人教版高中生物必修二第三章第3节《DNA分子的复制》 课件 (共40张PPT)
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5．一个ＤＮＡ分子复制后，新形成的子链（） A．是DNA母链的片段 B．和DNA母链之一完全相同 C．和DNA 母链都相同 D．和DNA母链稍有不同
2019/5/14
2. 一个噬菌体侵染细菌后，形成了200个子代噬
A 菌体，子代DNA中含最初DNA链的DNA占—— A. 1% B. 2% C. 25% D. 50%
GC
GC
G C 答：一个DNA连续复制n次后，共有2n个
CG
CG
CG
C G DNA，2n+1条脱氧核苷酸链，母链2条，
连续第n次复制 子链2n+1 ﹣2条
结构
复制
简答1
简答2
简答3
简答4
计算1
计算2
DNA复制所需原料的计算
• 公式：(2n-1)*碱基数 n为复制的次数
• 例题
• 一个DNA分子中含有1000个碱基对，其中有400 个腺嘌呤。如果它连续复制两次，消耗周围环境 中胞嘧啶脱氧核苷酸 1800 。
亲子代为什么比较相似？
2019/5/14
第3节 DNA的复制
一、ＤＮＡ复制的推测
半保留复制
全保留复制
还是？
①半保留复制： 以每一条母链作模板合成一条子链，子代 DNA分子由一条母链和一条新合成的子链 构成。
②全保留复制： 以两条母链为模板合成两条DNA子链，子 代DNA中母链重新结合，两条子链彼此结 合成另一个子代DNA分子。
含14N的脱氧核苷酸链数： 2n+1-2条 ⑤只含14N的DNA分子数是： 2n-2个 ⑥既含有14N又含15N的杂种DNA分子数是：2个
⑦第n代的DNA分子中，含原来DNA母链 有 2 条，占总DNA分子链数的比例为：1/2n； 含有原来母链的DNA分子有 2 个，占总DNA 分子数的比例为：1/2n-1 。
⑧若某DNA分子中含碱基T为m，则： a.连续复制n次，所需游离的胸腺嘧啶 脱氧核苷酸数为： m(2n-1) b.第n次复制时所需游离的胸腺嘧啶脱 氧核苷酸数为： m·2n-1
DNA复制中有关的计算
若 取 一 个 全 部 N 原 子 被 15N 标 记 的 DNA 分 子 (0 代)，转移到含14N的培养基中培养(复制)n代。
巩固练习 1、一个亲代DNA复制n代后，DNA分子数为＿2＿n ,
含亲代母链的DNA分子为 ＿＿2 __，
不含亲代母链的DNA分子数为＿2＿n－＿2＿
亲代母链与子代DNA链数之比为：__1_/_2_n__
2019/5/14
巩固练习
2、1个DNA分子经过4次复制，形成16个DNA分子， 其中含有最初DNA母链的有（ ）
②合成子链：
以解开的每一段母链为 模板，以 四__种__游__离__的__脱__氧__核__苷__酸___为原料，遵循 __碱__基__互__补__配__对____原则，在有关 酶 的 作用下，合成与母链互补的子链
③形成子代DNA：每条子链与其对应的 母链 盘旋成
双螺旋结构，形成 两 个与亲代
__完__全__相__同 的DNA
(1)子代DNA分子中，含14N的有2n个，只含14N 的有(2n－2)个，做题时应看准是“含”还是“只 含”。
(2)无论复制多少次，含15N的DNA分子始终是2 个 ， 含 15N 的 链 始 终 是 2 条 。 做 题 时 ， 应 看 准 是 “DNA分子数”还是“链数”。
例. 将用15N标记的一个DNA分子放在含有14N的培养基中,
让其复制三次, 则含有15N的DNA分子占全部DNA分子的
比例、含有14N的DNA分子占全部DNA分子的比例以及含
B 有15N的脱氧核苷酸链占全部DNA单链的比例依次是
A．1/2，7/8、1/4
B．1/4，1、1/8
C．1/4，7/8、1/8
D．1/8，1、1/8
【例】用15N标记含有100个碱基对的DNA分子，其中 有胞嘧啶60个，该DNA分子在14N的培养基中连续复
酶： 解旋酶、DNA聚合酶等
6、DNA复制的特点
半 从结果看： 保 留 复 制
边
从过程看：
解 旋 复
20制16 多 起 点 复 制
7、准确复制的原因、意义
①DNA分子独特的 双螺旋结构 提供
原因： 精确的模板
②通过 碱基互补配对 保证了复制 准确无误。
意义： 将遗传信息从亲代传给子代，保持了
遗传信息的稳定性、连续性
• 解析：1、计算每个DNA分子中C的个数
