2017-2018學(xué)年高中生物 第四章 遺傳的分子基礎(chǔ) 第13課時(shí) DNA分子的復(fù)制學(xué)案 蘇教版必修2

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1、 第13課時(shí)　DNA分子的復(fù)制 學(xué)習(xí)目標(biāo) 1．概述DNA分子的復(fù)制過程。2.掌握DNA分子復(fù)制的有關(guān)計(jì)算。 |基礎(chǔ)知識(shí)| DNA分子的復(fù)制 1．概念　以親代DNA分子為模板合成子代DNA分子的過程。 2．時(shí)間　有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂間期。 3．過程 4．特點(diǎn)　邊解旋邊復(fù)制，半保留復(fù)制。 5．結(jié)果　1個(gè)DNA分子形成了2個(gè)完全相同的DNA分子。 6．意義　確保了遺傳信息傳遞的連續(xù)性。 |自查自糾| (1)DNA分子的復(fù)制只能發(fā)生在細(xì)胞核中(　　) (2)DNA復(fù)制時(shí)，兩條脫氧核苷酸鏈均作為模板(　　) (3)DNA分子完全解鏈為兩條單鏈，才開始進(jìn)行DN

2、A分子的復(fù)制(　　) (4)脫氧核苷酸必須在DNA酶的作用下才能連接形成子鏈(　　) (5)復(fù)制后產(chǎn)生的兩個(gè)子代DNA分子中共含4個(gè)游離的磷酸基團(tuán)(　　) (6)通過DNA復(fù)制，保持了遺傳信息的連續(xù)性(　　) 答案　(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)√　(6)√ |圖解圖說| ★無(wú)論復(fù)制多少次，始終含有2條母鏈。 ________________________________________________________________________ _____________________________________________________

3、___________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 是不是所有的細(xì)胞都可以進(jìn)行DNA復(fù)制？ 提示：DNA復(fù)制發(fā)生在細(xì)胞分裂間期，高度分化的成熟細(xì)胞不可分裂，DNA不可復(fù)制。 探究點(diǎn)一　DNA分子復(fù)制的過程 分析下列DNA分子示意圖，回答： 1．圖中A、B、C分別表示什么過程？ 提示　A是

4、解旋、B是合成子鏈、C是螺旋化形成子代DNA。 2．DNA復(fù)制時(shí)，是不是先將DNA分子的雙鏈完全解開，然后才開始合成子鏈？ 提示　DNA的復(fù)制是邊解旋邊復(fù)制，不能說是先解旋再?gòu)?fù)制。 3．新合成的每個(gè)子代DNA分子中，都保留了__________中的一條鏈，這種復(fù)制方式稱為________。 提示　親代DNA分子　半保留復(fù)制 4．DNA分子準(zhǔn)確復(fù)制的原因是什么？ 提示　DNA分子獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)為復(fù)制提供了精確的模板。通過堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，保證了復(fù)制能夠精確地進(jìn)行。 DNA分子復(fù)制的“一二三四” 一時(shí)期：細(xì)胞分裂間期。 兩特點(diǎn)：邊解旋邊復(fù)制、半保留復(fù)制。 三步驟：解旋、

5、合成子鏈、螺旋化。 四條件：模板、原料、能量、酶。 【典例1】 下列關(guān)于DNA復(fù)制的敘述中，正確的是(　　) A．需要解開DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu) B．以DNA分子的一條鏈作為模板 C．4種游離的核糖核苷酸作為原料 D．A與U互相配對(duì)、G與C互相配對(duì) 嘗試解答________ 解析　DNA復(fù)制的模板是兩條鏈；DNA復(fù)制以4種游離的脫氧核苷酸為原料；DNA復(fù)制是A與T配對(duì)、G與C配對(duì)。 答案　A 【跟蹤訓(xùn)練】 1．下列關(guān)于DNA復(fù)制的敘述，正確的是(　　) A．DNA分子在解旋酶的作用下，水解成脫氧核苷酸 B．在全部解旋之后才開始?jí)A基配對(duì) C．解旋后以一條母鏈為模板合成兩條

