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第3节 DNA的复制
第3章 基因的本质
一、导入新课
亲代的遗传物质通过复制传递给了子代。
为什么这样像？
一、导入新课
何谓DNA的复制？
所谓DNA的复制就是指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程，1DNA→2DNA。
新产生的DNA分子是一个全新的DNA分子吗？
二、讲授新课
（一）对DNA复制的推测
1．全保留复制：新复制出的分子直接形成，完全没有旧的部分。
复制一次
亲代DNA
子代DNA
（一）对DNA复制的推测
2．半保留复制：形成的分子一半是新的，一半是旧的。
复制一次
亲代DNA
子代DNA
（一）对DNA复制的推测
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。
复制一次
亲代DNA
子代DNA
（二）对DNA复制方式的探究
【作出假设】DNA复制是一种半保留式的复制
假说-演绎法
每个子代DNA均由1条母链和1条子链组成。
（二）对DNA复制方式的探究
假说-演绎法
问题1：如果DNA是半保留复制，复制后得到的子一代DNA和子二代DNA的组成是怎样的
问题2：如果要在实验中直观地区别、“标识”母链或子链，可以采取什么办法？
亲
代
子一代
子二代
（二）对DNA复制方式的探究
亲
代
子一代
子二代
问题3：如果用同位素（放射性）进行标记，
用什么元素？
N、P
假说-演绎法
（二）对DNA复制方式的探究
亲
代
子一代
子二代
问题4：如果亲代DNA是15N的，放在14N的环境
中进行培养，则亲代、子一代、子二代DNA分
别含有哪种N元素？
假说-演绎法
15N/14N-DNA （全部）
15N/14N-DNA（1/2）
子一代：
子二代：
亲 代：
15N/15N-DNA （全部）
14N/14N-DNA（1/2）
（二）对DNA复制方式的探究
假说-演绎法
问题5：要验证上述预测，就要分别观察亲代和子代的情况，但实验中，复制后的DNA分子混合在一起的，不易分离。怎么解决这个问题？
通过密度梯度离心使其发生分层（15N质量大于14N）
15N
15N
14N
14N
14N
15N
验证假设
15N/14N-DNA
15N/14N-DNA
14N/14N-DNA
（二）对DNA复制方式的探究
小结
作出假设
演绎推理
验证假设
假说演绎
（1）DNA的复制是半保留复制
（2）子代DNA可能的情况及如何设计实验验证这种现象
（3）通过实验进行验证
得出结论
（三）DNA复制过程
以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程。
复制时期
复制场所：
复制过程
解旋
合成子链
形成子DNA
细胞核、线粒体、叶绿体
有丝分裂间期
减数第一次分裂前的间期
（三）DNA复制过程
复制条件
复制特点：
复制意义：
遗传信息从亲代传给子代，从而保持了遗传信息的连续性
边解旋边复制、半保留复制
模板：DNA的每一条链为模板
原料：四种脱氧核苷酸
能量：ATP
酶：解旋酶、DNA聚合酶、DNA连接酶
引物：RNA
（三）DNA复制过程
①二条母链的碱基顺序是否相同？
②二条子链的碱基顺序是否相同？
③新合成的二个DNA碱基顺序是否相同？
不同，互补
相同
不同，互补
（三）DNA复制过程
思考：DNA准确复制的原因
①DNA具有独特的双螺旋结构，能为复制提供精确的模板。
②碱基具有互补配对的能力，能够使复制准确无误。
“图解法”分析DNA复制过程中的相关计算
亲 代
第一代
第二代
第n代
15N
15N
15N
15N
14N
14N
14N
14N
14N
14N
……
……
2n
“图解法”分析DNA复制过程中的相关计算
子代DNA分子共有2n个
1．将1个含有15N的DNA分子放在含有14N的培养基上培养，复制n次，则
含15N的DNA分子：2个
只含15N的DNA分子：0个
含14N的DNA分子：2n个
只含14N的DNA分子： （2n-2）个
脱氧核苷酸链共有2n+1条
含15N的脱氧核苷酸链：2条
含14N的脱氧核苷酸链： （2n+1-2）条
“图解法”分析DNA复制过程中的相关计算
2．DNA复制过程中消耗脱氧核苷酸数
（1）若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，经过n次复制需
要消耗该种脱氧核苷酸数为：m（2n-1）。
（2）第n次复制所需该种脱氧核苷酸数目为：m·2n-1。
课堂小结
★时间：
有丝分裂分裂间期、减数第一次分裂前的间期
★过程
解旋
合成子链
模板：
亲代DNA提供
原料：
原则：
条件
游离的脱氧核苷酸
碱基互补配对原则
能量：
酶：
★特点
边解旋边复制
半保留复制
★意义：
保持前后代遗传信息的连续性
复旋
ATP
解旋酶、DNA聚合酶、DNA连接酶
随堂练习
1．DNA的复制是在细胞的______分裂和______第一次分裂前的_____期
进行的。复制是指以_____________为模板来合成____________的过程。
复制特点是______________。复制过程必需以____________________为模板、_______________为原料、_______ 提供能量、_____的催化等条
件，_________________________为DNA的复制提供精确的模板、并有
_________________能力保证复制能够准确无误地完成。一个亲代DNA
分子通过复制形成了两个_____________________________，新形成的
DNA分子都是既含一条_____链、又含一条_______链，因此，称DNA
的复制为“_________________”。
有丝
减数
间
亲代DNA分子
子代DNA分子
边解旋边复制
亲代DNA分子一条链
脱氧核苷酸
ATP
酶
DNA分子双螺旋结构
碱基互补配对
结构完全相同的子代DNA分子
母
子
半保留复制
2．一个DNA分子经过3次复制后，保留有原来母链的子代DNA分子占全部子代DNA分子的比例为_______； 原来的母链占全部脱氧核苷酸链的比例为______。 A．1/2 B．1/4 C．1/8 D．1/16
B
C
3．一双链DNA分子在解旋时，一条链上的G变成C，则DNA分子经n次复制后，发生差错的DNA分子占（ ）
A．1/2 B．1/（2n-1） C．1/2n D．1/（2n+1）
A

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