•
2、套用公式计算
规律：一个15N/15N-DNA连续复制n次后：
①DNA分子总数： 2n个 脱氧核苷酸链数： 2n+1条
②含15N的DNA分子数是： 2个 含15N的脱氧核苷酸链数： 2条
③只含15N的DNA分子数是： 0个 ④含14N的DNA分子数是： 2n个
③外界条件对DNA复制的影响：在DNA复制的过程中， 需要酶的催化和ATP供能，凡是影响酶活性的因素和影响 细胞呼吸的因素，都会影响DNA的复制。
④复制的场所：主要场所是细胞核，但在拟核、线粒 体、 叶绿体、细胞质基质(如质粒)中也可进行DNA复制。
⑤DNA复制在体外也可进行(如选修三中介绍的PCR 扩增技术，除满足上述条件外，还应注意温度、pH 的控 制及引物的加入)。
解旋： 解旋酶催化（氢键断裂）
模板 同时进行(边解旋边复制）
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）
形成两个子代DNA: 母链（旧链）
组成 子链（新链）
模板： 亲代DNA分子的两条链
★5条件：
原料： 游离的4种脱氧核苷酸（A、G、 C、T）
能量： ATP （呼吸作用提供）
A. 2个 B. 8个 C. 16个 D. 32个
3、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－”
2019/5/14
巩固练习
4、关于DNA分子复制的叙述，错误的是（） A．复制发生在细胞分裂间期 B．边解旋边复制 C．复制需要氨基酸和酶 D．复制遵循碱基互补配对原则
③分散型复制： 亲代DNA双链被切成片段后合成，然后子、 母双链聚集成“杂种链”。
一.DNA复制的推测
半保留
新合成的DNA分子保留原来 DNA分子的一条链
亲代DNA分子
一.DNA复制的推测
全保留
母链DNA彼此结合，新合成的两条 子链彼此结合成一个新的DNA分子
亲代DNA分 子
二.DNA复制方式的验证
DNA复制与染色体复制的关系:
AT CG TA TA GC AT CG GC
AT
2016
复制
染色体数目不变 DNA数目加倍
【特别提醒】
①子代DNA分子中模板链与另一DNA分子中新合成的 子链碱基序列完全相同。
②特殊情况下，在外界因素和生物内部因素的作用下， 可能造成碱基配对发生差错，引起基因突变。
解析：所用知识为“半保留复制”和“碱基互补配对原则”，并图示
分析。 A T
TA
GC
CG
解：根据半保留复制和碱基互补配对原则
连续第一次复制
AT
AT
DNA分子数= 2n
TA
TA
GC
GC
脱氧核苷酸链数= 2n+1
CG
CG
连续第二次复制
母链数= 2
AT
AT
AT
AT
子链数= 2n+1 ﹣2
TA
TA
TA
TA
GC
（2）脱氧核苷酸链数目（DNA链数） ①子代DNA分子中脱氧核苷酸链数为： 2n. 2 ②亲代脱氧核苷酸链数为2条占总链数的： 2/ (2n . 2) ③新合成的脱氧核苷酸链数目为：2n. 2-2
与复制有关的碱基计算解析
一个DNA连续复制n次后，共有多少个DNA？多少条脱氧核苷酸链？ 母链多少条？子链多少条？
★3场所： 真核生物：细胞核（主要）、叶绿 体、 线粒体
原核生物：拟核、细胞质
思考1. （提示：从复制的效率、母链的稳 定性上考虑）
A.全部解开螺旋再 复制？
B.边解旋边 复制？
2019/5/14
复制过程:
4、DNA复制的过程
①解旋： 利用 细胞呼吸 提供的能量（ATP），在
__解__旋__酶___的作用下，把两条螺旋的双链解开
P53实验步骤示意图
小结
（1）DNA的复制是半保留复制
提出假说
（2）子代DNA可能的情况及如何 演绎推理 假
设计实验验证这种现象
说
演
绎
（3）通过实验进行验证
验证假说 得出结论
三、DNA分子复制的过程
DNA的复制的定义、时间、场所、条件
★1定义： 以亲代DNA为模板合成子代DNA的过 程
★2时间：有丝分裂间期、减数第一次分裂前的 间期
)
子一代：
15N/14N-DNA (全部) 子二代：
15N/14N-DNA(1/2) 14N/14N-DNA(1/2)
亲代DNA分子
（1）半保留复制实验结果
世代 0
轻 中 重
全重
1
2
全中
14N/14N 15N/14N 15N/15N
1／2轻1/2中
结果：三条带
二.DNA复制方式的验证
全保留
亲 代： 15N/15N-DNA (全部