6、新的子鏈 D．復(fù)制后，每個(gè)新DNA分子中含有一條母鏈和一條子鏈 解析　DNA分子在解旋酶的作用下，只是破壞氫鍵，破壞了空間結(jié)構(gòu)，沒有水解成脫氧核苷酸；DNA分子的復(fù)制方式是邊解旋邊復(fù)制，并且是半保留復(fù)制。 答案　D 探究點(diǎn)二　DNA分子復(fù)制的相關(guān)計(jì)算 下圖是DNA分子復(fù)制示意圖，其中親代DNA分子中含有腺嘌呤脫氧核苷酸m個(gè)，據(jù)圖回答： 1．關(guān)于DNA分子數(shù) (1)子代DNA分子總數(shù)＝______個(gè)。 (2)含15N的DNA分子數(shù)＝______個(gè)。 (3)含14N的DNA分子數(shù)＝______個(gè)。 (4)只含15N的DNA分子數(shù)＝______個(gè)。 (5)只含14N的DNA

7、分子數(shù)＝______個(gè)。 提示　(1)2n　(2)2　(3)2n　(4)0　(5)(2n－2) 2．關(guān)于脫氧核苷酸鏈數(shù) (1)子代DNA分子中脫氧核苷酸鏈數(shù)＝________條。 (2)含15N的脫氧核苷酸鏈數(shù)＝______條。 (3)含14N的脫氧核苷酸鏈數(shù)＝______條。 提示　(1)2n＋1　(2)2　(3)(2n＋1－2) 3．關(guān)于消耗的脫氧核苷酸數(shù) (1)經(jīng)過n次復(fù)制，共需消耗游離的腺嘌呤脫氧核苷酸__________個(gè)。 (2)在第n次復(fù)制時(shí)，共需消耗游離的腺嘌呤脫氧核苷酸________個(gè)。 提示　(1)m·(2n－1)　(2)m·2n－1 【典例2】 用

8、15N同位素標(biāo)記細(xì)菌的DNA分子，再將它們放入含14N的培養(yǎng)基中連續(xù)繁殖四代，a、b、c為三種DNA分子：a只含15N，b同時(shí)含14N和15N，c只含14N，下圖中這三種DNA分子的比例正確的是(　　) 嘗試解答________ 解析　1個(gè)含15N的DNA分子在含14N培養(yǎng)基上復(fù)制四代，共產(chǎn)生16個(gè)DNA分子，其中有2個(gè)是15N－14N DNA分子，14個(gè)為14N－14N DNA分子，沒有15N－15N DNA分子。 答案　D DNA相關(guān)計(jì)算中的“四注意” ①注意是分子還是單鏈。 ②注意是堿基對(duì)還是堿基。 ③注意標(biāo)記的是親代還是原料。 ④注意是n次還是第n次。 【跟蹤

9、訓(xùn)練】 2．某雙鏈DNA分子中共有堿基1 400個(gè)，其中一條單鏈上(A＋T)∶(C＋G)＝2∶5。問該分子連續(xù)復(fù)制兩次共需游離的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的數(shù)目是(　　) A．200個(gè)　　　　　　 B．400個(gè) C．600個(gè) D．1 200個(gè) 解析　考查DNA分子的結(jié)構(gòu)和復(fù)制。一條單鏈上(A＋T) ∶(C＋G)＝2∶5，則整個(gè)DNA分子中(A＋T)∶(C＋G)＝2∶5，從而求出T＝200個(gè)。一個(gè)DNA分子連續(xù)復(fù)制2次，實(shí)質(zhì)上新合成3個(gè)DNA分子，故共需T：3×200＝600個(gè)。 答案　C 知識(shí)脈絡(luò) 要點(diǎn)晨背 1.DNA復(fù)制需要解旋酶和DNA聚合酶參與。 2.新合成的每一個(gè)DN

