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高中生物一轮复习第19课时DNA分子的复制课件

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   第19课时
DNA分子的复制
 Ø DNA复制的研究方法和条件
  概念:以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。
1、复制时期:有丝分裂间期
           减数第一次分裂前的间期
2、复制场所:主要是细胞核

            解旋
3、复制过程:     合成子链
             盘绕

4、复制结果:形成两个完全相同的DNA分子


                                         2
5、复制条件:
 模板:DNA的两条解旋的链
 原料:4种游离的脱氧核苷酸
 能量:ATP
 酶:   解旋酶、DNA聚合酶
6、DNA复制能够准确无误进行的原因:
 独特的双螺旋结构为复制提供精确的模板
 碱基互补配对原则保证复制准确无误进行
7、复制特点:
 边解旋边复制(过程)、半保留复制


                                        3
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


 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4 
下列有关DNA分子复制的叙述,正确的是(    B)
  A.DNA分子在解旋酶的作用下水解成脱氧核苷酸
  B.在复制过程中,解旋和复制是同时进行的
  C.解旋后以一条母链为模板合成两条新的子链
  D.两条新的子链通过氢键形成一个新的DNA分子
   


                                        5
亚硝酸盐可使DNA的某些碱基脱去氨基,碱基脱氨基后的
变化如下:C转变为U(U与A配对),A转变为I(I为次黄
嘌呤,与C配对)。现有一DNA片段为             ,经

亚硝酸盐作用后,若链①中的A、C发生脱氨基作用,经
过两轮复制后其子孙代DNA片断之一为               答案:C


                                         6
A.DNA在复制过程中可能会发生差错,但这种差错不
一定改变生物的性状
B.DNA的复制所生成的两条子链互补且方向相同
C.下列有关DNA的复制通常DNA复制的叙述,不正确的是发生在细胞分裂间期 (  B ) 
D.DNA复制过程中将单个脱氧核苷酸连接成DNA分子的
主要酶是DNA聚合酶


                                          7
四. DNA复制的相关计算

  第一类问题:放射性元素标记亲代DNA,
  求复制后子代DNA带有标记的比例:
  (1)标记一个DNA分子,复制n次后,含有
  标记的子代DNA占总数的   2/2   n    ;
  (2)标记一个DNA分子,复制n次后,含有
  标记的DNA单链占总链数的   1/2   n     ,


                                    8
第二类问题:求复制所需碱基数量:
(1)已知DNA中某碱基数量为m,求复制
     n次共需要该碱基数量:
           m·(2n-1)
(2)已知DNA中某碱基数量为m,求复制
     第n次所需要该碱基的数量;
           m·2n-1 


                                  9
补充练习
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的培养基
中连续复制4次。其结果不可能是(    
)                            B 
A.含有15N的DNA分子占1/8
B.含有14N的DNA分子占7/8
C.复制过程中需游离的腺嘌呤脱氧核苷酸
600个
D.复制结果共产生16个DNA分子


                                  10
某DNA分子含有500个碱基对,其中一条链上A∶G∶T∶C
=1∶2∶3∶4。该DNA分子连续复制数次后,消耗周围环
境中含G的脱氧核苷酸4500个,则该DNA分子复制了(  
)             B
A.3次  B.4次
C.5次  D.6次


                                         11
五、研究DNA半保留复制的实验 


    关于DNA复制方式的探究,充分体现了假说—演绎
法,即在克里克假说的基础上,通过演绎推理,最终
通过实验得以验证。
    1.实验材料:大肠杆菌。
    2.实验方法:放射性同位素标记技术和离心技术
。
    3.实验假设:DNA以半保留的方式复制。
    4.实验过程(如图)
                                         12
13
                15
    ⑴大肠杆菌在含      N标记的NH4Cl培养基中繁殖几代,使DNA双
链充分标记15N。
    ⑵将含15N的大肠杆菌转移到14N标记的普通培养基中培养。
    ⑶在不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA(间隔的时间为大肠
杆菌繁殖一代所需时间)。
    ⑷将提取的DNA进行离心,记录离心后试管中DNA位置。
    5.实验预期:离心后应出现3条DNA带。(如上图)
    ⑴重带(密度最大):15N标记的亲代双链DNA(15N/15N)。
    ⑵中带(密度居中):一条链为15N,另一条链为14N标记的子
代双链DNA(15N/14N)。
    ⑶轻带(密度最小):两条链都为14N标记的子代双链
DNA(14N/14N)。

    6.实验结果:与预期的相符。                              14
  组别        1组         2组          3组             4组
培养液中
  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14NH Cl 15NH Cl 14NH Cl 14NH Cl
唯一氮源          4          4           4             4
  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
繁殖代数       多代         多代           一代            两代
  下表。 
培养产物         A          B       B的子Ⅰ代          B的子Ⅱ代
  操作                          提取DNA并离心
          仅为轻
                    仅为  重带       仅为  中带     1/2轻带  (14N/14N) 
离心结果        带
                     (15N/15N)   (15N/14N)  1/2中带(15N/14N)
          (14N/14N)


                                                             15
    请分析并回答:
    ⑴要得到DNA中的N全部被放射性标记的大肠杆菌B,必须经
                     15 15
过_代培养,且培养液中的_____是唯一氮源。多 N( NH4Cl)
    ⑵综合分析本实验的DNA离心结果,第_组结果对得到结论3
起到了关键作用,但需把它与第_组和第_组的结果进行比较1     2
,才能说明DNA分子的复制方式是_____。半保留复制
    ⑶分析讨论:
    ①若子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B           DNA分子的复制方式不是
____复制。半保留
    ②若将子Ⅰ代DNA双链分开后再离心,其结果__不能(选填“
能”或“不能”)判断DNA的复制方式。
    ③若在同等条件下将子Ⅱ代继续培养,子n代DNA离心的结
                                                16
果是:密度带的数量和位置____,放射性强度发生变化的没有变化
是__带。轻
    ④若某次实验的结果中,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尚有
少部分为___。15N 


                                                17
 对细胞分裂和DNA复制相结合的知识理解不透取


   1个含有1对同源染色体的精原细胞,用15N标记
细胞核中的DNA,然后放在含14N的培养基中培养
,让其连续进行两次有丝分裂,形成4个细胞,这4
个细胞中含15N的细胞个数可能是            (  )
   A.2        B.3       
   C.4        D.前三项都对


                                        18
2.对细胞分裂和DNA复制相结合的知识理解不透
(1)细胞分裂过程中先进行DNA复制。
(2)DNA复制的方式:半保留复制。
(3)图示辨析


                                                19
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32P标记的染色体条数分别是               A

      A.中期20和20、后期40和20
      B.中期20和10、后期40和20
      C.中期20和20、后期40和10
      D.中期20和10、后期40和10


                                          20
 蚕豆根尖细胞在含   标记的胸腺嘧啶脱氧核苷培
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                        B
 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


                                       21
如果将含有1对同源染色体的精原细胞的2个DNA分子
都用15N标记,并只供给精原细胞含14N的原料,该细
胞进行1次有丝分裂后再减数分裂1次,产生的8个精
细胞中(无交叉互换现象),含15N、14N标记的DNA分
子的精子所占的比例依次是(      )         A
A.50% 100%  B.25% 50%
C.25% 100%  D.50% 50%


                                         22
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