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(共28张PPT)
课前读 3.3 DNA的复制
1、DNA复制的概念：
以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。
2、DNA复制的时间：
有丝分裂的间期、
减数第一次分裂前的间期
4、DNA复制的过程：
解旋
合成子链
形成两子代DNA分子
：在解旋酶作用下，两条螺旋双链解开
：以解开的每一段母链为模板，在DNA聚合酶等酶的作用下，按照碱基互补配对原则，合成与母链互补的子链。
：延伸子链，母子链盘绕成双螺旋结构
3、DNA复制的场所：
主要在细胞核中，但在线粒体、叶绿体、拟核和质粒
5、DNA复制的条件：
模板：
原料：
能量:
酶:
DNA的两条母链
四种游离的脱氧核苷酸
ATP
解旋酶、DNA聚合酶等
6、DNA复制的特点：
1）边解旋边复制
2）半保留复制
7、DNA精确复制的原因：
1）DNA分子独特的双螺旋结构提供精确模板
2）通过碱基互补配对保证了复制的准确进行
8、DNA复制的意义：
保持生物遗传的连续性与稳定性；
可产生基因突变，为生物进化提供原材料
3.3 DNA的复制
学习目标
1、掌握DNA半保留复制的实验证据与相关计算（难点）
2.掌握DNA复制的过程、特点、条件 （重点）
思考：生物亲代与子代之间是通过遗传物质传递遗传信息的，那么亲代的遗传物质如何“多出一份”传递给子代？
复制
DNA是如何复制的呢？
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；
2、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：新复制的分子中新旧都有，但分配是随机组合的
复制一次
复制一次
复制一次
一、对DNA复制的推测
一、对DNA复制的推测
沃森和克里克推测是半保留复制
2、如果要你来设计实验，你认为最基本的思路是什么？
把复制的单链和原来的链做上标记，然后观察它在新DNA中出现的情况。
复制一次
1、这些观点各有不同，如何来证明那个观点是正确的？
只能用实验来证明。
一、对DNA复制的推测
二、DNA半保留复制的实验证据
1.阅读P52-53选学部分，结合图3-12
2.讨论：
（1）该实验运用了什么技术？
（2）结合DNA的半保留复制分析实验结果：为什么亲本只有一条重带，第一代是一条中带，第二代是一条轻带加一条中带？
同位素示踪、密度梯度离心
1、研究方法：假说演绎法
2、相关技术：同位素示踪法、
密度梯度离心
3、步骤：
（1）提出假说：半保留复制
（2）演绎推理：子代DNA离心后
有三种条带
（3）实验验证：
大肠杆菌亲代DNA
第一代
第二代
15N
15N
离心后将在离心管中的哪一位置？
15N
15N
14N
14N
14N
14N
中带
中带
轻带
轻带
15N
15N
14N
14N
DNA分子是半保留复制
结果与假设一致，得出结论：
(1)子代DNA分子数为 个。
①含有亲代链的DNA分子数为 个。
②不含亲代链的DNA分子数为 个。
④只含亲代链的DNA有 个。
(2)子代脱氧核苷酸链数为 条。
①亲代脱氧核苷酸链数为 条。
②新合成的脱氧核苷酸链数为 条。
2n
2
2n-2
0
2n＋1
2
2n＋1-2
三、涉及的计算:
1、 1个DNA分子复制n次后的计算：
三、涉及的计算:
2、关于DNA复制所需游离核苷酸的计算
（1）1个DNA分子中含有T碱基数为a，复制n次，共需T碱基数为____________。
a(2n－1)
（2）1个DNA分子中含有T碱基数为a ，第n次复制需T碱基数为_______________。
a(2n－2n-1)
=a×2n-1
例1（08上海）某个DNA片段由500对碱基组成，A＋T占碱基总数的34%，若该DNA片段复制2次，共需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸分子个数为：
A．330 B．660
C．990 D．1320
C
第2次复制，共需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸分子个数为？
a(2n－2n-1)=330（4-2）=660
同位素示踪DNA分子复制若干代结果分析表
世代 DNA分子特点 DNA分子中脱氧核苷酸链的特点 分子总数 细胞中的DNA分子在离心管中的位置 不同DNA分子占全部DNA分子之比 链总数 含15N的链 含14N的链
15N分子 含14N15N杂种分子 含14N分子 0 1 全在下部 1 2 1
