§3.3 DNA的复制(第二课时)
基因的本质
5.有关DNA复制的计算
如:将普通的大肠杆菌(DNA中含14N )放在含15N的培养液培养,繁殖两代
14N
14N
亲代
14N
14N
15N
15N
一代
14N
15N
14N
15N
15N
15N
15N
15N
二代
①子代DNA分子数=
2n
②含14N的DNA分子数=
2n
③只含14N的DNA分子数=
2n
-2
④含15N的DNA分子数=
⑤只含15N的DNA分子数=
2
0
繁殖n代呢?
5.有关DNA复制的计算
如:将普通的大肠杆菌(DNA中含14N )放在含15N的培养液培养,繁殖两代
14N
14N
亲代
14N
14N
15N
15N
一代
14N
15N
14N
15N
15N
15N
15N
15N
二代
⑥子代脱氧核苷酸链数=
⑦含14N的脱氧核苷酸链数=
2n+1
-2
⑧含15N的脱氧核苷酸链数=
2
繁殖n代呢?
2n+1
5.有关DNA复制的计算
若亲代DNA分子中含有某种碱基m个,经过n次复制需要游离的该碱基为:
若亲代DNA分子中含有某种碱基m个,第n次复制需要游离的该碱基为:
2?????1×22×????=2????+1×????
?
2?????1×????
?
14N
14N
亲代
14N
14N
15N
15N
一代
14N
15N
14N
15N
15N
15N
15N
15N
二代
如:将普通的大肠杆菌(DNA中含14N )放在含15N的培养液培养,繁殖两代
5.有关DNA复制的计算
例5. 一个用 ?15N 标记的DNA,放在含 ?14N 的环境中培养,复制5次后标记的DNA占DNA总数的( )。含 ?15N 的脱氧核苷酸链占全部脱氧核苷酸链的比例是( )。
A. 1/10
B. 1/5
C. 1/16
D. 1/32
?
C
D
复制5次共32个DNA分子,64条脱氧核苷酸链
其中被标记的DNA有2个,被标记的脱氧核苷酸链有2条
5.有关DNA复制的计算
例6. 某一DNA中,A为200个,复制数次后消耗周围环境中含A的脱氧核苷酸3000个,则该DNA已经复制了( )次。
A. 4 B. 3 C. 5 D. 6
?
A
消耗A共3000个,每个DNA中的A有200个,则共复制得到了3000/200+1=16个DNA分子
16个DNA分子是复制了4次
5.有关DNA复制的计算
例7. 把培养在含轻氮(14N)环境中的细菌,转移到含重氮(15N)环境中培养相当于复制一次的时间,然后放回原来的环境中培养相当于连续复制两次后,细菌DNA组成分析表明
A.轻氮型,重氮型 B.轻氮型,中间型
C.中间型,重氮型 D.轻氮型,轻氮型
B
14N
14N
亲代
14N
14N
15N
15N
15N一代
14N二代
14N三代
例8. n个脱氧核苷酸聚合形成DNA(或基因),每个脱氧核苷酸的平均相对分子质量为a,则真核细胞核DNA(双链链状)的相对分子质量为:
n×a-(n-2)×18
5.有关DNA复制的计算
1.DNA复制是在为细胞分裂进行必要的物质准备。据此判断下列相关表述是否正确。
(1)DNA复制与染色体复制是分别独立进行的。 ( )
(2)在细胞有丝分裂的中期,每条染色体是由两条染色单体组成的,所以DNA的复制也是在这个时期完成的。 ( )
6.练习与应用——概念检测
×
×
6.练习与应用——概念检测
B
2.DNA复制保证了亲子代间遗传信息的连续性。下列关于DNA复制的叙述,正确的是 ( )
A.复制均在细胞核内进行
B.碱基互补配对原则保证了复制的准确性
C.1个DNA分子复制1次产生4个DNA分子
D.游离的脱氧核苷酸在解旋酶的作用下合
成子链
6.练习与应用——概念检测
C
3.将DNA双链都被??N标记的大肠杆菌放在含有"N的培养基中培养,使其分裂3次,下列叙述正确的是 ( )
A.所有的大肠杆菌都含有?N
B.含有?N的大肠杆菌占全部大肠杆菌的比
例为1/2
C.含有?N的大肠杆菌占全部大肠杆菌的比
例为1/4
D.含有?N的DNA分子占全部DNA分子的
比例为1/8
6.练习与应用——拓展应用
6个
1.虽然DNA复制通过碱基互补配对在很大程度上保证了复制的准确性,但是,DNA平均每复制10?个碱基对,就会产生1个错误。请根据这一数据计算,约有31.6亿个碱基对的人类基因组复制时可能产生多少个错误?这些错误可能产生什么影响?
