DNA复制、放射性同位素标记与细胞分裂资料讲解
一轮复习：DNA复制与细胞分裂中染色体标记情况
A
D．分裂产生的子细胞中带有标记的染色体最多为ห้องสมุดไป่ตู้条
DNA复制与细胞分裂中的同位素标记法分析
1.有丝分裂与DNA复制的分析
如果用15N标记细胞中的核DNA分子，然后将细胞放在正常环境(含14N)中 培养，让其进行两次有丝分裂，染色体中的DNA标记情况如图所示(以2条
染色体为例)：
第一次 有丝分裂
2个子细 胞中全部 染色体都 有15N
三、DNA复制与细胞分裂中的同位素标记法分析
A．第1次
B．第2次
B
C．第3次
D．第4次
8将某植物(2N＝4)的一个根尖细胞放在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷
酸的培养基中完成一个细胞周期，然后将子代细胞转入不含放射性标记
的培养基中继续培养一个细胞周期。下列有关说法错误的是
A．分裂结束具有放射性的子细胞最少有0个
B．分裂结束具有放射性的子细胞最多有4个 C．分裂产生的子细胞中带有标记的染色体最少为0条
1.有丝分裂与DNA复制的分析
如果用15N标记细胞中的核DNA分子，然后将细胞放在正常环境(含14N)中 培养，让其进行两次有丝分裂，染色体中的DNA标记情况如图所示(以2条
染色体为例)：
第二次 有丝分裂
含15N标 记染色体 的细胞最 多4个， 最少2个。
三、DNA复制与细胞分裂中的同位素标记法分析
2.减数分裂与DNA复制的分析 如果用15N标记细胞中的核DNA分子，然后将细胞放在正常环境(含 14N)中培养，让其进行减数分裂，染色体中的DNA标记情况如图所 示(以2条染色体为例)：
由图看出，减数分裂过 程中细胞虽然连续分裂 2次，但DNA只复制1 次，所以四个子细胞均 为
7果蝇的体细胞含有8条染色体。现有一个果蝇体细胞，它的每条染色体 的DNA双链都被32P标记。如果把该细胞放在不含32P的培养基中培养， 使其连续分裂，那么将会在第几次细胞分裂中出现每个细胞的中期和后 期都有8条染色体被32P标记
DNA复制相关计算与细胞分裂中的染色体标记问题(微专题)高一生物(人教版2019必修2)
SzLwh
SzLwh
考向突破
SzLwh
落实必备知识 强化关键能力 SzLwhห้องสมุดไป่ตู้
5.用32P标记了某玉米体细胞(正常体细胞含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，完成了两次细胞分裂。下列 有关叙述错误的是 A.在第一次细胞分裂的中期，一个细胞中的染色体总数和被32P标记的染
考点一一 DNA复制相关计算
SzLwh
动动手：画出一个被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
亲代
15N
15N
（标出每条链是15N还是14N）
第一代
15N
14N
14N
15N
21
第二代
14N
14N 14N
14N
22
第三代
23
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无论DNA复制多少次，含有15N-DNA分子永远只有 两 个
√C.GH段细胞中含32P的染色体一定有8条
D.IJ段细胞中含32P的染色体可能有8条
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考向突破
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9．(2022·长沙雅礼中学模拟)如图表示某生物的精原细胞在条件X下最终形成了 四个细胞，条件X可能是①精原细胞某一对同源染色体中的一条染色体上的DNA双链 均被15N标记；②精原细胞某一对同源染色体中的两条染色体上的DNA双链均被15N标 记；③进行减数分裂；④进行有丝分裂。下列有关说法正确的是
S子z 细L w胞h 的所有染色体都含15N。
SzLwh
DNA复制PPT课件
【小结】
假
（2）子代DNA可能的情况及 演绎推理 如何设计实验验证这种现象
说 演
绎
（3）通过实验进行验证
验证假设
.
13
DNA的复制方式：
半保留复制
.
14
二.DNA的半保留复制
.
15
1、DNA的复制的定义、时间、场所、条
件
★定义： 以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程
★时间： 有丝分裂间期、减数第一次分裂前的间期 ★场所： 真核生物：细胞核（主要）、叶绿体、线粒体
双
２
螺
个
旋
单
结
链
构
片
段
.
18
A
T
DNA分子利用细胞提供的能量(ATP)，在解旋酶的作用下，
把两条扭成螺旋的双链解开C ，这个G 过程叫解旋。
A
T
T
A
T
G
A
C
G
G
在解旋酶的催化下 氢键已被打开C
G
C
A
T
G
C
.