10、A分子都保留了親代DNA分子的一條鏈。 3.DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)為復(fù)制提供了精確的模板，通過堿基互補(bǔ)配對(duì)保證了復(fù)制能夠精確地進(jìn)行。 4.DNA分子復(fù)制時(shí)是邊解旋邊復(fù)制。 5.DNA分子通過復(fù)制，將遺傳信息傳遞給子代，確保了遺傳信息的連續(xù)性。 1．下列有關(guān)DNA分子復(fù)制的敘述，正確的是(　　) A．DNA通過一次復(fù)制后可得到3個(gè)DNA分子 B．DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)全部解鏈后，開始DNA的復(fù)制 C．解旋后以一條母鏈為模板合成兩條新的子鏈 D．DNA復(fù)制時(shí)需要DNA聚合酶 解析　DNA通過一次復(fù)制后得到2個(gè)DNA分子，原來(lái)的DNA分子已不復(fù)存在。DNA復(fù)制是邊解旋邊復(fù)制，不分先后

11、。DNA復(fù)制時(shí)以解開的每一條單鏈為模板，按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，各合成一條子鏈，最后每條新合成的子鏈與對(duì)應(yīng)的模板鏈螺旋，形成兩個(gè)一樣的DNA分子。 答案　D 2．DNA分子復(fù)制不需經(jīng)過的過程是(　　) A．解旋　　　　　 B．堿基配對(duì) C．螺旋 D．著絲點(diǎn)分開 解析　DNA復(fù)制過程：解旋→按堿基互補(bǔ)配對(duì)原則合成子鏈→母鏈與子鏈盤繞成雙螺旋。而著絲點(diǎn)分開是在DNA復(fù)制完成后的有絲分裂后期或減數(shù)第二次分裂后期完成的。 答案　D 3．具有100個(gè)堿基對(duì)的1個(gè)DNA分子區(qū)段，內(nèi)含40個(gè)胸腺嘧啶，如果連續(xù)復(fù)制兩次，則需游離的胞嘧啶脫氧核苷酸數(shù)(　　) A．60個(gè) B．80個(gè) C．20個(gè)

12、D．180個(gè) 解析　一個(gè)DNA分子含有的胞嘧啶脫氧核苷酸數(shù)為100－40＝60，連續(xù)復(fù)制兩次，DNA分子由1個(gè)變?yōu)?個(gè)，相當(dāng)于增加了3個(gè)DNA分子，所以該過程需游離的胞嘧啶脫氧核苷酸數(shù)60×3＝180?！? 答案　D 4．某親本DNA分子雙鏈均以白色表示，以灰色表示第一次復(fù)制出的DNA子鏈，以黑色表示第二次復(fù)制出的DNA子鏈，該親本雙鏈DNA分子連續(xù)復(fù)制兩次后的產(chǎn)物是(　　) 解析　DNA的復(fù)制方式為半保留復(fù)制，復(fù)制后不存在親代的DNA分子(雙鏈均為白色)，排除A、B項(xiàng)；第二次復(fù)制后得到的4個(gè)DNA分子中，每個(gè)DNA分子各有1條鏈?zhǔn)堑诙螐?fù)制形成的(黑色)，排除C項(xiàng)；進(jìn)一步分析可知

13、D項(xiàng)符合題意。 答案　D 5．細(xì)菌在15N培養(yǎng)基中繁殖數(shù)代后，使細(xì)菌DNA的含氮堿基皆含有15N，然后再移入14N培養(yǎng)基中培養(yǎng)，抽取其子代的DNA經(jīng)高速離心分離，下圖①～⑤為可能的結(jié)果，下列敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．第一次分裂的子代DNA應(yīng)為⑤ B．第二次分裂的子代DNA應(yīng)為① C．第三次分裂的子代DNA應(yīng)為③ D．親代的DNA應(yīng)為⑤ 解析　第一次分裂的子代DNA應(yīng)為②。 答案　A 課后跟蹤分層訓(xùn)練 (時(shí)間：35分鐘) 1．下列關(guān)于DNA復(fù)制的敘述，正確的是(　　) A．產(chǎn)物是RNA分子　 B．場(chǎng)所主要是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) C．原料是氨基酸 D．方式是半保留復(fù)制 解

