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(共23张PPT)
第3章 基因的本质
第3节 DNA的复制
（第2课时）
一、DNA复制的过程
活动一：请阅读课本P55-P56，并思考以下问题：
DNA复制的概念、发生的时期、场所？
DNA复制的过程是怎样的？
DNA复制需要哪些基本条件？
DNA复制的有哪些特点
DNA能精确复制的原因是什么？
DNA复制有何意义？
一、DNA复制的过程
1、概念
以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。
2、时期
(随着染色体的复制而完成的)
细胞分裂前的间期
3、场所
真核生物：
原核生物：
病毒：
细胞核（主要）、叶绿体、线粒体
拟核（主要）、细胞质
宿主细胞内
有丝分裂前的间期
减数分裂Ⅰ前的间期
一、DNA复制的过程
DNA聚合酶
解旋酶
子链
DNA模板链
DNA聚合酶
DNA模板链
子链
DNA
解旋
合成子链
重新螺旋
条件：
结果：
解开的每一条母链
DNA聚合酶
4种脱氧核苷酸
一、DNA复制的过程
4、过程
3′
5′
5′
3′
解旋酶、能量
氢键断裂，双链解开
模板：
原料：
游离的4种脱氧核苷酸
酶：
原则：
碱基互补配对原则
方向：
5′端到3′端
能量:
一条母链和一条子链螺旋成为一个新的DNA分子
边解旋
边复制
ATP
ATP
ATP
一、DNA复制的过程
5、条件
模板：
原料：
能量：
酶：
解开的每一条母链
解旋酶、DNA聚合酶
游离的4种脱氧核苷酸
ATP
6、原则
碱基互补配对原则
（保证了复制能够准确地进行）
一、DNA复制的过程
7、特点
已知果蝇的基因组大小为1.8x108bp(bp表示碱基对），真核细胞中DNA复制的速率一般为50～100bp/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。
果蝇DNA的电镜照片
提高DNA复制的效率
①半保留复制
②边解旋边复制
③双向复制
原核生物：单起点
真核生物：多起点
一、DNA复制的过程
8、准确复制的原因
①DNA独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板；
9、意义
将遗传信息由亲代细胞传递给子代细胞，保证了遗传信息的连续性。
复制正确
遗传
复制出错
变异
②通过碱基互补配对，保证了复制能够准确地进行 。
1、DNA的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
教材P56 “概念检测2”
B
课堂小测
2、下图表示DNA复制的过程，结合图示判断，下列有关叙述错误的是（ ）
A．DNA复制过程中首先需要解旋酶破坏DNA双链间的氢键，使两条链解开
B．DNA分子的复制具有边解旋边复制的特点，生成的两条子链方向相反
C．DNA分子的复制需要DNA聚合酶将单个脱氧核苷酸连接成DNA片段
D．DNA的两条子链都是连续合成的
美在课堂P88 “跟踪训练2”
D
课堂小测
3、图1是果蝇DNA电镜照片，图中的泡状结构是DNA复制
泡，是DNA上正在复制的部分；图2为真核生物染色体上
DNA分子复制过程示意图。下列有关叙述错误的是（ ）
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
美在课堂P88 “典例”
A
课堂小测
15N
15N
15N
14N
15N
14N
14N
14N
14N
14N
第一代
第二代
第三代
二、DNA复制的相关计算
活动二：画出一个被15N标记的DNA分子在含14N的培养基中培养3代的复制过程
亲 代
二、DNA复制的相关计算
1、DNA分子数
①子代DNA分子数 个
②含15N(含亲代)的DNA数 个
③含14N的DNA数 个
④只含15N(只含亲代)的DNA数 个
⑤只含14N(不含亲代)的DNA数 个
2n
0
2
2n-2
2n
假设将一个全部被15N标记的双链DNA分子(亲代)转移到含14N的培养液中培养n代，且亲代DNA分子中含有腺嘌呤脱氧核苷酸m个。
例1：某一个带有同位素15N标记的DNA分子，以含14N的脱氧核苷酸为原料，连续复制三次，在合成的DNA分子中，只含14N标记的DNA分子占（ ）