子)一代：
亲代DNA分 子
15N/15N-DNA (1/2)
14N/14N-DNA (1/2) 子二代：
15N/15N-DNA(1/4) 14N/14N-DNA(3/4)
（2）全保留复制实验结果
世代 0
12Βιβλιοθήκη 轻14N/14N中
15N/14N
重
15N/15N
全重 1／2轻1/2重 3/4轻1/4重
结果：两条带
大肠杆菌
分裂快，约20分钟分裂一次
如何直观区别“母链”和子链？可以采取什么方法？
同位素示踪法
选取15N作为标记
复制后的DNA分子通常是随机混合在一 起的，不易分离。怎么解决这个问题？
密度梯度离心使其发生分层(15N质量大于
14N)
二.DNA复制方式的验证 半保留
亲 代： 15N/15N-DNA (全部
B 制四次。其结果不可能是（ ）
A．含有15N的DNA分子占1/8
B．含有14N的DNA分子占7/8
C．复制过程中需游离的腺嘌呤脱氧核苷酸600个
D．复制结果共产生16个DNA分子
归纳小结：
DNA的复制
有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期 主要细胞核
模板 、原料、 酶 、能量等
碱基互补配对原则 子链与母链结合，形成两个相同的DNA分子 半保留，边解旋边复制
DNA半保留复制图解分析
亲代 第一代
15N/15N 15N/14N
14N/15N
第二代
15N/14N
14N/14N
14N/14N
14N/15N
第三代
15N/14N 14N/14N 14N/14N 14N/14N 14N/14N 14N/14N 14N/14N 14N/15N
DNA复制的计算的归纳总结
一. DNA的复制为半保留复制，一个DNA分子复制n次：则
（1）DNA分子数目计算 ①产生DNA数目为： 2n个 ②含有亲代DNA链的子代DNA分子数为： 2个 ③不含亲代DNA链的子代DNA分子数为： 2n—2 ④只含亲代DNA链的子代DNA分子数为： 0
DNA复制的计算的归纳总结
一. DNA的复制为半保留复制，一个DNA分子复制n次：则
4. 某双链DNA分子带有15N同位素标记，在试管 中以该DNA为模板进行复制实验，连续复制4代 之后，试管中带有15N同位素标记的DNA占总量
A 的——— A. 12.5% B. 25% C. 50% D. 100%
2019/5/14
2. 一个噬菌体侵染细菌后，形成了200个子代噬
A 菌体，子代DNA中含最初DNA链的DNA占—— A. 1% B. 2% C. 25% D. 50%
GC
GC
G C 答：一个DNA连续复制n次后，共有2n个
CG
CG
CG
C G DNA，2n+1条脱氧核苷酸链，母链2条，
连续第n次复制 子链2n+1 ﹣2条
结构
复制
简答1
简答2
简答3
简答4
计算1
计算2
DNA复制所需原料的计算
• 公式：(2n-1)*碱基数 n为复制的次数
• 例题
• 一个DNA分子中含有1000个碱基对，其中有400 个腺嘌呤。如果它连续复制两次，消耗周围环境 中胞嘧啶脱氧核苷酸 1800 。
亲子代为什么比较相似？
2019/5/14
第3节 DNA的复制
一、ＤＮＡ复制的推测
半保留复制
全保留复制
还是？
①半保留复制： 以每一条母链作模板合成一条子链，子代 DNA分子由一条母链和一条新合成的子链 构成。
②全保留复制： 以两条母链为模板合成两条DNA子链，子 代DNA中母链重新结合，两条子链彼此结 合成另一个子代DNA分子。
含14N的脱氧核苷酸链数： 2n+1-2条 ⑤只含14N的DNA分子数是： 2n-2个 ⑥既含有14N又含15N的杂种DNA分子数是：2个
⑦第n代的DNA分子中，含原来DNA母链 有 2 条，占总DNA分子链数的比例为：1/2n； 含有原来母链的DNA分子有 2 个，占总DNA 分子数的比例为：1/2n-1 。
⑧若某DNA分子中含碱基T为m，则： a.连续复制n次，所需游离的胸腺嘧啶 脱氧核苷酸数为： m(2n-1) b.第n次复制时所需游离的胸腺嘧啶脱 氧核苷酸数为： m·2n-1
DNA复制中有关的计算
若 取 一 个 全 部 N 原 子 被 15N 标 记 的 DNA 分 子 (0 代)，转移到含14N的培养基中培养(复制)n代。
巩固练习 1、一个亲代DNA复制n代后，DNA分子数为＿2＿n ,
