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(共21张PPT)
第1节 DNA的复制
课时2
第3章 基因的本质
DNA复制的过程
1、DNA复制的条件
2、DNA复制的特点:
边解旋边复制
半保留复制
①模板：
②原料：
③能量：
④酶 ：
亲代DNA的两条母链
4种游离的脱氧核苷酸
细胞提供的能量（ATP）
3、DNA复制的方向:
5' 端→ 3' 端（子链）
5、DNA复制的意义：
将遗传信息从亲代传给子代，从而保持遗传信息的连续性。
复制正确
遗传
复制出错
变异
氢键
解旋
多起点双向复制
单起点双向复制
4、DNA复制的起点和方向:
原核生物：
真核生物：
a b c d
DNA聚合酶（形成磷酸二酯键）
解旋酶（解螺旋，打开氢键）
在a、b、c、d 4条DNA单链中，
碱基排列顺序互补：
碱基排列顺序相同：
a和d，a和b，c和d
a和c，b和d
冈崎片段
b
（1）已知DNA聚合酶只能从子链的5’向3’移动，当母链是a时，子链的合成方向是？
（2）当母链是b时，子链DNA的合成方向是？还能连续合成吗？
子链DNA的合成方向是5‘到3’（不间断连续合成）
子链DNA按照5‘到3’不连续合成，形成片段
“片段”该怎么连接成完整的DNA链呢？
DNA连接酶
连接DNA片段
形成磷酸二酯键
1．如图为DNA分子复制的模型，请据图回答下列问题。
DNA复制的过程
DNA复制相关计算
亲代
1代
2代
3代
n代
(1)DNA分子数
①子n代DNA分子总数为 个。
②含15N的DNA分子数为 个。
③含14N的DNA分子数为 个。
④只含15N的DNA分子数为 个。
⑤只含14N的DNA分子数为 个。
2n
2
0
2n－2
2n
取一个全部N被15N标记的DNA分子，转移到含14N的培养基中培养(复制)n代
1
DNA分子数
亲代
1代
2代
3代
n代
(2)脱氧核苷酸链数
①子代DNA中脱氧核苷酸链数＝ 条。
②亲代脱氧核苷酸链数＝ 条。
③新合成的脱氧核苷酸链数＝ 条。
2
2n×2
=2n+1
2n+1－2
针对训练：有15N标记的一个DNA分子放在含有14N的培养基中复制3次，
则含15N的DNA分子占全部DNA分子的比例_____，只含14N的DNA分子占全部DNA分子的比例_____，
含15N的链占全部DNA分子单链的比例是 ______。
1/4
2/16
=1/8
2
脱氧核苷酸链数
DNA复制相关计算
取一个全部N被15N标记的DNA分子，转移到含14N的培养基中培养(复制)n代
3/4
（2）第1次复制需要 个该游离的脱氧核苷酸
第2次复制需要 个该游离的脱氧核苷酸
第n次复制需要 个该游离的脱氧核苷酸
取一个全部N被15N标记的DNA分子，转移到含14N的培养基中培养(复制)n代，若亲代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
DNA复制相关计算
（1）复制1次需 个该游离的脱氧核苷酸
复制2次需 个该游离的脱氧核苷酸
复制n次需要 个该游离的脱氧核苷酸
m
3m
m (2n－1)
m
2m
m·2n－1
DNA复制相关计算
第一
注意“DNA复制了n次”和“第n次复制”的区别，前者包括所有的复制，但后者只包括第n次的复制。
第二
第三
注意碱基的单位是“对”还是“个”。
在DNA复制过程中，无论复制了几次，含有亲代脱氧核苷酸链的DNA分子仅有2个。
第四
注意问的是“DNA分子数”？还是“链数”？是“含”还是“只含”等关键词。
关于“DNA复制”的四点“注意”
1
有丝分裂中染色体标记问题
DNA复制与细胞中的染色体标记问题
取一个全部N被15N标记的DNA分子，
转移到含14N的培养基中培养(复制)2代
复制
.