C T
19
（2）.合成新链
以解开的每一条片段（母链） 为模板，遵循碱基互补配对原则， 与提供原料的４种核苷酸各自互 补配对，并在ＤＮＡ聚合酶的作 用下连接成一段子链。
.
40
7.下列关于DNA复制过程中，正确顺序是
①互补碱基对问氢键断裂
C
②互补碱基对之间形成氢键
③DNA分子在解旋酶作用下解旋
④以母链为模板进行碱基互补配对
⑤子链与母链盘旋成双螺旋结构
A．③①②④⑤ B．③④②⑤①
C．③①④②⑤ D．①③④②⑤
.
41
DNA复制及细胞分裂中染色体标记
，1 个细胞是
，1 个细胞是
；第三种情况
是 2 个细胞是
，另外 2 个细胞是
。
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专题技法指导 专题针对训练
精品微课(六) 巧用图解，突破DNA复制与细胞分裂 中染色体标记问题
结束
1．蚕豆根尖细胞在含 3H 标记的胸腺嘧啶脱氧核苷培养基中完
成一个细胞周期，然后在不含放射性标记的培养基中继续分
裂至中期，其染色体的放射性标记分布情况是
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[题点例析] 类型一 有丝分裂中染色体标记情况分析
[演练 1] 果蝇的体细胞含有 8 条染色体。现有一个果蝇体
细胞，它的每条染色体的 DNA 双链都被 32P 标记。如果把该细
胞放在不含 32P 的培养基中培养，使其连续分裂，那么将会在
精品微课(六) 巧用图解，突破DNA复制与细胞分裂 中染色体标记问题
结束
精品微课(六) 巧用图解，突破 DNA 复制与细胞 分裂中染色体标记问题
[考点图解] 1．DNA 分子复制特点及子 DNA 存在位置与去向
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(1)复制特点：半保留复制即新 DNA 分子总有一条链来
自亲代 DNA(即模板链)，另一条链(子链)由新链构建而成。
(2)2 个子 DNA 位置：当一个 DNA 分子复制后形成两个
新 DNA 分子后，这两个子 DNA 恰位于两姐妹染色单体上，
且由着丝点连在一起。(如图所示) (3)子 DNA 去向：在有丝分裂后期或减数第二次分裂后期，
2024届高考生物一轮复习加强提升课8DNA复制与细胞分裂中染色体标记课件
5.某雄性动物细胞（染色体数为46条）的DNA双链均被15N标记，将该细胞置于 含14N的培养基中培养，经两次连续分裂后形成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都为46条，则这46条染色体的DNA双链一定为14N/14N B.若子细胞中染色体数都为23条，则这23条染色体的DNA双链一定为15N/14N C.若子细胞中染色体数都为46条，则这46条染色体的DNA双链一定为15N/14N D.若子细胞中染色体数都为23条，则这23条染色体的DNA双链一定为14N/14N
解析：C 由于DNA分子半保留复制，所以初级精母细胞中每条染色体的两条 染色单体中只有一条含有3H标记，A错误；减数分裂Ⅱ后期的次级精母细胞中 着丝粒已分开，染色单体形成子染色体，此时细胞中的染色体一半有3H标记， 一半没有3H标记，B错误；减数分裂Ⅱ后期细胞中的染色体一半有3H标记，一 半没有3H标记，故产生的4个精细胞的全部染色体中，被3H标记的与没有被3H标 记的数目相等，C正确；减数分裂Ⅱ，染色体随机移向细胞两极，形成的4个精 细胞，可能有2、3、4个精细胞带有标记，D错误。
有丝分裂中染色体的标记情况分析 1.过程图解（选取一对同源染色体）：
2.标记情况分析： （1）前提：有丝分裂过程中姐妹染色单体分离，形成的染色体随机移向细胞的 两极，因此存在多种组合方式。假设有一个细胞，含有2n条染色体，DNA母链 都被同位素标记，之后形成的子链都不含有同位素标记。 （2）一次分裂：第一次有丝分裂后，每一个细胞的每一条染色体都含有标记。 （3）两次分裂：进行两次有丝分裂后，形成的所有染色体中会有一半被标记， 但因染色体的分配存在多种可能，故结果如下：
2.标记情况分析： 假设有一个细胞，DNA母链都被同位素标记，之后形成的子链都不含有同位素 标记，因为减数分裂中DNA只复制一次，细胞分裂两次，所以产生的子细胞中 每条染色体都有同位素标记。