14、析　DNA復(fù)制產(chǎn)物是DNA，場(chǎng)所主要是細(xì)胞核，原料是脫氧核苷酸。 答案　D 2．DNA分子的半保留復(fù)制是指(　　) A．DNA分子中的一條鏈進(jìn)行復(fù)制，另一條鏈不進(jìn)行復(fù)制 B．DNA分子中的一半進(jìn)行復(fù)制，另一半不進(jìn)行復(fù)制 C．每一條子代DNA分子保留了其親代DNA分子中的一條單鏈 D．DNA分子復(fù)制后，一個(gè)仍為親代DNA分子，另一個(gè)為子代DNA分子 解析　半保留復(fù)制是指DNA復(fù)制時(shí)，親代DNA分子的每一條鏈均可作為模板，按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則形成一條與之互補(bǔ)的子鏈，母鏈與對(duì)應(yīng)子鏈結(jié)合，形成新的DNA分子。 答案　C 3．DNA分子復(fù)制時(shí)解旋酶作用的結(jié)構(gòu)可以是(　　) A． B．

15、 C．A—U D．G—C 解析　DNA分子復(fù)制時(shí)，解旋酶的作用是使DNA堿基對(duì)間的氫鍵斷開。DNA中堿基對(duì)有G—C、A—T兩種。 答案　D 4．DNA一般能準(zhǔn)確復(fù)制，其原因是(　　) ①DNA規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)為復(fù)制提供模板　②DNA復(fù)制發(fā)生于細(xì)胞分裂的間期　 ③堿基互補(bǔ)配對(duì)是嚴(yán)格的?、墚a(chǎn)生的兩個(gè)子代DNA均和親代DNA相同 A．②④ B．②③ C．①④ D．①③ 解析　DNA規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)經(jīng)解旋后為DNA復(fù)制提供兩條模板(即復(fù)制的標(biāo)準(zhǔn))，嚴(yán)格的堿基互補(bǔ)配對(duì)原則保證了DNA復(fù)制的準(zhǔn)確性，它保證子代DNA是以親代DNA提供的兩條模板為標(biāo)準(zhǔn)合成的。 答案　D 5．已知DNA分

16、子的一條母鏈上的部分堿基排列順序?yàn)椋瑼－C－G－T－，那么，以另一條母鏈為模板，經(jīng)復(fù)制后得到的對(duì)應(yīng)子鏈的堿基排列順序是(　　) A．－T－G－C－A－ B．－A－C－G－T－ C．－U－G－C－A－ D．－A－C－G－U－ 解析　注意題中的信息，模板為另一條母鏈，所以復(fù)制后得到的子鏈的堿基排列順序應(yīng)該和這條母鏈相同。 答案　B 6．用15N標(biāo)記含有100個(gè)堿基對(duì)的DNA分子，其中有胞嘧啶60個(gè)，該DNA分子在含14N的培養(yǎng)基中連續(xù)復(fù)制4次。下列有關(guān)判斷錯(cuò)誤的是(　　) A．含有15N的DNA分子占1/8 B．含有14N的DNA分子占7/8 C．復(fù)制過程中需腺嘌呤脫氧核苷酸600