.
分裂1次
复制
复制
.
.
.
.
分裂2次
分裂2次
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
2
减数分裂中染色体标记问题
DNA复制与细胞中的染色体标记问题
将含有15N的DNA转至含14N标记培养液中培养
复制
.
.
.
.
减Ⅰ
.
.
.
.
减Ⅱ
减Ⅱ
减数分裂产生的子染色体都带有标记
1、虽然DNA复制通过碱基互补配对在很大程度上保证了复制的准确性，但是，DNA平均每复制109个碱基对，就会产生1个错误。请根据这一数据计算，约有31.6亿个碱基对的人类基因组复制时可能产生多少个错误？这些错误可能产生什么影响？
可能有31.6×2×108÷109≈6个碱基发生错误，
产生的影响可能很大，也可能没有影响。
课本p56
8.在一个双链DNA分子中，腺嘌呤与胸腺嘧啶之和占全部碱基总数的42%。若其中一条链的胞嘧啶占该链碱基总数的24%，胸腺嘧啶占30%，则另一条链上，胞嘧啶、胸腺嘧啶分别占另一条链碱基总数的(　　)
B.21%、12%
C.30%、24% D.58%、30%
A.34%、12%
限时练11 p145
A
A2+C2+G2+T2
=
A1+T1
A1+C1+G1+T1
T2+A2
=
T+A
A+C+G+T
A1+C1+G1+T1+A2+C2+G2+T2
A1+T1+T2+A2
=
A+T
A+T+G+C
= 42%
C1=24%
T1=30%
A1+T1
A1+C1+G1+T1
=42%
C1+G1=1-42%=58%
G1=58%-24%=34%
A1=42%-30%=12%
C2=G1=34%
T2=A1=12%
限时练12 p148
10.研究人员将含14N－DNA的大肠杆菌转移到含15NH4Cl的培养液中，培养24 h后提取子代大肠杆菌的DNA。将DNA进行热变性处理，即解开双螺旋，变成单链；然后进行密度梯度离心，管中出现的两种条带分别对应下图中的两个峰，则大肠杆菌的细胞周期为(　　)
C.8 h
A.4 h B.6 h
D.12 h
C
14N：15N=1:7
无论DNA复制了几次，含有亲代脱氧核苷酸链的DNA分子有 个。
2
14N=2
15N=14
DNA单链共16条→
DNA链8条→
24h复制了3次
限时练11 p145
5.(2023·陕西延安高一期中)下图表示DNA分子结构中的一部分，相关叙述正确的是(　　)
A.连接图中碱基A与T的是氢键
B.碱基对构成DNA分子的基本骨架
C.DNA分子的基本组成单位是核糖核苷酸
D.DNA分子的每个五碳糖上均连接着两个磷酸和一个碱基
：核糖核糖、磷酸
脱氧核糖核苷酸
末端五碳糖只连1个磷酸和1个碱基
A
A.代表氢键的连接物有24个
B.代表胞嘧啶的卡片有4个
D.理论上能搭建出410种不同的DNA分子模型
限时练11 p146
10.(2023·四川遂宁高一检测)某研究小组用下图所示的6种卡片、脱氧核糖和磷酸之间的连接物、脱氧核糖和碱基之间的连接物、代表氢键的连接物若干，成功搭建了一个完整的DNA分子模型，模型中有4个T和6个G。下列有关说法正确的是(　　)
C.脱氧核糖和磷酸之间的连接物有38个
C
4×2+6×3=26个 氢键
C=G=6
（20-1）×2=38
除末端脱氧核糖外，其他每个脱氧核糖与磷酸之间有2个连接物
如果这10对碱基的种类不固定，则最多能搭建出410种不同的DNA分子模型。
题目中有4个T和6个G，则少于410种
限时练10 p144
10.(2023·郑州高三模拟)下图为肺炎链球菌发生转化的原理图解，下列叙述正确的是(　　)
C.转化后的丙出现多糖荚膜体现了基因对性状的控制
A.甲将得不到任何细菌类型，因为混合物中的
