资料简介
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第3节 DNA的复制
什么是DNA的复制？
DNA分子的复制是指以亲代DN
A分子为模板合成子代DNA分子
的过程.
DNA分子是如何复制的？
最早提出的DNA复制模型有三种：
2、全保留复
制：
新复制出的
分子直接形
成，完全没
有旧的部分；
1、半保留复
制：
形成的分子
一半是新的，
一半是旧的；
3、分散复制（弥散复
制）：
新复制的分子中新旧
都有，但分配是随机组
合的；
一、对DNA分子复制的推测
沃森和克里克推测是半保留复制模型
如果要设计实验证明哪个观点是正确的，
你认为最基本的思路是什么？
把复制的子链和原来的母链做上标记，
然后观察它们在新DNA中出现的情况。
一、对DNA复制的推测(续)
实验设计
关键: 区分亲、子代DNA
实验方法: 同位素示踪法
15N
14N
——密度大
——密度小
实验材料: 大肠杆菌
将大肠杆菌放在含15N标记的NH4Cl培养
液培养生长
二、DNA半保留复制的实验证据
想一想: 怎样把不同的DNA分开呢？
密度梯度离心技术
中带
(中间) 重带
(下部)
15N/15N
15N/14N
轻带
(上部)
14N/14N
DNA的两条链
都被15N标记
结论：
将大肠杆菌
放在15NH4Cl
培养液生长
繁殖若干代
分裂一次
分裂两次
提取
离心
提取
离心
15N/14N-DNA
提取
离心 15N/15N-DNA
14N/14N-DNA
15N/14N-DNA
半保留复制
DNA的复制
阅读P54(5min)，弄清楚以下8个问题：
1.复制的概念：
2.复制的场所：
3.复制的时间：
4.复制的条件：
5.复制的过程：
6.复制的特点：
7.准确复制原因：
8.复制的意义：
解旋酶催化（氢键断裂）解旋：
模板
（在DNA聚合酶的催化下，利用游离
的脱氧核苷酸进行碱基互补配对）
复制: 以母链为模板进行碱基配对
母链（旧链）
子链（新链）
子代DNA:
同时进行(边解旋边复制）
组成
1、概念：
2、场所：
3、时期：
4、条件
5、复制过程：
6、复制特点
7、准确复制原因
8、复制的生物学意义：
有丝分裂间期、减数分裂第一次分裂的间期
模板：
原料：
能量：
酶：
DNA的两条母链
游离的脱氧核苷酸（A、G、C、T）
ATP
DNA解旋酶、DNA聚合酶等
①DNA双链提供精确的模板
（1）边解旋边复制 （2）半保留复制
细胞核（主要）、线粒体、叶绿体
解旋→合成互补子链→形成子代DNA
②碱基互补配对原则
P54
边
解
旋
复
制
半
保
留
复
制 多
起
点
复
制
连续复制n次后，
①含14N(母链)的DNA分子有 个,占 ；
例.一个用14N标记的DNA分子，进入含15N的环境中，
连续复制三次后，含14N的DNA数占 ％；25
2
2
2n
2
③结构(碱基排列顺序)与其中一条链相同的链占 ；
1
2n
50%
②含14N(母链)的脱氧核苷酸链有 条,占 ；
0 0
⑤含15N(子链)的DNA分子有 个,占 ；
④只含14N(母链)的DNA分子有 个,占 ；
2n 100%
⑥只含15N(子链)的DNA分子有 个,占 。2n-2 2n-2
2n
第一代
第二代
第三代
第四代
无论DNA复制多少次，含有原来母链的DNA分
子永远只有两条
思维拓展
１)复制n次后DNA个数:
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
2n（n=复制次数）
2）含母链的DNA数量比例
2
2ｎ
将 15N标记的DNA分子放在 14N 的培养基上培养，
经过3次复制，在所形成的子代 DNA中，含15N 的D
NA占总数的比例和含15N的脱氧核苷酸链占总数的比
例各为（ ）和（ ）
A．1/16 B．l／8 C．1／4 D．1／2
①
子一代
②
子二代
亲代
①
③
子三代
C B
1) 复制n次后DNA个数:
思维拓展
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
2n(n=复制次数)
2) 含母链的DNA数量比例 2
2ｎ
无论DNA复制多少次,含有母链的DNA分子只有两条
Ⅳ
例：将 15N标记的DNA分子放在 14N 的培养基上培
养， 经过3次复制，在所形成的子代 DNA中，含15
N 的DNA占总数的比例和含15N的脱氧核苷酸链占
总数的比例各为（ ）和（ ）
A．1/16 B．l／8 C．1／4 D．1／2
①
子一代
②
子二代
亲代
①
③
子三代
C B
例.