6.练习与应用——拓展应用
多个复制起点复制
2.已知果蝇的基因组大小为1.8× bp(bp表示碱基对),真核细胞中DNA复制的速率一般为50~100 bp/s。下图为果蝇DNA的电镜照片,图中的泡状结构叫作DNA复制泡,是DNA上正在复制的部分。请你推测果蝇DNA形成多个复制泡的原因。
7.习题训练
练1. 假定某大肠杆菌含14N的DNA的相对分子质量为a,若将其长期培养在含15N的培养基中,便得到含15N的DNA,相对分子质量为b。现将含15N的DNA大肠杆菌再培养在含14N的培养基中,那么子二代DNA的相对分子质量平均为( )
A.(a+b)/2
B.(a+b)/4
C.(3a+b)/4
D.(3b+a)/4
C
15N
15N
亲代
15N
15N
14N
14N
14N一代
15N
15N
14N
14N
14N二代
14N
14N
14N
14N
(a+b)/2
(a+b)/2
a
a
7.习题训练
练2. 某基因的一个片段在解旋时,a链发生差错,C变为G,该基因复制3次后,发生突变的基因占全部基因的( )
A.100%
B.50%
C.25%
D.12.5%
B
G
G
亲代
一代
二代
C
G
G
G
三代
练3. 7-乙基鸟嘌呤不与胞嘧啶(C)配对而与胸腺嘧啶(T)配对.某DNA分子中腺嘌呤(A)占碱基总数的30%,其中的鸟嘌呤(G)全部被7-乙基化,该DNA分子正常复制产生的两个DNA分子,其中一个DNA分子中胸腺嘧啶(T)占碱基总数的45%,另一个DNA分子中鸟嘌呤(G)所占比例为( )
A、10%
B、20%
C、30%
D、45%
7.习题训练
B
A(30%)
T(30%)
C(20%)
G(20%)
A(30%)
T(30%)
C(20%)
7-G(20%)
T(30%)
A(30%)
G(20%)
T(20%)
乙基化
复制
两个子代DNA平均
7.习题训练
练4. 5-BrU(5-溴尿嘧啶)既可以与A配对,又可以与C配对。将一个正常的具有分裂能力的细胞,接种到含有A、G、C、T、5-BrU五种核苷酸的适宜培养基上,至少需要经过几次复制后,才能实现细胞中某DNA分子某位点上碱基对从T—A到G—C的替换( )
A.2次
B.3次
C.4次
D.5次
B
T—A
U—A
U—C
G—C
7.习题训练
练5. 下面是DNA的结构模式图,请写出图中①~⑩的名称。
①胞嘧啶
②腺嘌呤
③鸟嘌呤
④胸腺嘧啶
⑤脱氧核糖
⑥磷酸
⑦脱氧核苷酸
⑧碱基对
⑨氢键
⑩一条脱氧核苷酸链的片段
7.习题训练
练6. 由120个碱基组成的DNA分子片段,可因其碱基对组成和序列的不同而携带不同的遗传信息,其种类数最多可达( )
A. 4120 B.1204 C.460 D. 604
C
60个碱基对
7.习题训练
练7. 果蝇的某精原细胞全部染色体被15N完全标记,后转入含14N脱氧核苷酸的培养基中培养,先进行一次有丝分裂,再进行减数分裂(不考虑交叉互换),经变形形成8个精子,其中,全部染色体都含有15N的精子最多有______个;其中,全部染色体都含有14N的精子有______个;其中,含有15N的精子最少有_____个。
先进行一次有丝分裂
7.习题训练
练7. 果蝇的某精原细胞全部染色体被15N完全标记,后转入含14N脱氧核苷酸的培养基中培养,先进行一次有丝分裂,再进行减数分裂(不考虑交叉互换),经变形形成8个精子,其中,全部染色体都含有15N的精子最多有______个;其中,全部染色体都含有14N的精子有______个;其中,含有15N的精子最少有_____个。
4
8
4
4条含15N
1条含15N
3条含15N
0条含15N
2条含15N
2条含15N
1条含15N
3条含15N
再进行减数分裂
一个次级精母细胞形成的精子中:
全部染色体都15N标记最多:
全部染色体都14N标记:
染色体15N标记的精子最少:
1个
2个
1个
8.考点链接
1.某个DNA片段由500对碱基组成,A+T占碱基总数的34%,若该DNA片段复制2次,共需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸分子个数为( )
A.330
B.660
C.990 D.1320
C
15N
15N
15N
14N
14N
15N
14N
14N
14N
15N
14N
14N
14N
15N
DNA复制2次
亲代DNA
在14N环境中DNA复制1次
