3.3 DNA的復(fù)制第2課時(shí)課件【知識(shí)精講精研】高一下學(xué)期生物人教版必修2

基因的本質(zhì)第3章第3節(jié)DNA的復(fù)制第2課時(shí)—DNA復(fù)制相關(guān)計(jì)算

基因的本質(zhì)第3章傳播DNA復(fù)制和細(xì)胞分裂知識(shí)，了解生命遺傳基本原理（社會(huì)責(zé)任）DNA復(fù)制和細(xì)胞分裂的原理，計(jì)算復(fù)制過(guò)程中數(shù)量問(wèn)題（科學(xué)思維）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證DNA復(fù)制方式或探究染色體標(biāo)記情況（科學(xué)探究）

學(xué)習(xí)目標(biāo)認(rèn)識(shí)到DNA復(fù)制保證了遺傳信息的準(zhǔn)確傳遞（生命觀念）一、DNA復(fù)制相關(guān)的計(jì)算DNA總數(shù)量一個(gè)被15N標(biāo)記的DNA分子在含14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)3代的DNA復(fù)制過(guò)程15N15N14N14N14N14N14N14N15N15N15N15N15N15N親代復(fù)制1次復(fù)制2次復(fù)制3次2=214=228=231=20一、DNA復(fù)制相關(guān)的計(jì)算一個(gè)被15N標(biāo)記的DNA分子在含14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)3代的DNA復(fù)制過(guò)程子代DNA①子代DNA分子數(shù)

個(gè)②只含15N的DNA數(shù)

個(gè)③含15N的DNA數(shù)

個(gè)④只含14N的DNA數(shù)

個(gè)⑤含14N的DNA數(shù)

個(gè)2n022n-22n一、DNA復(fù)制相關(guān)的計(jì)算一個(gè)被15N標(biāo)記的DNA分子在含14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)3代的DNA復(fù)制過(guò)程脫氧核苷酸鏈數(shù)①含15N的鏈數(shù)

條；②含14N的鏈數(shù)

條；③子代DNA中被標(biāo)記的DNA所占比例

；④子代中被標(biāo)記的鏈占總鏈數(shù)的比例

22n+1-22/2n=1/2n-12/2n+1=1/2n一個(gè)被15N標(biāo)記的DNA分子在含14N的培養(yǎng)基中復(fù)制了n次，假如該DNA分子

中含有腺嘌呤脫氧核苷酸m個(gè)一、DNA復(fù)制相關(guān)的計(jì)算消耗的脫氧核苷酸數(shù)：①經(jīng)過(guò)n次復(fù)制需消耗游離的腺嘌呤脫氧核苷酸為_(kāi)___________個(gè)。②在第n次復(fù)制時(shí)，需消耗游離的腺嘌呤脫氧核苷酸數(shù)為_(kāi)___________個(gè)。沒(méi)有消耗m·(2n－1)m·2n－1

視頻：課堂檢測(cè)已知腺嘌呤（A）有100個(gè)，占?jí)A基總數(shù)的20%，則堿基總數(shù)為100÷20%=500個(gè)。因?yàn)樵贒NA分子中，A=T（腺嘌呤與胸腺嘧啶配對(duì)），所以胸腺嘧啶（T）的數(shù)量也為100個(gè)。DNA復(fù)制一次，需要游離的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的數(shù)量等于原來(lái)DNA分子中胸腺嘧啶的數(shù)量，即100個(gè)B1、某DNA分子含腺嘌呤100個(gè)，占?jí)A基總數(shù)的20%，則該DNA分子復(fù)制一次，需要游離的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的數(shù)量是（

）A.50個(gè)B.100個(gè)C.200個(gè)D.400個(gè)課堂檢測(cè)2、一個(gè)雙鏈DNA分子片段中，含有腺嘌呤脫氧核苷酸100個(gè)，已知該DNA片段堿基總數(shù)為600個(gè)。該DNA分子連續(xù)復(fù)制3次，需要游離的鳥(niǎo)嘌呤脫氧核苷酸（

）個(gè)。A.350

B.700

C.1050

D.1400因?yàn)殡p鏈DNA中A=T，已知腺嘌呤脫氧核苷酸有100個(gè)，所以胸腺嘧啶脫氧核苷酸也是100個(gè)。

該DNA片段堿基總數(shù)為600個(gè)，則G+C=600-（100+100）=400個(gè)，所以鳥(niǎo)嘌呤脫氧核苷酸的數(shù)量=400÷2=200個(gè)。

DNA復(fù)制n次，需要游離的某種脫氧核苷酸數(shù)=該脫氧核苷酸在一個(gè)DNA分子中的個(gè)數(shù)×（2?-1）。

該DNA分子連續(xù)復(fù)制3次，需要游離的鳥(niǎo)嘌呤脫氧核苷酸=200×（23-1）=200×7=1400個(gè)。D課堂檢測(cè)3、已知某雙鏈DNA分子中，鳥(niǎo)嘌呤（G）占全部堿基的27%，將該DNA分子置于含1?N的培養(yǎng)基中連續(xù)復(fù)制3次。則子代DNA分子中含1?N的DNA分子所占比例以及含1?N的脫氧核苷酸鏈所占比例分別為（

