的碱基计算一一.DNA.DNA分子数分子数1.1
7、.一个一个DNADNA连续复制连续复制n n次后，次后，DNADNA分子总数为：分子总数为：2 2n n2.2.含有亲代含有亲代DNADNA链的子代链的子代DNADNA分子数分子数=2=2个个3.3.不含有亲代不含有亲代DNADNA链的子代链的子代DNADNA分子数分子数=2 2n n -2-24 4.第第n n代的代的DNADNA分子中，含原分子中，含原DNADNA母链的有母链的有2 2个，占个，占1/(1/(2 2n-1n-1)二二.脱氧核苷酸链数脱氧核苷酸链数1.1.子代子代DNADNA分子中脱氧核苷酸链数分子中脱氧核苷酸链数=2 2n n+1+1 条条2.2.亲代脱氧核苷酸链数亲代脱氧
8、核苷酸链数=2=2条条3.3.新合成的脱氧核苷酸链数新合成的脱氧核苷酸链数=（2 2n n+1+1-2-2）条）条三三.若某若某DNADNA分子中含碱基分子中含碱基T T为为a a，1.1.则连续则连续复制复制n n次次，所需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为：，所需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为：a(2a(2n n-1)-1)2.2.第第n n次复制次复制时所需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为：时所需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为：a2a2n-1n-112有100个碱基对的某双链DNA分子片段，含60个胞嘧啶脱氧核苷酸，若连续复制n次，则在第n次复制时需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸个数以及n次复制共需游离的腺
9、嘌呤脱氧核苷酸个数分别是()A402n1，402n1 B40n1，40nC40(2n1)，402n1 D402n1，40.(2n1)D1 1、已知某、已知某DNADNA分子共含有分子共含有10001000个碱基对，其中一条链上个碱基对，其中一条链上A A：GG：T T：C=lC=l：2 2：3 3：4 4。该。该DNADNA分子连续复制分子连续复制2 2次，共需要鸟嘌呤脱氧核苷酸分子数是次，共需要鸟嘌呤脱氧核苷酸分子数是 （）A A600600个个 B B900900个个 C C12001200个个 D D18001800个个2 2、某个、某个DNADNA片段由片段由500500对碱基组成，对
10、碱基组成，A AT T占碱基总数的占碱基总数的34%34%，若该，若该DNADNA片片段复制段复制4 4次，其中第次，其中第4 4次复制需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸分子个数为次复制需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸分子个数为 （）A A5280 B5280 B4950 C4950 C2640 D2640 D132013203 3、某、某DNADNA分子共有分子共有a a个碱基，其中含胞嘧啶个，则该个碱基，其中含胞嘧啶个，则该DNADNA分子复制分子复制3 3次，次，需要游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为（需要游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为（）A A7(a7(am)Bm)B8(a8(am)Cm)C7(a/27(a/2
11、m)Dm)D8(2 a8(2 am)m)DDC CC C一、一、减数分裂减数分裂中染色体标记情况分析中染色体标记情况分析将被将被1515N N充分标记充分标记DNADNA的细胞放到的细胞放到含含1414N N的培养液中进行正常减数分裂的培养液中进行正常减数分裂(只展只展示细胞中的一对同源染色体示细胞中的一对同源染色体)，情况如图所示，情况如图所示:减数分裂过程中虽然减数分裂过程中虽然细胞分裂细胞分裂2 2次次,但但DNADNA只复制一次只复制一次,所以四个子细胞所以四个子细胞中所有的中所有的DNADNA分子都呈分子都呈“杂合杂合”状态，即状态，即1515N/N/1414N,N,子细胞的所有染色
