3.3 DNA的復制課件-高一下學期生物人教版（2019）必修2

第3節(jié)

DNA的復制任務一

DNA半保留復制的實驗證據(jù)任務二

DNA復制的過程任務三

DNA復制的相關計算一、對DNA復制的推測1.半保留復制(1)提出者:______________。沃森和克里克(2)內(nèi)容

雙螺旋氫鍵解開的兩條單鏈堿基互補配對氫鍵

新合成的二、DNA半保留復制的實驗證據(jù)1.實驗者:__________________。2.實驗材料:__________。3.實驗方法:____________技術和離心技術。梅塞爾森和斯塔爾大腸桿菌同位素標記

大

半保留三、DNA復制的過程

細胞分裂前的間

染色體邊解旋邊復制模板原料能量酶遺傳信息

遺傳信息

×

×

×

√

×

×

任務一

DNA半保留復制的實驗證據(jù)

［分析］(1)實驗原理:

標記情況密度離心后所處位置

____試管____部(____帶)

____試管____部(中帶)

____試管____部(輕帶)大下重中中小上

半保留

(5)結(jié)果分析

重帶中帶

半保留

［分析］

一

二

√

√

任務二

DNA復制的過程

解旋酶兩條鏈兩脫氧核苷酸

堿基互補配對

雙螺旋

邊解旋邊復制

雙螺旋堿基互補配對

√

√

任務三

DNA復制的相關計算

［分析］

√

√

1．在“探究DNA的復制過程”實驗中，沒有涉及的技術是（

）A．同位素示蹤技術 B．放射性檢測技術C．DNA提取技術 D．密度梯度離心技術[解析]在“探究DNA的復制過程”實驗中，用15N標記親代大腸桿菌DNA兩條鏈，并轉(zhuǎn)移至14N的培養(yǎng)液中，并在不同時刻收集大腸桿菌并提取其DNA，再將提取的DNA進行密度梯度離心，記錄離心后試管中DNA的位置，通過分析試管中DNA的位置，進而判斷DNA復制的方式，由于15N不含放射性，因此該實驗沒有利用放射性檢測技術，但涉及到了同位素示蹤技術、密度梯度離心技術和DNA提取技術，綜上分析，B符合題意，A、C、D不符合題意?！?．復制叉是指DNA在復制時兩條DNA鏈分開，在各自開始允許復制的那個點形成呈叉形(或Y形)的結(jié)構，而那個點則稱為復制起點。大腸桿菌DNA復制的過程簡圖如下所示，下列相關分析錯誤的是（

）√A．大腸桿菌的DNA沒有游離的磷酸基團B．圖中的復制叉并不是從復制起點形成C．子鏈DNA的(A＋C)/(G＋T)的值等于1D．圖中DNA的復制是邊解旋邊雙向復制[解析]大腸桿菌屬于原核生物，其DNA是環(huán)狀的，故大腸桿菌的DNA沒有游離的磷酸基團，A正確；DNA復制是邊解旋邊復制，圖中的DNA已經(jīng)開始復制，也是從復制起點開始，B錯誤、D正確；圖中的DNA是雙鏈，所以A=T、C=G，故子鏈DNA的(A＋C)/(G＋T)的值等于1，C正確。

√[解析]根據(jù)DNA半保留復制特點15N的個體所占比例為2/n，A錯誤；噬菌體是病毒，不能直接在培養(yǎng)基中生存，B錯誤；噬菌體DNA復制過程需要的模板來自噬菌體，酶、ATP和原料都來自大腸桿菌，C錯誤；根據(jù)DNA半保留復制特點，第一代噬菌體的DNA中含有A（腺嘌呤）的數(shù)目為a÷（n?1），再根據(jù)堿基互補配對原則可知，第一代噬菌體的DNA中含有個胸腺嘧啶a/(n?1)，D正確。4．某精原細胞（2N=6）中DNA被32P充分標記后，在不含32P的培養(yǎng)液中進行一次有絲分裂后進行減數(shù)分裂共產(chǎn)生8個精細胞（不將慮染色體數(shù)目變異）。下列有關敘述錯誤的是（