17、個(gè) D．復(fù)制結(jié)果共產(chǎn)生16個(gè)DNA分子 解析　用15N標(biāo)記的DNA分子在含有14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，連續(xù)復(fù)制4次得到16個(gè)DNA分子，其中含有15N標(biāo)記的DNA分子有兩個(gè)，占1/8，A、D項(xiàng)正確。16個(gè)DNA分子中每個(gè)DNA分子都含有14N，故B項(xiàng)錯(cuò)誤。DNA分子中胞嘧啶有60個(gè)，則該DNA分子中含有腺嘌呤(200－60×2)/2＝40，則復(fù)制過程需要的腺嘌呤數(shù)為(24－1)×40＝600，故C項(xiàng)正確。 答案　B 7．一條染色單體含有一個(gè)DNA分子，那么復(fù)制后的一條染色體含有(　　) A．4條雙鏈DNA分子 B．2條雙鏈DNA分子 C．1條雙鏈DNA分子 D．1條單鏈DNA分子 解

18、析　正常情況下，一條染色體上含有一個(gè)DNA分子，無(wú)染色單體。一條染色體經(jīng)復(fù)制后形成2條染色單體，此兩條染色單體由一個(gè)著絲點(diǎn)連接，所以仍為一條染色體。染色體復(fù)制主要是DNA的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成，DNA經(jīng)復(fù)制后，數(shù)目加倍，一個(gè)DNA分子復(fù)制形成2個(gè)DNA分子，此2個(gè)DNA分子分別位于2條染色單體上，一個(gè)DNA分子由2條脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈組成，故復(fù)制后的一條染色體上有2條雙鏈DNA分子，4條脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈。 答案　B 8．一雙鏈DNA分子，在復(fù)制解旋時(shí)，一條鏈上的G變成C，則DNA經(jīng)n次復(fù)制后，發(fā)生差錯(cuò)的DNA占(　　) A．1/2 B．1/2n－1 C．1/2n D．1/2n＋1 解析　

19、根據(jù)題意，DNA的兩條模板鏈，一條正確，一條出現(xiàn)差錯(cuò)。由DNA的半保留復(fù)制特點(diǎn)可以推知，正確的模板復(fù)制得到的子代DNA正確，錯(cuò)誤的模板復(fù)制得到的子代DNA錯(cuò)誤，所以無(wú)論復(fù)制多少次，發(fā)生差錯(cuò)的DNA始終占一半。 答案　A 9．1個(gè)DNA復(fù)制成2個(gè)DNA，這兩個(gè)攜帶完全相同遺傳信息的DNA分子彼此分離發(fā)生在(　　) A．細(xì)胞分裂間期 B．減數(shù)第一次分裂后期 C．減數(shù)第一次分裂后期和有絲分裂后期 D．減數(shù)第二次分裂后期和有絲分裂后期 解析　減數(shù)第二次分裂后期和有絲分裂后期，著絲點(diǎn)分裂，姐妹染色單體分開，復(fù)制得到的兩個(gè)相同DNA彼此分開。 答案　D 10．在噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)中，如

20、果細(xì)菌體內(nèi)的DNA和蛋白質(zhì)分別含有31P和32S，噬菌體中的DNA和蛋白質(zhì)分別含有32P和35S，噬菌體DNA在細(xì)菌體內(nèi)復(fù)制了3次，那么從細(xì)菌體內(nèi)釋放出的子代噬菌體中含有32P的噬菌體和含有35S的噬菌體分別占子代噬菌體總數(shù)的(　　) A．1/4和1 B．3/4和0 C．1/4和0 D．3/4和1 解析　子代噬菌體的蛋白質(zhì)是以細(xì)菌的氨基酸為原料重新合成的，因此所有子代噬菌體中都不含35S。含32P的噬菌體在細(xì)菌體內(nèi)利用31P復(fù)制3次，在復(fù)制后的8個(gè)噬菌體中，只有2個(gè)含32P，占所有噬菌體的1/4。 答案　C 11．某生物的體細(xì)胞中有2n條染色體。該生物的體細(xì)胞在含15N的培養(yǎng)基中