含亲代母链的DNA分子为 ＿＿2 __，
不含亲代母链的DNA分子数为＿2＿n－＿2＿
亲代母链与子代DNA链数之比为：__1_/_2_n__
2019/5/14
巩固练习
2、1个DNA分子经过4次复制，形成16个DNA分子， 其中含有最初DNA母链的有（ ）
②合成子链：
以解开的每一段母链为 模板，以 四__种__游__离__的__脱__氧__核__苷__酸___为原料，遵循 __碱__基__互__补__配__对____原则，在有关 酶 的 作用下，合成与母链互补的子链
③形成子代DNA：每条子链与其对应的 母链 盘旋成
双螺旋结构，形成 两 个与亲代
__完__全__相__同 的DNA
(1)子代DNA分子中，含14N的有2n个，只含14N 的有(2n－2)个，做题时应看准是“含”还是“只 含”。
(2)无论复制多少次，含15N的DNA分子始终是2 个 ， 含 15N 的 链 始 终 是 2 条 。 做 题 时 ， 应 看 准 是 “DNA分子数”还是“链数”。
例. 将用15N标记的一个DNA分子放在含有14N的培养基中,
让其复制三次, 则含有15N的DNA分子占全部DNA分子的
比例、含有14N的DNA分子占全部DNA分子的比例以及含
B 有15N的脱氧核苷酸链占全部DNA单链的比例依次是
A．1/2，7/8、1/4
B．1/4，1、1/8
C．1/4，7/8、1/8
D．1/8，1、1/8
【例】用15N标记含有100个碱基对的DNA分子，其中 有胞嘧啶60个，该DNA分子在14N的培养基中连续复
酶： 解旋酶、DNA聚合酶等
6、DNA复制的特点
半 从结果看： 保 留 复 制
边
从过程看：
解 旋 复
20制16 多 起 点 复 制
7、准确复制的原因、意义
①DNA分子独特的 双螺旋结构 提供
原因： 精确的模板
②通过 碱基互补配对 保证了复制 准确无误。
意义： 将遗传信息从亲代传给子代，保持了
遗传信息的稳定性、连续性
• 解析：1、计算每个DNA分子中C的个数
•
2、套用公式计算
规律：一个15N/15N-DNA连续复制n次后：
①DNA分子总数： 2n个 脱氧核苷酸链数： 2n+1条
②含15N的DNA分子数是： 2个 含15N的脱氧核苷酸链数： 2条
③只含15N的DNA分子数是： 0个 ④含14N的DNA分子数是： 2n个
③外界条件对DNA复制的影响：在DNA复制的过程中， 需要酶的催化和ATP供能，凡是影响酶活性的因素和影响 细胞呼吸的因素，都会影响DNA的复制。
④复制的场所：主要场所是细胞核，但在拟核、线粒 体、 叶绿体、细胞质基质(如质粒)中也可进行DNA复制。
⑤DNA复制在体外也可进行(如选修三中介绍的PCR 扩增技术，除满足上述条件外，还应注意温度、pH 的控 制及引物的加入)。
解旋： 解旋酶催化（氢键断裂）
模板 同时进行(边解旋边复制）
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）
形成两个子代DNA: 母链（旧链）
组成 子链（新链）
模板： 亲代DNA分子的两条链
★5条件：
原料： 游离的4种脱氧核苷酸（A、G、 C、T）
能量： ATP （呼吸作用提供）
A. 2个 B. 8个 C. 16个 D. 32个
3、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－”
2019/5/14
巩固练习
4、关于DNA分子复制的叙述，错误的是（） A．复制发生在细胞分裂间期 B．边解旋边复制 C．复制需要氨基酸和酶 D．复制遵循碱基互补配对原则
③分散型复制： 亲代DNA双链被切成片段后合成，然后子、 母双链聚集成“杂种链”。
一.DNA复制的推测
半保留
新合成的DNA分子保留原来 DNA分子的一条链
亲代DNA分子
一.DNA复制的推测
全保留
母链DNA彼此结合，新合成的两条 子链彼此结合成一个新的DNA分子
亲代DNA分 子
二.DNA复制方式的验证
DNA复制与染色体复制的关系:
AT CG TA TA GC AT CG GC
AT
2016
复制
染色体数目不变 DNA数目加倍
【特别提醒】
①子代DNA分子中模板链与另一DNA分子中新合成的 子链碱基序列完全相同。
②特殊情况下，在外界因素和生物内部因素的作用下， 可能造成碱基配对发生差错，引起基因突变。
解析：所用知识为“半保留复制”和“碱基互补配对原则”，并图示
