3.3 DNA的复制第2课时课件【知识精讲精研】高一下学期生物人教版必修2

基因的本质第3章第3节DNA的复制第2课时—DNA复制相关计算

基因的本质第3章传播DNA复制和细胞分裂知识，了解生命遗传基本原理（社会责任）DNA复制和细胞分裂的原理，计算复制过程中数量问题（科学思维）设计实验来验证DNA复制方式或探究染色体标记情况（科学探究）

学习目标认识到DNA复制保证了遗传信息的准确传递（生命观念）一、DNA复制相关的计算DNA总数量一个被15N标记的DNA分子在含14N的培养基中培养3代的DNA复制过程15N15N14N14N14N14N14N14N15N15N15N15N15N15N亲代复制1次复制2次复制3次2=214=228=231=20一、DNA复制相关的计算一个被15N标记的DNA分子在含14N的培养基中培养3代的DNA复制过程子代DNA①子代DNA分子数

个②只含15N的DNA数

个③含15N的DNA数

个④只含14N的DNA数

个⑤含14N的DNA数

个2n022n-22n一、DNA复制相关的计算一个被15N标记的DNA分子在含14N的培养基中培养3代的DNA复制过程脱氧核苷酸链数①含15N的链数

条；②含14N的链数

条；③子代DNA中被标记的DNA所占比例

；④子代中被标记的链占总链数的比例

22n+1-22/2n=1/2n-12/2n+1=1/2n一个被15N标记的DNA分子在含14N的培养基中复制了n次，假如该DNA分子

中含有腺嘌呤脱氧核苷酸m个一、DNA复制相关的计算消耗的脱氧核苷酸数：①经过n次复制需消耗游离的腺嘌呤脱氧核苷酸为____________个。②在第n次复制时，需消耗游离的腺嘌呤脱氧核苷酸数为____________个。没有消耗m·(2n－1)m·2n－1

视频：课堂检测已知腺嘌呤（A）有100个，占碱基总数的20%，则碱基总数为100÷20%=500个。因为在DNA分子中，A=T（腺嘌呤与胸腺嘧啶配对），所以胸腺嘧啶（T）的数量也为100个。DNA复制一次，需要游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数量等于原来DNA分子中胸腺嘧啶的数量，即100个B1、某DNA分子含腺嘌呤100个，占碱基总数的20%，则该DNA分子复制一次，需要游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数量是（

）A.50个B.100个C.200个D.400个课堂检测2、一个双链DNA分子片段中，含有腺嘌呤脱氧核苷酸100个，已知该DNA片段碱基总数为600个。该DNA分子连续复制3次，需要游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸（

）个。A.350

B.700

C.1050

D.1400因为双链DNA中A=T，已知腺嘌呤脱氧核苷酸有100个，所以胸腺嘧啶脱氧核苷酸也是100个。

该DNA片段碱基总数为600个，则G+C=600-（100+100）=400个，所以鸟嘌呤脱氧核苷酸的数量=400÷2=200个。

DNA复制n次，需要游离的某种脱氧核苷酸数=该脱氧核苷酸在一个DNA分子中的个数×（2ⁿ-1）。

该DNA分子连续复制3次，需要游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸=200×（2³-1）=200×7=1400个。D课堂检测3、已知某双链DNA分子中，鸟嘌呤（G）占全部碱基的27%，将该DNA分子置于含¹⁴N的培养基中连续复制3次。则子代DNA分子中含¹⁴N的DNA分子所占比例以及含¹⁴N的脱氧核苷酸链所占比例分别为（

）A.100%，75%B.100%，100%C.75%，100%D.75%，75%将一个双链DNA分子置于含¹⁴N的培养基中进行复制，无论复制多少次，所得到的子代DNA分子都含有亲代DNA分子的一条链，而亲代DNA分子的这条链原本就存在于最初置于含¹⁴N培养基中的那个DNA分子上，所以子代DNA分子全部都含有¹⁴N，即含¹⁴N的DNA分子所占比例为100%

B一个双链DNA分子复制3次后，会得到8个子代DNA分子，每个DNA分子含有两条链，总共就有16条脱氧核苷酸链。因为最初的亲代DNA分子的两条链都被标记了¹⁴N，而且这两条链在复制过程中会分别进入不同的子代DNA分子中，后续新合成的链也都是以含¹⁴N的脱氧核苷酸为原料合成的，所以这16条脱氧核苷酸链全部都含有¹⁴N，即含¹⁴N的脱氧核苷酸链所占比例为100%二、有丝分裂与减数分裂中染色体标记情况分析ACTTCTCCATGAAGAGGTACTTGACGATGAACTGCTACTTCTCCATGAAGAGGT复制染色体数目不变