）A.100%，75%B.100%，100%C.75%，100%D.75%，75%將一個(gè)雙鏈DNA分子置于含1?N的培養(yǎng)基中進(jìn)行復(fù)制，無(wú)論復(fù)制多少次，所得到的子代DNA分子都含有親代DNA分子的一條鏈，而親代DNA分子的這條鏈原本就存在于最初置于含1?N培養(yǎng)基中的那個(gè)DNA分子上，所以子代DNA分子全部都含有1?N，即含1?N的DNA分子所占比例為100%

B一個(gè)雙鏈DNA分子復(fù)制3次后，會(huì)得到8個(gè)子代DNA分子，每個(gè)DNA分子含有兩條鏈，總共就有16條脫氧核苷酸鏈。因?yàn)樽畛醯挠H代DNA分子的兩條鏈都被標(biāo)記了1?N，而且這兩條鏈在復(fù)制過(guò)程中會(huì)分別進(jìn)入不同的子代DNA分子中，后續(xù)新合成的鏈也都是以含1?N的脫氧核苷酸為原料合成的，所以這16條脫氧核苷酸鏈全部都含有1?N，即含1?N的脫氧核苷酸鏈所占比例為100%二、有絲分裂與減數(shù)分裂中染色體標(biāo)記情況分析ACTTCTCCATGAAGAGGTACTTGACGATGAACTGCTACTTCTCCATGAAGAGGT復(fù)制染色體數(shù)目不變

DNA數(shù)目加倍

分裂間期經(jīng)復(fù)制產(chǎn)生的兩個(gè)子代DNA分子位于一條染色體的兩條姐妹染色單體上，由著絲粒連在一起，在有絲分裂后期或減數(shù)第二次分裂后期著絲粒分裂時(shí)分開(kāi)，分別進(jìn)入兩個(gè)子細(xì)胞中。二、有絲分裂與減數(shù)分裂中染色體標(biāo)記情況分析ACTTCTCCATGAAGAGGTACTTGACGATGAACTGCTACTTCTCCATGAAGAGGT(1)有絲分裂染色體標(biāo)記情況:1條染色體（母鏈15N標(biāo)記，在14N培養(yǎng)基中培養(yǎng)）ACTTCTCCATGAAGAGGTACTTCTCCATGAAGAGGTACTTCTCCATGAAGAGGT結(jié)論：復(fù)制一次，子染色體都帶標(biāo)記；復(fù)制兩次，子染色體一半帶有標(biāo)記二、有絲分裂與減數(shù)分裂中染色體標(biāo)記情況分析(2)減數(shù)分裂染色體標(biāo)記情況:一對(duì)同源染色體為例ACTTCTCCATGAAGAGGTACTTCTCCATGAAGAGGT15N標(biāo)記復(fù)制14NACTTCTCCATGAAGAGGTACTTCTCCATGAAGAGGTACTTCTCCATGAAGAGGTACTTCTCCATGAAGAGGTACTTCTCCATGAAGAGGTACTTCTCCATGAAGAGGT減一減二同源染色體分離姐妹染色單體分離結(jié)論：形成的4個(gè)子細(xì)胞中的每條染色體均帶有標(biāo)記。1514141515141415二、有絲分裂與減數(shù)分裂中染色體標(biāo)記情況分析DNA復(fù)制后染色體標(biāo)記問(wèn)題：15N15N復(fù)制15N15N14NDNA是染色體的組成成分,染色體是DNA的載體。課堂檢測(cè)1、將某二倍體生物（染色體數(shù)為2N）的一個(gè)細(xì)胞中的DNA用15N標(biāo)記，然后將其放在含14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)。該細(xì)胞進(jìn)行一次有絲分裂后，再進(jìn)行一次減數(shù)分裂，形成的8個(gè)精細(xì)胞中，含15N標(biāo)記的精細(xì)胞最多有幾個(gè)？（

）A.1個(gè)B.2個(gè)C.4個(gè)D.8個(gè)C將細(xì)胞的DNA用15N標(biāo)記后放在含14N的培養(yǎng)基中進(jìn)行一次有絲分裂。由于DNA半保留復(fù)制，一次有絲分裂后，得到的兩個(gè)子細(xì)胞中所有染色體上的DNA分子都是一條鏈含15N，一條鏈含14N。

接著這兩個(gè)子細(xì)胞再進(jìn)行減數(shù)分裂，減數(shù)分裂過(guò)程中DNA只復(fù)制一次。在減數(shù)第一次分裂前的間期復(fù)制后，每條染色體上含有兩條姐妹染色單體，其中一條染色單體上的DNA分子的一條鏈?zhǔn)窃瓉?lái)有絲分裂后保留的含15N的鏈，另一條染色單體上的DNA分子兩條鏈都是含14N的鏈。