dna复制知识点
dna复制知识点一、DNA复制的概念。
DNA复制是指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。
这一过程发生在细胞分裂前的间期，通过复制，遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞，从而保证了遗传信息的连续性。
二、DNA复制的场所。
主要场所是细胞核，在真核生物中，线粒体和叶绿体中也存在少量的DNA，这些DNA也会进行复制。
原核生物的DNA复制发生在拟核区域。
三、DNA复制的时间。
1. 有丝分裂间期。
- 在有丝分裂过程中，细胞需要在间期进行DNA复制，为分裂期做好物质准备。
间期又可细分为G1期（主要进行蛋白质和RNA合成等，为DNA复制做准备）、S期（进行DNA复制）和G2期（主要合成一些与有丝分裂有关的蛋白质等）。
2. 减数第一次分裂前的间期。
- 在减数分裂过程中，在减数第一次分裂前的间期进行DNA复制。
这一过程使得初级性母细胞中的DNA含量加倍，为后续的减数分裂过程奠定基础。
四、DNA复制的条件。
1. 模板。
- 以亲代DNA分子的两条链为模板。
DNA分子独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板。
2. 原料。
- 四种游离的脱氧核苷酸，即腺嘌呤脱氧核苷酸（dAMP）、鸟嘌呤脱氧核苷酸（dGMP）、胞嘧啶脱氧核苷酸（dCMP）和胸腺嘧啶脱氧核苷酸（dTMP）。
3. 能量。
- 由ATP提供能量，ATP水解为ADP和Pi释放的能量用于驱动DNA复制过程中的各种化学反应，如解开双螺旋结构、连接核苷酸等。
4. 酶。
- 解旋酶：作用是解开DNA双链之间的氢键，使双螺旋结构解开成为两条单链，为复制提供模板链。
- DNA聚合酶：将单个的脱氧核苷酸连接成DNA长链。
它只能将脱氧核苷酸添加到已有的核酸片段的3' - 羟基末端，所以DNA复制的方向是从5'端到3'端。
- DNA连接酶：在DNA复制过程中，将冈崎片段连接起来形成完整的DNA子链。
冈崎片段是在DNA复制过程中，由于DNA聚合酶只能从5'到3'方向合成DNA，在以3' - 5'方向的母链为模板合成子链时，先合成的一些短的DNA片段。
高中化学-同位素标记与DNA半保留复制、细胞分裂的关系
不同脱氧核苷酸链
占全部链的比例 脱氧核苷
酸链总数 含15N的 含14N的
链
链
2
1
0
4
1/2
1/2
8
1/4
3/4
16
1/8
7/8
2/2n中部，
2/2n(或
n
2n
0
1－2/2n 2n＋1
1/2n 1－1/2n
n
n－1
例1 已知某一DNA分子用15N标记(0代)，将含有该标记DNA分子的细胞(或某种细菌 )转移到只含14N的培养基中培养(进行DNA复制)，若干代后，其DNA分子数、脱氧 核苷酸链数及相关比例如下表：
DNA分子的特点
DNA中脱氧核苷酸链的特点
不同DNA分子占全部DNA分子
不同脱氧核苷酸链
世代
分子 总数
细胞中DNA分子离心 后在离心管中的位置
的比例
只含15N 分子
含14N、 15N杂合 分子
只含14N 分子
占全部链的比例 脱氧核苷
酸链总数 含15N的 含14N的
链
链
0
1 全在下部 全在下部
l
0
0
2
2n＋1
1/2n 1－1/2n
1－2/2n上部
1/2n－1)
例2 下列有关“探究DNA的复制过程”活动的叙述，正确的是( B )
A．培养过程中，大肠杆菌将利用NH4Cl中的N合成DNA主链的基本骨架 B．将大肠杆菌放在以15NH4Cl为唯一氮源的培养液中培养若干代，所获得的大肠杆菌 的核糖体中含有15N C．通过对第二代大肠杆菌DNA进行密度梯度离心，得出DNA复制的特点为半保留复制 D．将15N—15N—DNA的大肠杆菌转移到14NH4Cl培养液中繁殖一代后，若将提取的子代 大肠杆菌DNA解旋处理后进行密度梯度离心，离心管中将只出现1个条带
DNA复制与细胞分裂关键步骤解析
DNA复制与细胞分裂关键步骤解析DNA复制和细胞分裂是维持生命的重要过程。
DNA复制是指细胞复制其遗传信息的过程，而细胞分裂是一个细胞分成两个或更多的细胞的过程。