A.12.5% B.25% C.75% D.100%
变式1：将DNA双链都被15N标记的大肠杆菌放在含有14N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15N
B. 含有15N的大肠杆菌占全部大肠杆菌的比例为1/2
C. 含有15N的大肠杆菌占全部大肠杆菌的比例为1/4
D. 含有15N的DNA分子占全部DNA分子的比例为1/8
二、DNA复制的相关计算
C
C
二、DNA复制的相关计算
2、脱氧核苷酸链数
①子代DNA中脱氧核苷酸链数
为 条。
②含15N(亲代)的脱氧核苷酸链数
为 条。
③含14N(新合成)的脱氧核苷酸链数为 条。
2n+1
2
2n+1-2
2×2n=
假设将一个全部被15N标记的双链DNA分子(亲代)转移到含14N的培养液中培养n代，且亲代DNA分子中含有腺嘌呤脱氧核苷酸m个。
例2：有15N标记的一个DNA分子放在含有14N的培养基中复制5次，含15N的链有 条；含14N的链占全部DNA分子单链的比例是 。
变式2：将用15N标记的1个DNA分子放在含有14N的培养基中，让其复制3次，则含有15N的DNA分子占全部DNA分子的比例、含有15N的脱氧核苷酸链占全部DNA单链的比例依次是（ ）
1/2 、1/4 B. 1/4 、1/8
C. 1/4 、1 D. 1/8 、1/8
二、DNA复制的相关计算
31/32
B
2
二、DNA复制的相关计算
假设将一个全部被15N标记的双链DNA分子(亲代)转移到含14N的培养液中培养n代，且亲代DNA分子中含有腺嘌呤脱氧核苷酸m个。
3、消耗的脱氧核苷酸数
⑴复制n次需要 个该游离的脱氧核苷酸
①复制1次需 个该游离的脱氧核苷酸；
②复制2次需 个该游离的脱氧核苷酸
m
m×(2n－1)
3m
二、DNA复制的相关计算
假设将一个全部被15N标记的双链DNA分子(亲代)转移到含14N的培养液中培养n代，且亲代DNA分子中含有腺嘌呤脱氧核苷酸m个。
3、消耗的脱氧核苷酸数
⑵第n次复制需要 个该游离的脱氧核苷酸
①第1次复制需要 个该游离的脱氧核苷酸
②第2次复制需要 个该游离的脱氧核苷酸
m
2m
m×2n-1
例3：一个DNA分子中有碱基A20个，占全部碱基的20％，若DNA连续复制2次，需要碱基C 个,第2次复制需要碱基C 个,
变式3：某一个DNA分子的碱基总数中，腺嘌呤为200个，复制n次后，共消耗周围环境中的腺嘌呤脱氧核苷酸3 000个，则该DNA分子已经复制了几次（ ）
A.四次 B.五次 C.六次 D.七次
二、DNA复制的相关计算
A
90
60
变式4：某个DNA片段由100个碱基对组成，A＋T占碱基总数的30%，若该DNA片段第3次复制需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸分子个数为（ ）
A.200 B.280 C.360 D.490
B
三、DNA复制与细胞中的染色体标记问题
1、有丝分裂
复制
第1次分裂
复制
复制
每条染色体均带有标记
每条姐妹染色单体均带有标记
第2次分裂
第2次分裂
培养一个细胞周期，产生的子染色体都带有标记
培养2个细胞周期，产生的子染色体一半带有标记
三、DNA复制与细胞中的染色体标记问题
2、减数分裂
复制
减数分裂Ⅱ
减数分裂Ⅱ
减数分裂Ⅰ
产生的子染色体都带有标记
4、某DNA分子含m对碱基，其中腺嘌呤有a个。下列有关此DNA在连续复制时所需的胞嘧啶脱氧核苷酸数目的叙述，错误的是（ ）
A．在第一次复制时，需要(m－a)个
B．在第二次复制时，需要2(m－a)个
C．在第n次复制时，需要2n－1(m－a)个
D．在复制n次过程中，总共需要2n(m－a)个
美在课堂P89 “跟踪训练1”
D
课堂小测
5、用15N标记细菌的DNA分子，再将它们放入含14N的培养基中连续繁殖4代，a、b、c为3种DNA分子：a只含15N，b同时含14N和15N，c只含14N，如下图所示，这3种DNA分子的比例正确的是（ ）
美在课堂P89 “跟踪训练2”
D
课堂小测

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