DNA均被酶水解
B.肺炎链球菌转化实验证明了DNA是主要的遗传物质
D.乙和丙在体外混合培养的条件下，丙所占的比例将越来越大
能得到R型菌，因为DNA酶无法进入R型菌分解其DNA
证明了DNA是遗传物质
不能判断
C
限时练10 p144
13.下图为“噬菌体侵染细菌的实验”过程的部分示意图。图中亲代噬菌体用32P标记，被侵染的大肠杆菌未被标记，A、C中的方框代表大肠杆菌。下列叙述正确的是(　　)
A.要想探究噬菌体的遗传物质，还要设计
一组用35S标记噬菌体的实验
B.用32P标记的噬菌体侵染细菌后，子代噬菌体多数具有放射性
C.保温时间尽量延长会提高噬菌体侵染细菌的成功率，
使上清液中放射性的比例下降
D.用含32P的无机培养基培养噬菌体，得到含32P标记的噬菌体
A
时间太长会使细菌裂解
大肠杆菌（噬菌体是病毒，需用活细胞培养）
1、大本p60 （科代检查，记录完成情况）
2、画图，总结图中相关知识点写在旁边 （今晚22:20收）
作业
【例2】如图A点时用32P标记果蝇（2n=8）精原细胞所有DNA的双链，然后置于只含31P的培养液中培养，发生了a、b连续两个分裂过程。下列相关叙述中，正确的是(　　)
A．CD段细胞中一定有2条Y染色体
B．GH段细胞中可能有2条Y染色体
C．GH段细胞中含32P的染色体一定有8条
D．IJ段细胞中含32P的染色体可能有8条
【例1】假设某果蝇的一个精原细胞的全部染色体DNA分子均用15N标记，然后培养在含14N的培养基中，则该精原细胞经过减数分裂产生的4个精子中，含15N标记的精子数目为(　　)
A．1 B．2 C．4 D．3
C
C
有丝分裂
减数分裂
CD：前、中、后期，只有后期有2条Y染色体
GH：减Ⅰ前、中、后期，不分姐妹染色单体
IJ：有丝分裂后，DNA的双链中，一条单链被32P标记，一条被31P标记。IJ包含减Ⅱ前、中、后期，后期姐妹染色单体分离后，染色体有8条，但含32P标记的染色体只有4条
限时练12 p147
6.某双链DNA分子中碱基A和碱基G共有700个，氢键共有X个，其中一条链中碱基A和碱基T共占该条链碱基总数的2/7，该DNA分子连续复制2次，共消耗Y个碱基T。则X、Y分别为(　　)
A.700、200 B.1 400、400
D.2 100、800
C.1 900、600
C
=
A1+T1
A1+C1+G1+T1
A+C+G+T
A+T
=2/7
A+G=700
碱基互补配对原则：A=T
C=G
一、概念检测 课本p56
1.DNA复制是在为细胞分裂进行必要的物质准备。据此判断下列相关表述是否正确。
（1）DNA复制与染色体复制是分别独立进行的。 （ ）
（2）在细胞有丝分裂的中期，每条染色体是由两条染色单体组成的，所以DNA的复制也是在这个时期完成。 （ ）
×
×
2.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
B
叶绿体、线粒体、原核生物和DNA病毒无细胞核
2个
DNA聚合酶
DNA的复制发生在间期
3.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
C
1、虽然DNA复制通过碱基互补配对在很大程度上保证了复制的准确性，但是，DNA平均每复制109个碱基对，就会产生1个错误。请根据这一数据计算，约有31.6亿个碱基对的人类基因组复制时可能产生多少个错误？这些错误可能产生什么影响？
可能有31.6×2×108÷109≈6个碱基发生错误，
产生的影响可能很大，也可能没有影响。

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