4-3高中生物一轮复习DNA的复制课件.ppt

1、第3节 DNA的复制一轮复习主要内容1.DNA半保留复制的探究（假说-演绎法）2.DNA复制：概念 场所 时间 结果 意义过程 特点 条件 精确复制的原因3.DNA复制-拓展：多起点复制 双向复制半不连续复制4.被标记的DNA在细胞分裂中的去向第3节 DNA的复制问题探讨沃森和克里克在发表DNA双螺旋结构的那篇著名短文的结尾处写道：“值得注意的是，我们提出的这种碱基特异性配对方式，暗示着遗传物质进行复制的一种可能机制”。讨论：1.碱基互补配对原则暗示DNA复制机制可能是怎样的？参考答案：碱基互补配对原则是指DNA两条链的碱基之间有准确的一一对应关系，暗示着DNA的复制可能需要先解开DNA双螺旋

2、的两条链，然后通过碱基互补配对合成互补链。问题探讨沃森和克里克在发表DNA双螺旋结构的那篇著名短文的结尾处写道：“值得注意的是，我们提出的这种碱基特异性配对方式，暗示着遗传物质进行复制的一种可能机制”。讨论：2.这句话中为什么要用“可能”二字？这反映科学研究具有什么特点？参考答案：科学研究需要大胆的想象，但是得出结论必须建立在确凿的证据之上。一、探究DNA复制方式 假说-演绎法1.提出问题：DNA以什么方式复制？2.做出假设半保留复制全保留复制+分散复制+3.演绎推理若为半保留复制，离心后的DNA分布位置如下3.演绎推理若为全保留复制，离心后的DNA分布位置如下3.演绎推理若为分散复制，离心后

3、的DNA分布位置如下4.实验验证实验结果与半保留推理结果相同。5得出结论 DNA复制方式为半保留复制。二、DNA分子的复制1.概念：以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。DNADNA3.时间：细胞分裂的间期（S期）4.结果：1个DNA复制形成2个完全相同的DNA5.意义：将遗传信息从亲代传递给子代，从而保证了遗传信息的连续性。2.场所：真核细胞主要在细胞核中6.DNA复制过程新合成的子链DNA聚合酶DNA聚合酶DNA解旋酶游离的脱氧核苷酸在在解旋酶解旋酶的作用下，的作用下，双链螺旋的双链螺旋的DNADNA打开氢打开氢键，解开成为两条单键，解开成为两条单链，每条单链均作为链，每条单链均作为模板

4、合成新的模板合成新的DNADNA。以两条母链为模板，以两条母链为模板，4 4种脱氧核苷酸为种脱氧核苷酸为原料，按碱基互补原料，按碱基互补配对原则合成为两配对原则合成为两条新的子链。条新的子链。一条母链一条母链和和一条子一条子链链螺旋成为一个新螺旋成为一个新的的DNADNA分子。分子。解旋解旋：合成合成：复旋复旋：6.DNA复制过程7.DNA复制的特点新合成的子链DNA聚合酶DNA聚合酶DNA解旋酶游离的脱氧核苷酸边解旋边复制半保留复制8.DNA复制需要的基本条件模板原料 酶能量亲代DNA的两条链游离的4种脱氧核苷酸DNA解旋酶DNA聚合酶等由细胞提供(如ATP提供)9.DNA精确复制的原因DN

5、A具有独特的双螺旋结构，能为复制提供模板。碱基具有互补配对的能力，能够使复制准确无误。在有关DNA分子的研究中，常用32P来标记DNA分子，用、表示ATP或dATP（d表示脱氧）上三个磷酸基团所处的位置(APPP或dAPPP)。回答下列问题：（1）某种酶可催化ATP的一个磷酸基团转移到DNA末端上，同时产生ADP。若用该酶把32P标记到DNA末端上，那么带有32P的磷酸基团应在ATP的_（填“”、“”或“”）位上。（2）若用带有32P的dATP作为DNA生物合成的原料，将32P标记到新合成的DNA分子上，则带有32P的磷酸基团应在dATP的_（填“”、“”或“”）位上。在有关DNA分子的研究中

6、，常用32P来标记DNA分子，用、表示ATP或dATP（d表示脱氧）上三个磷酸基团所处的位置(APPP或dAPPP)。回答下列问题：（3）将一个某种噬菌体DNA分子的两条链用32P进行标记，并使其感染大肠杆菌，在不含有32P的培养基中培养一段时间。若得到的所有噬菌体双链DNA分子都装配成噬菌体（n个）并释放，则其中含有32P的噬菌体所占比例为2/n，原因是:_一个含有一个含有32P标记的双链标记的双链DNA分子经半保留复制后，分子经半保留复制后，标记的两条单链只能分配到两个噬菌体的双链标记的两条单链只能分配到两个噬菌体的双链DNA分子，因此在得到的分子，因此在得到的n个噬菌体中只有两个带有标记