DNA数目加倍

分裂间期经复制产生的两个子代DNA分子位于一条染色体的两条姐妹染色单体上，由着丝粒连在一起，在有丝分裂后期或减数第二次分裂后期着丝粒分裂时分开，分别进入两个子细胞中。二、有丝分裂与减数分裂中染色体标记情况分析ACTTCTCCATGAAGAGGTACTTGACGATGAACTGCTACTTCTCCATGAAGAGGT(1)有丝分裂染色体标记情况:1条染色体（母链15N标记，在14N培养基中培养）ACTTCTCCATGAAGAGGTACTTCTCCATGAAGAGGTACTTCTCCATGAAGAGGT结论：复制一次，子染色体都带标记；复制两次，子染色体一半带有标记二、有丝分裂与减数分裂中染色体标记情况分析(2)减数分裂染色体标记情况:一对同源染色体为例ACTTCTCCATGAAGAGGTACTTCTCCATGAAGAGGT15N标记复制14NACTTCTCCATGAAGAGGTACTTCTCCATGAAGAGGTACTTCTCCATGAAGAGGTACTTCTCCATGAAGAGGTACTTCTCCATGAAGAGGTACTTCTCCATGAAGAGGT减一减二同源染色体分离姐妹染色单体分离结论：形成的4个子细胞中的每条染色体均带有标记。1514141515141415二、有丝分裂与减数分裂中染色体标记情况分析DNA复制后染色体标记问题：15N15N复制15N15N14NDNA是染色体的组成成分,染色体是DNA的载体。课堂检测1、将某二倍体生物（染色体数为2N）的一个细胞中的DNA用15N标记，然后将其放在含14N的培养基中培养。该细胞进行一次有丝分裂后，再进行一次减数分裂，形成的8个精细胞中，含15N标记的精细胞最多有几个？（

）A.1个B.2个C.4个D.8个C将细胞的DNA用15N标记后放在含14N的培养基中进行一次有丝分裂。由于DNA半保留复制，一次有丝分裂后，得到的两个子细胞中所有染色体上的DNA分子都是一条链含15N，一条链含14N。

接着这两个子细胞再进行减数分裂，减数分裂过程中DNA只复制一次。在减数第一次分裂前的间期复制后，每条染色体上含有两条姐妹染色单体，其中一条染色单体上的DNA分子的一条链是原来有丝分裂后保留的含15N的链，另一条染色单体上的DNA分子两条链都是含14N的链。

在减数第一次分裂时，同源染色体分离；减数第二次分裂时，姐妹染色单体分离。因为姐妹染色单体是随机分配到精细胞中的，所以理论上含15N标记的精细胞最多可以达到这8个精细胞中的一半，即4个。课堂检测2、将某一经³H充分标记DNA的雄性动物细胞（染色体数为2N）置于不含³H的培养基中培养，该细胞经过连续两次细胞分裂后形成4个大小相等的子细胞。下列有关说法正确的是（

）A.若子细胞中染色体数为2N，则其中含³H的染色体数一定为NB.若子细胞中染色体数为N，则其中含³H的DNA分子数为N/2C.若子细胞中染色体都含³H，则细胞分裂过程中会发生基因重组D.若子细胞中有的染色体不含³H，则原因是同源染色体彼此分离CA项：若子细胞中染色体数为2N，进行的是有丝分裂。第一次有丝分裂后，每个DNA分子都有一条链含³H，一条链不含³H；第二次有丝分裂后期着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为染色体随机移向两极，所以子细胞中含³H的染色体数可能是0-2N之间的任意数值，不一定为NB项：若子细胞中染色体数为N，进行的是减数分裂。由于DNA只复制一次，细胞连续分裂两次，减数第一次分裂是同源染色体分离，减数第二次分裂是姐妹染色单体分离，所以形成的子细胞中每个DNA分子都含³H，即含³H的DNA分子数为NC项：若子细胞中染色体都含³H，说明进行的是减数分裂，减数分裂过程中在减数第一次分裂后期会发生非同源染色体自由组合，这属于基因重组D项：若子细胞中有的染色体不含³H，原因是有丝分裂过程中姐妹染色单体分开后随机移向两极，导致子细胞中部分染色体不含³H，而不是同源染色体彼此分离（同源染色体分离发生在减数分裂）课堂检测3、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.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

第一次细胞分裂，DNA复制一次，由于半保留复制，每个DNA分子有一条链含32P，一条链不含32P，此时细胞内染色体还是20条，且这20条染色体都带有32P标记。到第二次细胞分裂中期，染色体数目不变，还是20条，每条染色体含有两条姐妹染色单体，其中一条染色单体上的DNA分子有一条链含32P，所以中期被32P标记的染色体条数是20条。后期着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，染色体数目加倍变为40条，但被32P标记的染色体还是原来那20条，因为DNA复制是半保留的，新形成的染色单体只有一条链来自原来被标记的DNA

A三、归纳总结一、DNA分子数的计算1、若一个DNA分子复制n次，可形成2n个DNA分子。2、复制n次后，含有亲代DNA链的DNA分子有2个，占总数的比例为22n。脱氧核苷酸链数的计算1、一个DNA分子经过n次复制后，脱氧核苷酸链数为2n+1条。2、亲代脱氧核苷酸链数始终是2条，新合成的