21、培養(yǎng)多代后，移到不含15N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，第一次分裂形成的1個(gè)子細(xì)胞中含15N的染色體數(shù)目是(　　) A．0 B．n C．2n D．4n 解析　DNA的復(fù)制方式是半保留復(fù)制，故所有子代DNA均含有15N，子細(xì)胞中的染色體全部含有15N。 答案　C 12．若將果蠅的一個(gè)精原細(xì)胞中的一個(gè)DNA分子用15N進(jìn)行標(biāo)記，正常情況下在該細(xì)胞形成的精細(xì)胞中，含15N的精細(xì)胞數(shù)占(　　) A．1/8 B．1/4 C．1/2 D．1/16 解析　一個(gè)精原細(xì)胞減數(shù)分裂形成4個(gè)精細(xì)胞，整個(gè)過程中，DNA只復(fù)制1次，細(xì)胞連續(xù)分裂2次，而1個(gè)被15N標(biāo)記過的DNA復(fù)制后形成的2個(gè)DNA分子中都含有15N

22、。該細(xì)胞形成的4個(gè)精細(xì)胞中，有2個(gè)含有被標(biāo)記的DNA分子，另外2個(gè)含有其同源染色體上的未被標(biāo)記的DNA分子。 答案　C 13．下圖為真核生物染色體上DNA分子復(fù)制過程示意圖，有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．圖中DNA分子復(fù)制是從多個(gè)起點(diǎn)同時(shí)開始的 B．圖中DNA分子復(fù)制是邊解旋邊雙向復(fù)制的 C．真核生物DNA分子復(fù)制過程需要解旋酶 D．真核生物的這種復(fù)制方式提高了復(fù)制速率 解析　從圖中能看出有多個(gè)復(fù)制起點(diǎn)，但并不是同時(shí)開始，所以A錯(cuò)誤。圖中DNA分子復(fù)制是邊解旋邊雙向復(fù)制的，真核生物DNA分子復(fù)制過程需要解旋酶、DNA聚合酶等酶的參與。真核細(xì)胞的DNA分子具有多個(gè)復(fù)

23、制起點(diǎn)，這種復(fù)制方式加速了復(fù)制過程，提高了復(fù)制速率。 答案　A 14．下圖甲、乙分別表示DNA分子的兩條鏈，據(jù)圖回答： (1)該圖表示的生理過程是______，該過程主要發(fā)生在細(xì)胞的______部位。 (2)圖中的1、4分別是__________、______。 (3)假如經(jīng)過科學(xué)家的測(cè)定，甲鏈上的A∶T∶C∶G＝2∶1∶4∶3，則乙鏈中的該比例為______。 (4)如果圖中兩條模板鏈共有堿基120個(gè)，其中A占20%，則圖中過程進(jìn)行3次，需要游離的胞嘧啶______個(gè)。 解析　(1)該圖表示的是DNA復(fù)制，主要發(fā)生在細(xì)胞核內(nèi)。(2)根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，圖中1、4所含堿基分

24、別為A、C。(3)如果甲鏈上的A∶T∶C∶G＝2∶1∶4∶3，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，乙鏈中的該比例為A∶T∶C∶G＝1∶2∶3∶4。(4)如果圖中兩條模板鏈共有堿基120個(gè)，其中腺嘌呤占?jí)A基總數(shù)的20%，則A＝T＝120×20%＝24，G＝C＝36個(gè)。圖中過程進(jìn)行3次，形成8個(gè)DNA分子片段，DNA分子增加片段了7個(gè)，因此參加到復(fù)制過程中的游離胞嘧啶脫氧核苷酸總數(shù)是36×7＝252個(gè)。 答案　(1)DNA復(fù)制　細(xì)胞核　(2)A　C　(3)1∶2∶3∶4　(4)252 15．將大腸桿菌置于含15N的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，這樣后代大腸桿菌細(xì)胞中的DNA均被15N標(biāo)記，然后將被15N標(biāo)記的大腸桿菌作為親