如果细菌体内的DNA和蛋白质分别含有31P和32S，
噬菌体中的DNA和蛋白质分别含有32P和35S，2
个噬菌体在细菌体内增殖，那么从细菌体内
释放出的n个子代噬菌体中含有32P的噬菌体和
含有35S的噬菌体分别占有________个4和0
三、DNA复制的过程
1.DNA分子复制的时间?
2.DNA分子复制过程是怎样的?
3.DNA分子复制需要哪些条件?
4.DNA分子复制有何特点?
5.DNA分子复制有何生物学意义?
1、DNA分子复制发生在什么时间?
有丝分裂间期
减数第一次分裂的间期
无丝分裂间期
1.概念：
2.时间：
三、DNA分子复制的过程
是指以亲代DNA为模板
合成子代DNA的过程.
细胞有丝分裂的间期和
减数第一次分裂的间期
（真核生物）
3.场所：细胞核(主要)
解旋酶催化1)解旋
模板
2)合成互补子链 以母链为模板进行
碱基配对(在DNA聚合酶的催化
下,利用游离的脱氧核苷酸进行)
母链（旧链）
子链（新链）
子代DNA:
同时进行(边解旋边复制)
组成
3)螺旋化:
在ATP供能、解旋酶的作用下，DNA分子的
两条脱氧核苷酸链配对的碱基从氢键处断裂，
双螺旋的两条链解开的过程。
目的：为复制提供准确的模板，解开的两
条单链叫母链。
解旋酶的作用位点？ 碱基对之间的氢键
什么叫解旋？解旋的目的是什么？
①模板：
②原料：
③能量：
④酶 ：
5、DNA分子复制时需要哪些条件？
亲代DNA的两条母链；
4种脱氧核苷酸：
ATP;
DNA解旋酶，DNA聚合酶等。
6.DNA分子复制的特点:
边解旋边复制
半保留复制方式
7.DNA准确复制的原因?
①DNA分子具有独特的双螺旋结
构，为复制提供了精确的模板；
②碱基遵循互补配对原则，使复
制准确无误。
DNA的复制是否一定准确无误？
8.DNA分子的复制实质(意义)？
DNA分子通过复制，使遗传信息
从亲代传递给了子代，从而保持
了遗传信息的连续性，保证了物
种的相对稳定性。
规律1：亲代DNA复制n代后，DNA分子数为＿
＿＿，含亲代母链的DNA分子数为＿＿＿，
不含亲代母链的DNA分子数为＿＿＿＿
变通：亲代母链与子代DNA链数之比为：
含亲代母链的DNA分子数与子代DNA分子
数之比为：
1/2n
2/ 2n
2n 2
2n-2
所需某种游离的脱氧核苷酸数=
规律2：亲代DNA分子经 n 次复制，
例如：一个DNA分子片段，经水分解消耗88个
水分子，得到多少个脱氧核苷酸？
规律3：碱基总数＝失去H2O数＋2
90
a (2 n－1)
其中 a 表示亲代DNA含有的某种碱基数
例3：具有100个碱基对的1个DNA分子片断，内
含40个胸腺嘧啶，如果连续复制两次，则需要游
离的胞嘧啶脱氧核苷酸的数目为_____个。180
练习：某DNA分子共含有含氮碱基1400个，其
中一条链上A+T/C+G= 2 : 5，问该DNA分子连
续复制2次，共需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的
数目是_______个.600
1、概念：
2、场所：
3、时期：
4、条件：
DNA分子的复制小结：
有丝分裂间期、减数分裂第一次分裂间期
模板：
原料：
能量：
酶：
DNA的两条母链
游离的脱氧核苷酸（A、G、C、T）
ATP
DNA解旋酶、DNA聚合酶等
