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(共31张PPT)
DNA的复制 复习
高三年级 生物学
学习目标
1．掌握DNA分子的复制。
2．理解DNA复制的生物学意义。
3．对比分析细胞内的DNA复制与体外PCR技术。
4．能迁移应用DNA半保留复制的规律解决问题。
学习重点
1．掌握DNA分子的复制及意义。
2．对比分析细胞内的DNA复制与体外PCR技术。
学习难点
迁移应用DNA半保留复制的规律解决问题。
一、DNA复制的假说与证据
1.假说：DNA半保留复制
2.材料：大肠杆菌
3.方法：同位素标记技术（14N与15N）、密度梯度离心技术
4.实 验过程：
Ⅰ组：大肠杆菌在含15N的培养液中生长若干代，
使DNA双链充分标记。取出部分离心。
Ⅱ组：将Ⅰ组培养的大肠杆菌转入含14N的培养液中，
繁殖一代后离心。
Ⅲ组：将Ⅰ组培养的大肠杆菌转入含14N的培养液中，
繁殖两代后离心。
全为重带
全为中带
1/2中带
1/2轻带
资料
5.分析结果，得出结论：
DNA分子复制的方式为半保留复制。
资料
二、DNA分子的复制
1.时期：有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期
2.过程：
解旋 子链延伸 亲子链复旋（半保留复制）
资料
4.条件：
①模板：亲代DNA的每一条链
②原料：4种游离的脱氧核苷酸
③酶：解旋酶（打开氢键）、DNA聚合酶（形成磷酸二酯键）等
④能量：ATP供能
3.特点：
半保留复制、边解旋边复制、多起点双向复制（5’3’）
5.精确复制的原因：
（1）独特的双螺旋结构，提供了精确的模板；
（2）严格的碱基互补配对原则，保证复制准确进行。
6.意义：
将遗传信息从亲代传给了子代，保证了遗传信息的连续性
下图为真核细胞DNA复制过程模式图，下列相关分析错误的是(　 　)
A．酶①为解旋酶，酶②为DNA聚合酶
B．图示体现了边解旋边复制及半保留复制的特点
C．在复制完成后，甲、乙可在有丝分裂后期、减数第一次分裂后期分开
D．将该模板DNA置于15N培养液中复制3次后，含15N的DNA占100%
C
1. DNA复制中的相关计算；
三、DNA的复制的综合应用
2. DNA复制与细胞分裂的关系；
3. 体外的PCR技术与体内的DNA复制的主要不同。
1. DNA复制中的相关计算：
一个DNA分子复制n次，则有：
（1）DNA分子数：
①DNA分子总数＝2n个
②含有亲代DNA链的DNA分子数＝2个
③不含亲代DNA链的DNA分子数＝(2n－2)个
（2）脱氧核苷酸链数：
①子代DNA分子中脱氧核苷酸链数＝2n＋1条；
②亲代脱氧核苷酸链数＝2条；
③新合成的脱氧核苷酸链数＝(2n＋1－2)条。
（3）消耗的脱氧核苷酸数：
①若该DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，n次复制消耗该
脱氧核苷酸数＝m×(2n－1)个；
②第n次复制消耗该脱氧核苷酸数＝m×(2n－2n－1)＝m×2n－1个。
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培养基中连续复制4次，其结果可能是(　　)
A．含有14N的DNA占100%
B．复制过程中需游离的腺嘌呤脱氧核苷酸640个
C．含15N的链占1/8
D．子代DNA中嘌呤与嘧啶之比是2∶3。
A
2. DNA复制与细胞分裂的关系：
（1）分析方法：
①绘图分析（画双链DNA示意染色体的变化）；
②看清细胞分裂的类型与分裂次数；
③有丝分裂以一条染色体为例，减数分裂以一对同源染色体为例；
④看清是DNA被标记还是培养液中含有放射性。
（2）实例分析：
用32P标记玉米根尖分生区细胞（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，在第二次细胞分裂完成后，一个细胞中被32P标记的染色体条数是（ ）
A. 10 B. 20 C. 0～20 D. 40
图解分析：连续两次有丝分裂
P32
P32
复制
P32
P32
着丝点分裂
着丝点分裂
细胞分裂
2个相同的体细胞
第一次：
第二次：
P32
复制
P32
细胞分裂
……
……
或
……
……
（2）实例分析：
用32P标记玉米根尖分生区细胞（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，在第二次细胞分裂完成后，一个细胞中被32P标记的染色体条数是（ ）
A. 10 B. 20 C. 0～20 D. 40
C
关键点：
①第二次复制后两个染色单体上的DNA被标记的情况不同；
②在后期着丝点分裂时两条子染色体的移动是随机的。
（2）实例分析：
用32P标记玉米根尖分生区细胞（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，进行n次细胞分裂后（n≥6），则被标记的细胞数最多和最少分别为（ ）个