分析。 A T
TA
GC
CG
解：根据半保留复制和碱基互补配对原则
连续第一次复制
AT
AT
DNA分子数= 2n
TA
TA
GC
GC
脱氧核苷酸链数= 2n+1
CG
CG
连续第二次复制
母链数= 2
AT
AT
AT
AT
子链数= 2n+1 ﹣2
TA
TA
TA
TA
GC
（2）脱氧核苷酸链数目（DNA链数） ①子代DNA分子中脱氧核苷酸链数为： 2n. 2 ②亲代脱氧核苷酸链数为2条占总链数的： 2/ (2n . 2) ③新合成的脱氧核苷酸链数目为：2n. 2-2
与复制有关的碱基计算解析
一个DNA连续复制n次后，共有多少个DNA？多少条脱氧核苷酸链？ 母链多少条？子链多少条？
★3场所： 真核生物：细胞核（主要）、叶绿 体、 线粒体
原核生物：拟核、细胞质
思考1. （提示：从复制的效率、母链的稳 定性上考虑）
A.全部解开螺旋再 复制？
B.边解旋边 复制？
2019/5/14
复制过程:
4、DNA复制的过程
①解旋： 利用 细胞呼吸 提供的能量（ATP），在
__解__旋__酶___的作用下，把两条螺旋的双链解开
P53实验步骤示意图
小结
（1）DNA的复制是半保留复制
提出假说
（2）子代DNA可能的情况及如何 演绎推理 假
设计实验验证这种现象
说
演
绎
（3）通过实验进行验证
验证假说 得出结论
三、DNA分子复制的过程
DNA的复制的定义、时间、场所、条件
★1定义： 以亲代DNA为模板合成子代DNA的过 程
★2时间：有丝分裂间期、减数第一次分裂前的 间期
)
子一代：
15N/14N-DNA (全部) 子二代：
15N/14N-DNA(1/2) 14N/14N-DNA(1/2)
亲代DNA分子
（1）半保留复制实验结果
世代 0
轻 中 重
全重
1
2
全中
14N/14N 15N/14N 15N/15N
1／2轻1/2中
结果：三条带
二.DNA复制方式的验证
全保留
亲 代： 15N/15N-DNA (全部
子)一代：
亲代DNA分 子
15N/15N-DNA (1/2)
14N/14N-DNA (1/2) 子二代：
15N/15N-DNA(1/4) 14N/14N-DNA(3/4)
（2）全保留复制实验结果
世代 0
12Βιβλιοθήκη 轻14N/14N中
15N/14N
重
15N/15N
全重 1／2轻1/2重 3/4轻1/4重
结果：两条带
大肠杆菌
分裂快，约20分钟分裂一次
如何直观区别“母链”和子链？可以采取什么方法？
同位素示踪法
选取15N作为标记
复制后的DNA分子通常是随机混合在一 起的，不易分离。怎么解决这个问题？
密度梯度离心使其发生分层(15N质量大于
14N)
二.DNA复制方式的验证 半保留
亲 代： 15N/15N-DNA (全部
B 制四次。其结果不可能是（ ）
A．含有15N的DNA分子占1/8
B．含有14N的DNA分子占7/8
C．复制过程中需游离的腺嘌呤脱氧核苷酸600个
D．复制结果共产生16个DNA分子
归纳小结：
DNA的复制
有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期 主要细胞核
模板 、原料、 酶 、能量等
碱基互补配对原则 子链与母链结合，形成两个相同的DNA分子 半保留，边解旋边复制
DNA半保留复制图解分析
亲代 第一代
15N/15N 15N/14N
14N/15N
第二代
15N/14N
14N/14N
14N/14N
14N/15N
第三代
15N/14N 14N/14N 14N/14N 14N/14N 14N/14N 14N/14N 14N/14N 14N/15N
DNA复制的计算的归纳总结
一. DNA的复制为半保留复制，一个DNA分子复制n次：则
（1）DNA分子数目计算 ①产生DNA数目为： 2n个 ②含有亲代DNA链的子代DNA分子数为： 2个 ③不含亲代DNA链的子代DNA分子数为： 2n—2 ④只含亲代DNA链的子代DNA分子数为： 0
DNA复制的计算的归纳总结
一. DNA的复制为半保留复制，一个DNA分子复制n次：则
4. 某双链DNA分子带有15N同位素标记，在试管 中以该DNA为模板进行复制实验，连续复制4代 之后，试管中带有15N同位素标记的DNA占总量
A 的——— A. 12.5% B. 25% C. 50% D. 100%