1 2 全在中部 1 4 1/2 1/2
2 4 中 上 1/2 1/2 8 1/4 3/4
3 8 中 上 1/4 3/4 16 1/8 7/8
n 2n 中 上
1/2
1/2
1/4
3/4
2/2n
1-2/2n
2/2n
1-2/2n
2n+1
1/2n
1-1/2n
ATP供能、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）
合成子链—以母链为模板进行碱基配对
母链（旧链）
子链（新链）
形成两个子代DNA:
同时进行(边解旋边复制）
组成
三、DNA分子复制的过程
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：
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）多起点双向进行
细胞核（主要）、线粒体、叶绿体、拟核等
解旋→合成子链→形成子代DNA 复制方式：半保留复制
②碱基互补配对原则
P54
复习旧知——DNA分子复制的过程
DNA的复制就是指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程
边解旋复制
半保留复制
多起点复制
特点：
方式：
1、DNA复制能够准确无误地进行，保证子分子的结构与母分子的结构相同，其根本原因是( )
A. DNA有独特的双螺旋结构
B. 碱基有严格的互补配对关系
C. 参与复制过程的酶有专一性
D. 复制过程有充足的能量供给
B
课堂练习
2、下图为DNA分子结构示意图，对该图的正确描述是

A．②和③相间排列，构成了DNA分子的基本骨架
B．④的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸
C．当DNA复制时，⑨的形成需要连接酶
D．DNA分子中特定的脱氧核苷酸序列代表了遗传信息
D
3、DNA分子共有碱基1400个，其中一条链上的
(A十T)／(C+G)=2:5。该DNA分子连续复制两次，
共需游离的腺嘌呤脱氧核苷酸 （ ）
A.300个 　 B.400个 　 C.600个 　 D.1200个
C
4、某DNA分子共有Q个碱基，其中胞嘧啶M个，则
复制N次，需要游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为
A、（Q-2M）（2N-1）/2 B、（Q-2M）/2
C、（Q-2M）N D、 2M2N
A
7、某双链DNA分子中有腺嘌呤30个， 该DNA分子经三次严格复制后，得到第四代DNA分子，下列有关说法正确的是
A.复制时只需要DNA解旋酶
B.以两条母链为模板，复制出的两条子链结合成一个子代DNA
C.第四代中含有原亲代DAN链的DNA分子占第四代DNA分子总数的1/8
D.在第三次复制时需腺嘌呤120个
D
8、下图是DNA复制图解，请据图回答问题：
（1）DNA复制的时期是 。
（3）实验室内模拟DNA复
制所需的一组条件是（ ）
①DNA模板 ②解旋酶、连
接酶和聚合酶 ③ATP和四
种脱氧核苷酸 ④RNA引物
⑤适宜的温度和酸碱度
A.①②③ B.①②③④
C.①②③④⑤ D.①③④⑤
有丝分裂和减Ⅰ分裂间期
C
半保留复制
有丝分裂间期和减数第
一次分裂前的间
解旋
Ⅱ、Ⅲ
碱基互补配对
100%
12.5%
①
②
胞嘧啶脱氧核苷酸
DNA复制
细胞核、线粒体
有丝分裂间期和减数第一次分裂
多个
提高
解旋
⑨
和叶绿体
前的间期
（4）图中长方形A表示 断点C通过 作用，相互连接起来。
（5）15N标记的DNA分子，
放在没有标记的培养基上培
养，复制三次后标记的DNA
分子占DNA分子总数的 ，
标记的链占全部DNA单链的
。
（6）DNA分子复制完毕后，
新形成的DNA分子子链是（ ）
A.是DNA母链的片段
B.和DNA母链之一相同
C.和DNA母链相同，但T被U所取代
D.和DNA母链稍有不同
DNA聚合酶
DNA连接酶
1/4
1/8
B
PCR（体外DNA增值技术）技术上优点很多，具有快速、灵敏、简便，特异等特点。PCR对DNA模板的质量和数量要求比其他实验方法低得多，PCR技术可用来源于几根头发、贮存了一段时间的干血迹、精斑、或用石蜡包埋的组织等材料作为模板，它具有极灵敏的对DNA分子的分析和检测能力，能检测到单分子DNA或每10万个细胞仅含1个靶DNA分子的样品。所以PCR技术已广泛应用于传染病、遗传疾病检测诊断、肿瘤、癌基因的诊断和研究、基因工程的分子克隆等等很多领域中。
补充：关于PCR技术

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