7、。个噬菌体中只有两个带有标记。DNA复制-拓展1）多起点复制真核生物 DNA 的复制从多个起点开始进行，使得复制能在较短时间内完成。DNA复制-拓展2）双向复制多数生物细胞内 DNA 的复制都是从固定的起点开始双向进行的。DNA复制-拓展3）半不连续复制由于DNA聚合酶具有专一性(子链从53延伸)，而 DNA的2条链是反向平行的，所以在复制时一条子链的合成是连续进行的，而另一条子链的合成是反向不连续进行的。DNA复制拓展4）子链合成时需要引物DNA 聚合酶只能延长已存在的 DNA 链，不能从头合成 DNA 链，所以 DNA 复制时，往往先由引物酶(具有RNA 聚合酶活性)在 DNA 模板上合成

8、一段 RNA 作为复制的引物，DNA 聚合酶从引物游离的3端延伸子链。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A一个被一个被1515N N标记的标记的DNADNA分子，含有分子，含有m m对碱基，其中腺嘌呤为对碱基，其中腺嘌呤为a a个，在含个，在含1414N N的培养基中复制的培养基中复制n n次。次。1.1.共产生子代共产生子代DNADNA分子分子_个；个；2.2.子代子代DNADNA分子中，含分子

9、中，含1515N N的的DNADNA分子分子_个；个；3.3.子代子代DNADNA分子中，含分子中，含1414N N的的DNADNA分子分子_个；个；4.4.子代子代DNADNA分子中，只含分子中，只含1515N N的的DNADNA分子分子_个；个；5.5.子代子代DNADNA分子中，只含分子中，只含1414N N的的DNADNA分子分子_个；个；6.6.复制过程中共需要游离（原料）的胞嘧啶复制过程中共需要游离（原料）的胞嘧啶_个；个；7.7.复制第复制第n n次需要游离（原料）的胞嘧啶次需要游离（原料）的胞嘧啶 _ _ _个。个。(2 2n n-1-1)(m-am-a)(2 2n-1n-1)

10、(m-am-a)假定某大肠杆菌含假定某大肠杆菌含1414N N的的DNADNA的相对分子质量为的相对分子质量为a,a,若将若将其长期培养在含其长期培养在含1515N N的培养基中，便得到含的培养基中，便得到含1515N N的的DNADNA，相对分子质量为相对分子质量为b b。现将含。现将含1515N N的的DNADNA大肠杆菌再培养大肠杆菌再培养在含在含1414N N的培养基中，那么子二代的培养基中，那么子二代DNADNA的相对分子质量的相对分子质量平均为平均为()()A.(a+b)/2 B.(a+b)/4 A.(a+b)/2 B.(a+b)/4 C.(3a+b)/4 D.(3b+a)/4C.

11、(3a+b)/4 D.(3b+a)/4C C1.某基因的一个片段在解旋时，某基因的一个片段在解旋时，a链发生差错，链发生差错，C变变为为G，该基因复制，该基因复制3次后，发生突变的基因占全部基次后，发生突变的基因占全部基因的（因的（）A100 B50 C25 D125B2.7-乙基鸟嘌呤不与胞嘧啶（乙基鸟嘌呤不与胞嘧啶（C）配对而与胸腺嘧啶（）配对而与胸腺嘧啶（T）配对某）配对某DNA分子中腺嘌呤（分子中腺嘌呤（A）占碱基总数的）占碱基总数的30%，其中的鸟嘌呤（，其中的鸟嘌呤（G）全部被）全部被7-乙基化，该乙基化，该DNA分分子正常复制产生的两个子正常复制产生的两个DNA分子，其中一个分子

12、，其中一个DNA分子中分子中胸腺嘧啶（胸腺嘧啶（T）占碱基总数的）占碱基总数的45%，另一个，另一个DNA分子中分子中鸟嘌呤（鸟嘌呤（G）所占比例为（）所占比例为（）A、10%B、20%C、30%D、45%B3.若亲代DNA分子经过诱变，某位点上一个正常碱基变成了5-溴尿嘧啶（BU）诱变后的DNA分子连续进行2次复制，得到4个子代DNA分子如图所示，则BU替换的碱基可能是（）A.腺嘌呤 B.胸腺嘧啶或腺嘌呤 C.胞嘧啶 D.鸟嘌呤或胞嘧啶C4.5-BrU(5-溴尿嘧啶溴尿嘧啶)既可以与既可以与A配对，又可以与配对，又可以与C配对。配对。将一个正常的具有分裂能力的细胞，接种到含有将一个正常的具有

13、分裂能力的细胞，接种到含有A、G、C、T、5-BrU五种核苷酸的适宜培养基上，至少需要经过几五种核苷酸的适宜培养基上，至少需要经过几次复制后，才能实现细胞中某次复制后，才能实现细胞中某DNA分子某位点上碱基对从分子某位点上碱基对从TA到到GC的替换（的替换（）A2次次 B3次次 C4次次 D5次次B被标记的DNA在细胞分裂中的去向被标记的DNA情况较多：情况1.一个细胞中的所有DNA的两条链被标记，在不含标记的原料中分裂情况2：一个细胞中的所有DNA的一条链被标记，在不含标记的原料中分裂情况3：一个细胞中的一条染色体DNA的两条链被标记，在不含标记的原料中分裂情况4：一个细胞中的所有DNA没有