细胞核（主要）、线粒体、叶绿体
5、复制过程：
6、复制特点：
7、准确复制原因：
8、复制的生物学意义：
DNA分子的复制小结：
①DNA双链提供精确的模板
（1）边解旋边复制（2）半保留复制
解旋→合成互补子链→形成子代DNA
②碱基互补配对原则
P54
DNA分子通过复制，使遗传信息从亲代传递给了子代,从
而保持了遗传信息的连续性，保证了物种的相对稳定性。
⑴G0、G1、G2三代D
NA离心后的试管分别
是图中的：G0 、G
1 、G2 。
A
B D
⑵G2代在①、②、③三条带中DNA数的比例
是 。
⑶图中①、②两条带中DNA分子所含的同位素磷
分别是： ， 。
⑷.上述实验结果证明了DNA复制方式是 。
0:2:2
31P 31P 和32P
半保留复制
例. 以含有31P标志的大肠杆菌放入32P的培
养液中，培养2代。离心结果如右：
1．下列关于DNA复制过程的正确顺序是（ ）
①互补碱基对之间氢键断裂.
②互补碱基对之间形成氢键.
③DNA分子在解旋酶的作用下解旋.
④以解旋后的母链为模板进行碱基互补配对.
⑤子链与母链盘 旋成双螺旋状结构.
③
课堂练习
①④②⑤
2．DNA分子复制能准确无误地进行原因是( )
A．碱基之间由氢键相连
B．DNA分子独特的双螺旋结构
C．DNA的半保留复制
D．DNA的边解旋边复制特点B
课堂练习
3．将 标记的DNA分子放在 的培养基上
培养， 经过3次复制，在所形成的子代 D
NA中，含 的DNA占总数是（ ）
A．1/16 B．1/8
C．1/4 D．1/2C
4.由15N标记细菌的DNA，然后又将14N来供给
这种细菌，于是该细菌便用14N来合成DNA，假
设细菌连续分裂三次产生了八个新个体，它们D
NA中的含14N的链与15N的链的比例是 ( )
A、4：1 B、3：1
C、2：1 D、7：1 D
归纳：DNA分子的相关计算
1．DNA分子中，脱氧核苷酸的数目＝脱氧核糖的数目
＝含氮碱基的数目＝磷酸的数目。
2．DNA分子中碱基间的关系
比较项目 整个DNA分子 α链 β链
A、T、G、C的关系 A＝T
G＝C
Tα＝Aβ Cα＝Gβ
Aα＝Tβ Gα＝Cβ
(A＋G)/(T＋C)非互
补碱基的和之比 1 M 1/M
(A＋T)/(G＋C)互补
碱基的和之比 N N N
(A＋G)或(T＋C) 在整个DNA分子中占碱基总数的1/2
3. 假设一条DNA分子中有胸腺嘧啶m个,
则该DNA复制n次后，需游离的胸腺嘧
啶(T)__________个。(2n－1)m
4、DNA分子复制n代产生的子代DNA分
子数为_____ , 子代DNA分子含有的DN
A单链数为_____________。2n×2＝2n＋1
2n
5．一个DNA分子无论复制多少次，产生的子代D
NA分子中含有的母链数总是2条,含母链的DNA分
子也只有且必有两个。
复制n次，子代DNA分子中,含亲代DNA母链的
仅两个DNA分子,占子代DNA总数的2/2n；
亲代DNA分子母链两条，占子代DNA中脱氧
核苷酸链总数的2/2n＋1＝1/2n。
1、下列关于DNA复制的说法，其中不正确的是
（ ）
A. DNA复制过程中需要酶的催化
B. DNA复制过程中需要的能量直接由糖类提供
C. DNA 分子是边解旋复制的
D. DNA 复制过程中两条母链均可作模板