12、体子细胞的所有染色体都含都含1515N N。例例1 1假设某果蝇的一个精原细胞的全部染色体假设某果蝇的一个精原细胞的全部染色体DNADNA分子均用分子均用1515N N标标记记,并并培养在含培养在含1414N N的培养基中的培养基中,则该精原细胞经过则该精原细胞经过减数分裂产生减数分裂产生4 4个个精子精子,其中一个精子中含其中一个精子中含1515N N标记的染色体数目为标记的染色体数目为()()A.0 A.0条条 B.2 B.2条条 C.4 C.4条条.D.8.D.8条条 例例2 2果蝇一个精原细胞中的果蝇一个精原细胞中的一个一个核核DNADNA分子用分子用1515N N标记标记,在正常情况
13、在正常情况下下,其减数分裂形成的精子中其减数分裂形成的精子中,含有含有1515N N的精子数占的精子数占()()A.A.1/1/16 B.16 B.1/1/8 8 C.1/4 C.1/4 D.D.1/1/2 2CD二、有丝分裂中染色体的标记情况用15N标记细胞的DNA分子,然后将其放到含14N的培养液中进行两次有丝分裂第一次有丝分裂形成的两个细胞中所有的DNA分子都呈“杂合状态”，即14N/15N-DNA;第二次有丝分裂形成的子细胞有多种可能性,可能子细胞的所有染色体都含15N,也可能子细胞的所有染色体都不含15N。即子细胞含有15N的染色体为02n条(体细胞染色体为2n条)。例3用32P标记
14、玉米体细胞(含20条染色体)的DNA分子双链，再将这些细胞转人不含32P的培养基中培养,在二次细胞分裂后的一个细胞中，被32P标记的染色体条数可能是()0 8 10 20 30 40 A.B.C.D.例例 将某精原细胞(2n8)的DNA分子用15N标记后置于含14N 的培养基中培养，经过连续两次细胞分裂，并检测分裂过程和分裂后细胞中的情况。下列推断正确的A.若这两次分裂为有丝分裂，则含15N染色体的子细胞比例为1/2B.若这两次分裂为有丝分裂，则第二次分裂中期含14N的染色单体有8条C.若这两次分裂为减数分裂，则减中期含14N的染色单体有8条D.若这两次分裂为减数分裂，则子细胞中每条染色体均含
15、15N答案【审题关键】【审题关键】(1)若进行两次有丝分裂，则进行2次次DNA分子的复制，分子的复制，如下图所示(以一条染色体为例)：第一次有丝分裂形成的两个子细胞中所有染色体上的所有染色体上的DNA分子均呈杂合状分子均呈杂合状态，态，即“15N/14N”，第二次有丝分裂复制后的染色体上两条单体中只有两条单体中只有一条单体含有一条单体含有15N，DNA分子为“15N/14N”，而另一条单体只含有只含有14N，DNA分子为“14N/14N”，在后期时两条单体的分离是随机的，所以最终形成的子细胞的染色体中可能都含有可能都含有15N，也可能不含，也可能不含15N，含有15N的染色体条数是08条。则连
16、续两次分裂形成的4个子细胞中含有15N的个数可能为4、3、2个。个。(2)若进行减数分裂，则只进行了1次次DNA分子的复制，分子的复制，其染色体中的DNA标记情况如图所示(依1对同源染色体为例)：由图可以看出，减数分裂过程中细胞虽然连续分裂细胞虽然连续分裂2次，但次，但DNA只复制只复制1次，次，所以四个子细胞中所有所有DNA分子均呈杂合状态，分子均呈杂合状态，即“15N/14N”。1.蚕豆根尖细胞(2n12)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分裂至中期，其染色体的放射性标记分布情况是()A.每条染色体的两条单体都被标记 B.每条染色体
17、中都只有一条单体被标记 C.只有半数的染色体中一条单体被标记 D.每条染色体的两条单体都不被标记 3.用32P标记玉米体细胞(含有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，在第二次细胞分裂的中期、后期及所产生的子细胞中被32P标记的染色体数分别为()A.20、40、20 B.20、20、20 C.20、20、020 D.20、40、0205.小鼠的睾丸中一个精原细胞在含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，其染色体的放射性标记分布情况是()A.初级精母细胞中每条染色体的两条单体都被标记 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.产生的四个精细胞中的全部染色体，被标记数与未被标记数相等 6.将全部DNA分子双链经32P标记的雄性动物细胞(染色体数为2n)置于不含32P的培养基中培养。经过连续3次细胞分裂后产生8个子细胞，检测子细胞中的情况。下列推断正确的是()A.若只进行有丝分裂，则含32P染色体的子细胞比例一定为1/2 B.若进行一次有丝分裂再进行一次减数分裂，则含32P染色体的子 细胞比例至少占1/2 C.若子细胞中的染色体都含32P，则一定进行有丝分裂 D.若子细胞中的染色体都不含32P，则一定进行减数分裂