∵A+T=34%
∴C+G=66%,且C=33%,G=33%
∵片段共500碱基对,则1000个碱基
∴C有330个,G有330个
∵复制2次等同于多了3个DNA分子
∴多了C个数为330*3=990个
8.考点链接
2.已知某DNA分子共含有1000个碱基对,其中一条链上A:G:T:C =l:2:3:4。该DNA分子连续复制2次,共需要鸟嘌呤脱氧核苷酸分子数是( )
A.600个 B.900个
C.1200个 D.1800个
D
A1=100
T1=300=A2
A=400,C1+G1=600
G=C1+G1=600
15N
15N
15N
14N
14N
15N
14N
14N
14N
15N
14N
14N
14N
15N
DNA复制2次
亲代DNA
在14N环境中DNA复制1次
复制2次共消耗G=600*3=1800
8.考点链接
3.假设一个双链均被32P标记的噬菌体DNA由5000个碱基对组成,其中腺嘌呤占全部碱基的20%。用这个噬菌体侵染只含31P的大肠杆菌,共释放出100个子代噬菌体。下列叙述正确的是( )
A.该过程至少需要3×105个鸟嘌呤脱氧核苷酸
B.噬菌体增殖需要细菌提供模板、原料和酶等
C.含32P与只含31P的子代噬菌体的比例为1:49
D.该DNA发生突变,其控制的性状即发生改变
C
A=T=2000个
G=C=3000个
3000*(100-1)
原料和酶细菌提供,模板噬菌体提供
2:98
不变
8.考点链接
4.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( )
I
U
C
8.考点链接
5.DNA分子经过诱变,某位点上一个正常碱基(设为P)变成了尿嘧啶。该DNA连续复制两次,得到的4个子代DNA分子相应位点上的碱基对分别为U—A、A—T、G—C、C—G,推测“P”可能是( )
A.胸腺嘧啶
B.腺嘌呤
C.胸腺嘧啶或腺嘌呤
D.胞嘧啶
C
︱
G
U
U
︱
A
U
︱
A
A
︱
T
C
︱
G
C
︱
G
D
︱
G
C
︱
C
G
8.考点链接
6.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.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
A
不一定同时开始
7.某双链DNA分子含有400个碱基,其中一条链上A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4。下列表述错误的是( )
A.DNA的规则双螺旋结构和碱基互补配对原则保证了复制时一定不会出错
B.该DNA分子连续复制两次,需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸120个
C.该DNA分子中4种碱基的比例为A∶T∶G∶C=3∶3∶7∶7
D.该DNA分子中的碱基排列方式共有4200种
8.考点链接
ABD
一条链上碱基总数=200
分为10份,每份20
A1=20 T1=A2=40
A=T=60,G=C=140
60*3=180
4^100
8.考点链接
8.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。
①第一次分裂形成的每个子细胞中,被32P标记的染色体是_______条。
②在第二次细胞分裂的后期,一个细胞中被32P标记的染色体是_______条。
③第二次细胞分裂形成的每个子细胞中,被32P标记的染色体是_______条。
8.考点链接
8.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。
①第一次分裂形成的每个子细胞中,被32P标记的染色体是_______条。
20
8.考点链接
8.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。
②在第二次细胞分裂的后期,一个细胞中被32P标记的染色体是_______条。
20
8.考点链接
8.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。
③第二次细胞分裂形成的每个子细胞中,被32P标记的染色体是_______条。
0~20
预习:基因通常是有遗传效应的DNA片段
本课学习结束