2、以DNA的一条链“－A－T－C－”为模板，经复制
后的子链是（ ）
A. “－T－A－G－” B. “－U－A－G－”
C. “－T－A－C－” D. “－T－U－G－”
B
A
一个亲代DNA分子经 n 次复制后，则
（１）DNA分子数
①子代DNA分子数：
②含亲代母链的DNA分子数：
③不含亲代母链的DNA分子数：
2n个
2个
2n-2个
规律
总结
一个亲代DNA分子经 n 次复制后，则
（2）脱氧核苷酸链数
①子代DNA分子中脱氧核苷酸链数：
②亲代脱氧核苷酸链数：
③新合成的脱氧核苷酸链数：
2n+1条
2条
2n+1-2条
规律
总结
能力应用
一个有N15标记的DNA分子放在没有标记的
环境中培养,复制5次后，子代DNA分子中：
被标记的DNA分子占DNA分子总的 。
含14N的DNA分子有 个
1/16
32
某DNA分子共有a个碱基，其中含胞嘧啶m个，
则该DNA分子复制3次，需游离的胸腺嘧啶脱氧
核苷酸数为（ ）
A.7（a-m） B. 7（a/2-m）
C. 8（a-m） D.8（2a-m）
B
第3次，需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数
4a
能力应用
1、下列关于DNA复制的说法，其中不正确的是
（ ）
A. DNA复制过程中需要酶的催化
B. DNA复制过程中需要的能量直接由糖类提供
C. DNA 分子是边解旋复制的
D. DNA 复制过程中两条母链均可作模板
2、以DNA的一条链“－A－T－C－”为模板，经复制
后的子链是（ ）
A. “－T－A－G－” B. “－U－A－G－”
C. “－T－A－C－” D. “－T－U－G－”
B
A
三、DNA分子复制中相关计算规律总结
1.复制n代
（1）DNA分子数：
（2）含15N的DNA分子数：
（3）含14N的DNA分子数：
（4）只含15N的DNA分子数：
（5）只含14N的DNA分子数：
2n
2n
2n－2
2
0
（1）脱氧核苷酸链数：
（2）含15N的脱氧核苷酸链数：
（3）含14N的脱氧核苷酸链数：
2n+1
2
2n+1-2
2.若某亲代DNA分子含A（腺嘌呤脱氧核苷酸）m个：
（1）经过n次复制后，共需游离的腺嘌呤脱氧核苷酸
数为：m(2n－1)
（2）在第n次复制时，共需游离的腺嘌呤脱氧核
苷酸数为：mx2n－1
①从基因在染色体(染色质)上的关系看：基因在染色体上
具有一定的位置，并且呈线性排列。基因与染色体的行为具有
一致性。
②从基因与DNA的关系看：每个DNA分子上有许多基因，基
因是有遗传效应的DNA片段(DAN片段不一定是基因) 。
③从基因与性状的关系看：基因是控制生物性状的结构和
功能单位。
④从基因与遗传信息的关系看：基因的脱氧核苷酸的排列
顺序包含着遗传信息。对于某个基因来说，其“顺序”是固定
的，而不同的基因，其脱氧核苷酸的顺序又是各不相同的。
染色体
DNA
基因
脱氧核苷酸
染色体是DNA
的主要载体
每个染色体上有
一个DNA分子
基因是有遗传效应
的DNA片断
每个DNA分子
上有许多基因
基因中的脱氧核苷酸排
列顺序代表着遗传信息
每个基因由许多
脱氧核苷酸组成
DNA是主要的
遗传物质
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