25、代轉(zhuǎn)到普通培養(yǎng)基，繁殖兩代，親代、子一代、子二代大腸桿菌的狀況如圖所示。 (1)后代大腸桿菌DNA儲(chǔ)存的遺傳信息與親代大腸桿菌DNA儲(chǔ)存的遺傳信息完全相同的原因是______________________________________________________。 (2)如果將子二代大腸桿菌的DNA分子總量作為1，其中，帶15N的子二代大腸桿菌DNA分子約占總量的________%。 (3)如果將子二代大腸桿菌的DNA含量作為1，其中，帶15N的子二代大腸桿菌DNA含量(單鏈)約占總量的________%。 (4)本實(shí)驗(yàn)可以說明DNA的復(fù)制方式是____________。

26、 (5)如用某種離心方法分離得到子二代大腸桿菌的DNA，請(qǐng)你將DNA分子可能出現(xiàn)在試管的位置在下圖標(biāo)出。 答案　(1)它們均是以親代15N標(biāo)記的DNA雙鏈的每條鏈為模板按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則合成的　(2)50 (3)25　(4)半保留復(fù)制　(5)如圖 16．(實(shí)驗(yàn)探究)蠶豆體細(xì)胞染色體數(shù)目2N＝12，科學(xué)家用3H標(biāo)記蠶豆根尖細(xì)胞的DNA，可以在染色體水平上研究真核生物的DNA復(fù)制方式。 實(shí)驗(yàn)的基本過程如下： Ⅰ.將蠶豆幼苗培養(yǎng)在含有3H的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的培養(yǎng)基上，培養(yǎng)一段時(shí)間后，觀察細(xì)胞分裂中期染色體的放射性情況。 Ⅱ.當(dāng)DNA分子雙鏈都被3H標(biāo)記后，再將根移到含有秋水仙

27、素的非放射性培養(yǎng)基中，培養(yǎng)一段時(shí)間后，觀察細(xì)胞分裂中期染色體的放射性情況。 請(qǐng)回答相關(guān)問題： (1)蠶豆根尖細(xì)胞進(jìn)行的分裂方式是________________；秋水仙素能使部分細(xì)胞的染色體數(shù)目加倍，其作用的機(jī)理是______________________________。 (2)Ⅰ中，在根尖細(xì)胞進(jìn)行第一次分裂時(shí)，每一條染色體上帶有放射性的染色單體有________條，每個(gè)DNA分子中，有________條鏈帶有放射性。Ⅱ中，若觀察到一個(gè)細(xì)胞具有24條染色體，且二分之一的染色單體具有放射性，則表示該細(xì)胞的染色體在無(wú)放射性的培養(yǎng)基上復(fù)制________次，該細(xì)胞含有________個(gè)染色

28、體組。 (3)上述實(shí)驗(yàn)表明，DNA分子的復(fù)制方式是___________________________。 解析　(1)蠶豆根尖細(xì)胞為體細(xì)胞，其分裂方式為有絲分裂。秋水仙素使細(xì)胞內(nèi)染色體加倍的原理是體細(xì)胞在有絲分裂過程中，染色體完成了復(fù)制，紡錘體的形成受到破壞，以致染色體不能被拉向兩極，于是形成了染色體數(shù)目加倍的細(xì)胞。(2)由于DNA的復(fù)制為半保留復(fù)制，第一次分裂完成時(shí)，每個(gè)DNA分子中都有一條鏈被3H標(biāo)記，每一條染色體上有2條染色單體被3H標(biāo)記。當(dāng)DNA分子雙鏈都被3H標(biāo)記后，再將根移到含有秋水仙素的非放射性培養(yǎng)基中，觀察到一個(gè)細(xì)胞具有24條染色體，且二分之一的染色單體具有放射性，則表明該細(xì)胞的染色體在無(wú)放射性的培養(yǎng)基上復(fù)制2次，該細(xì)胞含有4個(gè)染色體組。(3)上述實(shí)驗(yàn)證明DNA分子的復(fù)制方式是半保留復(fù)制。 答案　(1)有絲分裂　抑制紡錘體的形成　(2)2　1　2　4　(3)半保留復(fù)制 12