这两个过程是相互依赖的，相互协作的，确保新细胞的遗传信息准确传递和细胞的合理分裂。
DNA复制的关键步骤1. 解旋：DNA复制开始时，DNA双螺旋结构必须被解开。
这是通过酶称为DNA解旋酶完成的。
DNA解旋酶会打开DNA双螺旋，分离两股DNA链，形成一个称为复制叉的结构。
2. 模板配对：在DNA解旋之后，DNA复制酶（聚合酶）将会识别暴露的单股DNA链，并通过将合适的碱基与模板DNA链上的对应碱基进行配对，诱导新的DNA链的合成。
这种配对是互补的，即腺嘌呤（A）与胸腺嘧啶（T）配对，鸟嘌呤（G）与胞嘧啶（C）配对。
3. 扩展：在模板配对之后，DNA复制酶会开始合成新的DNA链，通过在单股DNA链上依次加入适当的碱基。
DNA复制是一个连续的过程，从3'端向5'端进行，这意味着新的DNA链是逆向合成的。
DNA复制酶会不断衔接核苷酸，直到新的DNA链长到与原来的DNA链一样长。
4. 校对：在DNA复制酶合成新的DNA链时，有时会发生错误的碱基配对。
为了确保复制的准确性，细胞还利用另一种酶称为DNA修复酶来检查错误，并纠正它们。
DNA修复酶有能力识别配对不正确的碱基，并将其替换为正确的碱基。
细胞分裂的关键步骤1. 有丝分裂的前期：在细胞分裂开始之前，细胞会经历一系列预备活动，包括增殖素的刺激、染色体复制和染色体凝缩。
在这个阶段，细胞内部的一些结构开始重新排列，为分裂做准备。
2. 有丝分裂的中期：有丝分裂的中期是指细胞核分裂的过程。
在这个阶段，染色体在细胞核内重新排列，形成一个称为纺锤体的结构。
纺锤体有助于将染色体分开，使其能够成功地分配到两个新的细胞中。
3. 有丝分裂的后期：有丝分裂的后期是指细胞质分裂的过程。
在这个阶段，纺锤体将染色体带到新的细胞中，细胞质会分裂成两个独立的细胞。
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1、蚕豆根尖细胞(2N＝12)在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养基中完成一个细胞周期，然后在不含放射性标记的培养基中继续分裂至中期，其染色体的放射性标记分布情况是
A.每条染色体的两条单体都被标记()
B.每条染色体中都只有一条单体被标记
C.只有半数的染色体中一条单体被标记
D.每条染色体的两条单体都不被标记
继续探究：根据题意，如果让其在不含放射性标记的培养基中继续分裂至后期，则其染色体的放射性标记分布情况应该是怎样的？其产生的子细胞中，含3H标记的染色体条数为多少？2、果蝇的体细胞含有8条染色体。
现有一个果蝇体细胞，它的每条染色体的DNA双链都被32P标记。
如果把该细胞放在不含32P的培养基中培养，使其连续分裂，那么将会在第几次细胞分裂中出现每个细胞的中期和后期分别有8条、16条被标记的染色体()。
A.第1次B．第2次
C．第3次 D．第4次
继续探究：若发现某细胞中有2条染色体含32P，则该细胞至少为第几次分裂所产生的？3、(2013·河北保定模拟)将某一用3H充分标记的染色体数目为2N的雄性动物精巢细胞，放置于不含3H的培养基中培养，该细胞经过连续分裂后形成四个大小相等的子细胞。
下列有关说法正确的是()
4．蚕豆体细胞染色体数目2N＝12，科学家用3H标记蚕豆根尖细胞的DNA，可以在染色体水平上研究真核生物的DNA复制方式。
实验的基本过程如下：
Ⅰ.将蚕豆幼苗培养在含有3H的胸腺嘧啶核苷的培养基上，培养一段时间后，观察细胞分裂中期染色体的放射性情况。
Ⅱ.当DNA分子双链都被3H标记后，再将根移到含有秋水仙素的非放射性培养基中，培养一段时间后，观察细胞分裂中期染色体的放射性情况。
请回答相关问题：
(1)蚕豆根尖细胞进行的分裂方式是________；
(2)Ⅰ中，在根尖细胞进行第一次分裂时，每一条染色体上带有放射性的染色单体有________条，每个DNA分子中，有________条链带有放射性。
Ⅱ中，若观察到一个细胞具有24条染色体，且二分之一的染色单体具有放射性，则表明该细胞的染色体在无放射性的培养基上复制________次。
(3)上述实验表明，DNA分子的复制方式是________________________。
14．(1)有丝分裂成(2)212(3)半保留复制。