）A．減數(shù)第一次分裂中期，每個細胞中一定有6條染色體含有32PB．減數(shù)第一次分裂后期，每個細胞中一定有6條染色體含有32PC．減數(shù)第二次分裂中期，每個細胞中一定有3條染色體含有32PD．減數(shù)第二次分裂末期，每個細胞核中一定有3條染色體含有32P√[解析]分析題意，該精原細胞被32P充分標記后，由于DNA分子的半保留復制，經(jīng)過一次有絲分裂后，每條染色體的DNA都有一條鏈被標記，再讓其進行減數(shù)分裂，經(jīng)過半保留復制，復制后減數(shù)第一次分裂中期和減數(shù)第一次分裂后期的細胞形成的DNA分子中，每條染色體都含有32P標記（每條染色體的一條單體），即每個細胞中一定有6條染色體含有32P，A、B正確；在減數(shù)第一次分裂后期，由于同源染色體分離，分到兩個次級精母細胞中的染色體數(shù)目減半，但都有一條單體含有標記，故減數(shù)第二次分裂中期，每個細胞中一定有3條染色體含有32P，C正確；精原細胞中DNA被32P充分標記后，經(jīng)過一次有絲分裂產(chǎn)生的子細胞中，每個DNA均有一條鏈被標記，此時進入減數(shù)分裂時，DNA復制后細胞中每條染色體的兩條姐妹染色體中有一個DNA的一條鏈被標記，另一個DNA未被標記，在減數(shù)第一次分裂前期，同源染色體的非姐妹染色單體交叉互換，若交換的兩條染色單體都未標記或者都被標記，則細胞中被標記的DNA數(shù)不變；若交換的兩個DNA標記情況不同，則細胞中被標記的DNA數(shù)量增加，導致減數(shù)第二次分裂末期中被標記的染色體數(shù)數(shù)目為3~6，D錯誤。5.某校一個生物興趣小組要進行研究性學習,對生物學史上的經(jīng)典實驗進行驗證,也是研究學習內(nèi)容之一。這個小組借助某大學的實驗設備,對有關DNA復制的方式進行探索,有人認為DNA是全保留復制,也有人認為是半保留復制。這個小組設計了下列實驗程序,請完成實驗并對結(jié)果進行預測。(1)實驗步驟:第一步:在氮源為14N的培養(yǎng)基上生長的大腸桿菌,其DNA分子均為14N-DNA分子;在氮源為15N的培養(yǎng)基上生長的大腸桿菌,其DNA分子均為15N-DNA。用某種離心方法分離得到的結(jié)果如圖所示,其DNA分別分布在輕帶和重帶上。第二步:將親代大腸桿菌(含15N)轉(zhuǎn)移到含14N的培養(yǎng)基上繁殖一代(Ⅰ),請分析:如果其DNA分布的位置是

,則DNA的復制方式為全保留復制;如果DNA分布的位置是

,則是半保留復制。

第三步:為了進一步驗證第二步的推測結(jié)果,將子一代大腸桿菌轉(zhuǎn)移到含14N的培養(yǎng)基上再繁殖一代(Ⅱ),請分析:如果其DNA分布的位置是

,則是全保留復制;如果其DNA分布的位置是_______________________,則是半保留復制。

一半在輕帶、一半在重帶全部在中帶3/4在輕帶、1/4在重帶一半在輕帶、一半在中帶[解析]第二步:親代大腸桿菌(含15N)轉(zhuǎn)移到含14N的培養(yǎng)基上繁殖一代(Ⅰ)后,若為全保留復制,則2個DNA分子中1個是14N-DNA、另外1個是15N-DNA,故一半在輕帶位置,一半在重帶位置;若為半保留復制,則2個DNA分子中都是一條鏈含14N、一條鏈含15N,故全部位于中帶位置。第三步:為了進一步驗證第二步的推測結(jié)果,將子一代大腸桿菌轉(zhuǎn)移到含14N的培養(yǎng)基上再繁殖一代(Ⅱ),若為全保留復制,則4個DNA分子中1個是15N-DNA、另外3個是14N-DNA,故3/4在輕帶位置,1/4在重帶位置;若為半保留復制,則4個DNA分子中2個DNA分子都是一條鏈含14N、一條鏈含15N,另2個DNA分子全是14N-DNA,故一半在中帶位置,一半在輕帶位置。(2)有人提出:第一代(Ⅰ)的DNA用解旋酶處理后再離心,就能直接判斷DNA的復制方式,如果輕帶和重帶各占1/2,則一定為半保留復制。你認為這位同學的說法是否正確?

。原因是____________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

[解析]這位同學的說法不正確。因為不論是全保留復制還是半保留復制,其第一代DNA分子用解旋酶處理后,都有一半的單鏈含15N,一半的單鏈含14N