A. 2、2n B. 1、20 C. 2、20 D. 2、40
关键点：
后期两条子染色体的移动是随机的，当所有被标记的染色体移向同一极时被标记细胞数最少为2，当被标记的40条DNA链完全随机进入40个细胞时被标记细胞数量达最多为40。
D
（2）实例分析：
向核DNA分子全被15N标记的一个精原细胞提供含14N的原料，则该细胞进行减数分裂产生的四个精子中，含15N、14N标记的DNA分子的精子所占比例依次为（ ）
A. 100%、0 B. 50%、50% C. 50%、100% D. 100%、100%
关键点：
完成整个减数分裂过程，DNA只半保留复制了一次，故每个DNA都一条链含15N，一条链含14N。
D
（2）实例分析：
一个精原细胞在含32P标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基中完成一次有丝分裂。然后在不含放射性标记的培养基中继续完成减数分裂，形成8个精细胞（无交叉互换）。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 有丝分裂中，细胞内放射性迅速升高的时期是分裂间期
B. 经过有丝分裂形成的两个精原细胞的全部染色体都具有放射性
C. 减数第一次分裂形成4个次级精母细胞的全部染色体中，一半具有放射性
D. 减数第二次分裂最终形成的8个精细胞中，被标记的细胞数目为4-8个
图解：一次有丝分裂
复制
P32
P32
着丝点分裂
细胞分裂
2个相同的精原细胞
有丝分裂：
（2）实例分析：
一个精原细胞在含32P标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基中完成一次有丝分裂。然后在不含放射性标记的培养基中继续完成减数分裂，形成8个精细胞（无交叉互换）。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 有丝分裂中，细胞内放射性迅速升高的时期是分裂间期（√）
B. 经过有丝分裂形成的两个精原细胞的全部染色体都具有放射性（√）
C. 减数第一次分裂形成4个次级精母细胞的全部染色体中，一半具有放射性
D. 减数第二次分裂最终形成的8个精细胞中，被标记的细胞数目为4-8个
图解：一次有丝分裂和减数分裂
复制
P32
P32
着丝点分裂
细胞分裂
2个相同的精原细胞
有丝分裂：
减数分裂：
P32
复制
P32
细胞分裂
……
……
P32
P32
同源分离
MⅡ后着丝点分裂
或其他
细胞分裂
（2）实例分析：
一个精原细胞在含32P标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基中完成一次有丝分裂。然后在不含放射性标记的培养基中继续完成减数分裂，形成8个精细胞（无交叉互换）。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 有丝分裂中，细胞内放射性迅速升高的时期是分裂间期
B. 经过有丝分裂形成的两个精原细胞的全部染色体都具有放射性
C. 减数第一次分裂形成4个次级精母细胞的全部染色体中，一半具有放射性
D. 减数第二次分裂最终形成的8个精细胞中，被标记的细胞数目为4-8个
图解：一次有丝分裂和减数分裂
复制
P32
P32
着丝点分裂
细胞分裂
2个相同的精原细胞
有丝分裂：
减数分裂：
P32
复制
P32
细胞分裂
……
……
P32
P32
同源分离
MⅡ后着丝点分裂
或其他
细胞分裂
（2）实例分析：
一个精原细胞在含32P标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基中完成一次有丝分裂。然后在不含放射性标记的培养基中继续完成减数分裂，形成8个精细胞（无交叉互换）。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 有丝分裂中，细胞内放射性迅速升高的时期是分裂间期
B. 经过有丝分裂形成的两个精原细胞的全部染色体都具有放射性
C. 减数第一次分裂形成4个次级精母细胞的全部染色体中，一半具有放射性
D. 减数第二次分裂最终形成的8个精细胞中，被标记的细胞数目为4-8个
C
3. 体外的PCR技术与体内的DNA复制的主要不同：
比较 体内DNA复制 PCR技术
解旋方式 解旋酶 高温解旋
DNA聚合酶的性质 生物体常温条件 耐高温，具热稳定性
能量来源 ATP供能 PCR仪的温度设置
复制结果 整个DNA全部复制 扩增特定的DNA片段
DNA的复制
条件及特点
本节知识结构图
综合应用
复制中的计算
与细胞分裂综合
与PCR技术对比
感谢大家的聆听！

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