14、标记，在含有标记的原料中分裂.下面仅以情况1为例进行讨论，举一反三则可知其他情况。后面配有5个相关习题，只有自己多练，才可真正理解。一个含有2n条染色体的细胞，其染色体DNA的两条链都被标记，在不含有标记的原料中进行有丝分裂。前中期后期子细胞染色体总数2n4n2n标记染色体数2n4n2n标记单体数4n(每条染色体的两个单体都被标记)00标记DNA数4n(每个DNA的一条链被标记)4n(每个DNA的一条链被标记)2n(每个DNA的一条链被标记)见证奇迹的时刻就在第二次有丝分裂的后期。2n条染色体没有标记，2n条染色体有标记，走向细胞一极的2n条染色体可以是都有标记的染色体，走向细胞另一极的2n条

15、染色体就是都没有标记的染色体。这样就形成了一个带有标记的子细胞和一个没有标记的子细胞。然而这是一种小概率事件，常发生的情况是，走向细胞一极的2n条染色体既有标记的染色体，也有不带标记的染色体，这样形成的两个子细胞就都会带有标记。前中期后期子细胞染色体总数2n4n2n标记染色体数2n2n02n标记单体数2n(每条染色体的一个单体都被标记)00前中期后期子细胞标记DNA数2n(每条染色体的一个单体上的DNA的一条链被标记)2n个DNA不含标记2n(每条染色体上的一个单体上的DNA的一条链被标记）2n个DNA不含标记02n一个含有2n条染色体的细胞，其染色体DNA的两条链都被标记，在不含有标记的原料

16、中进行减数分裂。前中期后期子细胞染色体总数2n(n对)2n(n对)n标记染色体数2n(n对)2n(n对)n标记单体数4n(每条染色体的两个单体都被标记)4n(每条染色体的两个单体都被标记)2n(每条染色体的两个单体都被标记)标记DNA数4n(每个DNA的一条链被标记)4n(每个DNA的一条链被标记)2n(每个DNA的一条链被标记)前中期后期子细胞染色体总数n条2nn标记染色体数n2n(n对)n标记单体数2n(每条染色体的两个单体都被标记)00标记DNA数2n(每个DNA的一条链被标记)2n(每个DNA的一条链被标记)n(每个DNA的一条链被标记)一个含有2n条染色体的细胞，其染色体DNA的两条

17、链都被标记，在不含有标记的原料中进行连续两次分裂，产生个子细胞。1.若进行有丝分裂，则含有标记的子细胞数为或或2.若进行减数分裂，则含有放射性的子细胞数为。一个细胞中最多有2n条染色体被标记每个细胞中有n条染色体被标记1.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，在第二次细胞分裂的中期、后期，一个细胞中的染色体总条数和被标记的染色体条数分别是（）A.中期20和20，后期40和20 B.中期20和10，后期40和20C.中期20和20，后期40和10D.中期20和10，后期40和102.将全部DNA分子双链经32P标记的雄性动物细胞（染

18、色体数为2N）置于不含32P的培养基中培养。经过连续两次细胞分裂后产生4个子细胞，检测子细胞中的情况。下列推断正确的是（）A若进行有丝分裂，则含32P染色体的子细胞比例一定为B若进行减数分裂，则含32P染色体的子细胞比例一定为1C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3.蚕豆根尖细胞在含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.每条染色体中都只有一条单体被标记C.只有半数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4.用32P标记了玉米体

19、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，让其分裂第一次至第N次，若一个细胞中的染色体总条数和被32P标记的染色体条数分别是40条和2条，则这至少是（）次分裂的分离期。A.第一 B.第二 C.第三 D.第四5.在含有BrdU的培养液中进行DNA复制时，BrdU会取代胸苷掺入到新合成的链中，形成BrdU标记链。当用某种荧光染料对复制后的染色体进行染色，发现含半标记DNA（一条链被标记）的染色单体发出明亮荧光，含全标记DNA（两条链均被标记）的染色单体荧光被抑制（无明亮荧光）。若将一个细胞置于含BrdU的培养液中，培养到第三个细胞周期的中期进行染色并观察。下列推测错误的是()A.1/2的染色体荧光被抑制B.1/4的染色单体发出明亮荧光C.全部DNA分子被BrdU标记D.3/4的DNA单链被BrdU标记6.若某二倍体高等动物（2n=4）的基因型为DdEe，其1个精原细胞（DNA被32P全部标记）在培养液中培养一段时间，分裂过程中形成的其中1个细胞如图所示，图中细胞有2条染色体DNA含有32P。下列叙述错误的是（）A.形成图中细胞的过程中发生了基因突变B.该精原细胞至多形成4种基因型的4个精细胞C.图中细胞为处于减数第二次分裂后期的次级精母细胞D.该精原细胞形成图中细胞的过程中至少经历了两次胞质分裂B