在減數(shù)第一次分裂時(shí)，同源染色體分離；減數(shù)第二次分裂時(shí)，姐妹染色單體分離。因?yàn)榻忝萌旧珕误w是隨機(jī)分配到精細(xì)胞中的，所以理論上含15N標(biāo)記的精細(xì)胞最多可以達(dá)到這8個(gè)精細(xì)胞中的一半，即4個(gè)。課堂檢測(cè)2、將某一經(jīng)3H充分標(biāo)記DNA的雄性動(dòng)物細(xì)胞（染色體數(shù)為2N）置于不含3H的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，該細(xì)胞經(jīng)過(guò)連續(xù)兩次細(xì)胞分裂后形成4個(gè)大小相等的子細(xì)胞。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是（

）A.若子細(xì)胞中染色體數(shù)為2N，則其中含3H的染色體數(shù)一定為NB.若子細(xì)胞中染色體數(shù)為N，則其中含3H的DNA分子數(shù)為N/2C.若子細(xì)胞中染色體都含3H，則細(xì)胞分裂過(guò)程中會(huì)發(fā)生基因重組D.若子細(xì)胞中有的染色體不含3H，則原因是同源染色體彼此分離CA項(xiàng)：若子細(xì)胞中染色體數(shù)為2N，進(jìn)行的是有絲分裂。第一次有絲分裂后，每個(gè)DNA分子都有一條鏈含3H，一條鏈不含3H；第二次有絲分裂后期著絲點(diǎn)分裂，姐妹染色單體分開(kāi)成為染色體隨機(jī)移向兩極，所以子細(xì)胞中含3H的染色體數(shù)可能是0-2N之間的任意數(shù)值，不一定為NB項(xiàng)：若子細(xì)胞中染色體數(shù)為N，進(jìn)行的是減數(shù)分裂。由于DNA只復(fù)制一次，細(xì)胞連續(xù)分裂兩次，減數(shù)第一次分裂是同源染色體分離，減數(shù)第二次分裂是姐妹染色單體分離，所以形成的子細(xì)胞中每個(gè)DNA分子都含3H，即含3H的DNA分子數(shù)為NC項(xiàng)：若子細(xì)胞中染色體都含3H，說(shuō)明進(jìn)行的是減數(shù)分裂，減數(shù)分裂過(guò)程中在減數(shù)第一次分裂后期會(huì)發(fā)生非同源染色體自由組合，這屬于基因重組D項(xiàng)：若子細(xì)胞中有的染色體不含3H，原因是有絲分裂過(guò)程中姐妹染色單體分開(kāi)后隨機(jī)移向兩極，導(dǎo)致子細(xì)胞中部分染色體不含3H，而不是同源染色體彼此分離（同源染色體分離發(fā)生在減數(shù)分裂）課堂檢測(cè)3、用32P標(biāo)記了玉米體細(xì)胞（含20條染色體）的DNA分子雙鏈，再將這些細(xì)胞轉(zhuǎn)入不含32P的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，在第二次細(xì)胞分裂的中期、后期，一個(gè)細(xì)胞中的染色體總條數(shù)和被32P標(biāo)記的染色體條數(shù)分別是（

）A.中期20和20、后期40和20B.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10

第一次細(xì)胞分裂，DNA復(fù)制一次，由于半保留復(fù)制，每個(gè)DNA分子有一條鏈含32P，一條鏈不含32P，此時(shí)細(xì)胞內(nèi)染色體還是20條，且這20條染色體都帶有32P標(biāo)記。到第二次細(xì)胞分裂中期，染色體數(shù)目不變，還是20條，每條染色體含有兩條姐妹染色單體，其中一條染色單體上的DNA分子有一條鏈含32P，所以中期被32P標(biāo)記的染色體條數(shù)是20條。后期著絲點(diǎn)分裂，姐妹染色單體分開(kāi)成為染色體，染色體數(shù)目加倍變?yōu)?0條，但被32P標(biāo)記的染色體還是原來(lái)那20條，因?yàn)镈NA復(fù)制是半保留的，新形成的染色單體只有一條鏈來(lái)自原來(lái)被標(biāo)記的DNA

A三、歸納總結(jié)一、DNA分子數(shù)的計(jì)算1、若一個(gè)DNA分子復(fù)制n次，可形成2n個(gè)DNA分子。2、復(fù)制n次后，含有親代DNA鏈的DNA分子有2個(gè)，占總數(shù)的比例為22n。脫氧核苷酸鏈數(shù)的計(jì)算1、一個(gè)DNA分子經(jīng)過(guò)n次復(fù)制后，脫氧核苷酸鏈數(shù)為2n+1條。2、親代脫氧核苷酸鏈數(shù)始終是2條，新合成的