第三章 第3节 DNA的复制

能量
ATP
DNA解旋酶、聚合酶 子代DNA 边解旋边复制、半保留复制
酶
产物
特点
课堂练习
1、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分子长链的DNA分子有 （ ） A. 2个 B. 8个 C. 16个 D. 32个 2、DNA分子的复制发生在细胞有丝分裂的 （ ） A、分裂前期 B. 分裂中期 C. 分裂后期 D. 分裂间期
3、下列关于DNA复制的说法，其中不正确的是（ ） A. DNA复制过程中需要酶的催化 B. DNA复制过程中需要的能量直接由糖类提供 C. DNA 分子是边解旋复制的 D. DNA 复制过程中两条母链均可作模板 4、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－”
8．DNA分子的双链在复制时解旋，这时下述 哪一对碱基从氢键连接处分开（ A ） A． G与 C B． A与 C C． G与 A D． G与 T
9．DNA复制的基本条件是（ A A．模板，原料，能量和酶 B．模板，温度，能量和酶 C．模板，原料，温度和酶 D．模板，原料，温度和能量
）
10、DNA的复制是在细胞的 有丝 分裂和 减数 第一次 分裂前的间 期进行的。复制是指以 亲代DNA分子 为模板 来合成 子代DNA分子 的过程。复制特点是 边解旋边复制 复制 脱氧核苷酸 为原料、 ATP 过程必需以 亲代DNA分子每一条链 为模板、 DNA分子双螺旋结构 提供能量、 酶 的催化等条件， 为 DNA的复制提供精确的模板、并有碱基互补配对 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 结构完全相同的子代DNA分子 ，新形成的DNA分子都是 既含一条 母 链、又含一条 子 链，因此，称DNA 的复制为“ 半保留复制 ”。
复制一 次
沃森和克里克推测是半保留复制模型
复制一次
二、DNA半保留复制的实验证据
15N/
15N
重带(下部)
15N/
14N
中带(中间)
14N/
14N
轻带(上部)
15N/
14N
实验结论：DNA的复制是以半保留的方式进行的
中带(中间)
亲 代 第一代
15N
15N
第二代
第三代
类推第五代时在离心管中，上中下层的比例如何？
DNA的双螺旋结构
主链(骨架) 构 成 方 式
碱基对
1）脱氧核糖与 磷酸交替连接； 1）主链上对应 2）两条主链 碱基以氢键连 呈反向平行； 结成对； 3）盘绕成规则 2）碱基互补配对 的双螺旋。 （A T，G C）
位置
双螺旋外侧
双螺旋内侧
1.概念：是指以亲代DNA为模板，合成 子代DNA的过程。
连续第二次复制
A T TA GC CG A T TA GC CG A T TA GC CG A T TA GC CG
母链数= 2
子链数= 2n+1 ﹣2 答：一个DNA连续复制n次后，共有2n个 DNA，2n+1条脱氧核苷酸链，母链2条， 子链2n+1 ﹣2条
连续第n次复制
②一个DNA的碱基A（T、G、C）占碱基总数的a%，碱基总数为m， 连续复制n次后，共需要G（C、A、T）多少个？ 解析：先求出亲代DNA中G=C=？每两条新链所必需的鸟嘌呤（G）数 等于亲代DNA胞嘧啶（C）数，再求出DNA复制n代后子链数；最后求 出DNA连续复制n代后需要鸟嘌呤数。 解： 因为A=ma%，A=T、G=C， A+T= 2ma%， 所以G=C=m（1/2﹣ a%），每形成两条新链所必需的鸟嘌呤数等 于亲代DNA胞嘧啶数= m （1/2﹣ a%） DNA复制n代后子链数=2n+1 ﹣2 DNA连续复制n代后需要 鸟嘌呤=[（2n+1 ﹣2 ）/2] m （1/2﹣ a%） = m （2n ﹣1）（1/2﹣ a%）
三、DNA复制
1.DNA分子复制的过程? 2.DNA分子复制过程需要哪些条件? 3.DNA分子复制过程有何特点? 4.DNA分子复制有何生物学意义?
DNA分子的复制过程：
配对
3、形成两个新 的DNA 分子
复制过程:
解旋： DNA解旋酶催化（氢键断 裂） 模板 同时进行(边解旋边复制） 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） 子代DNA: 组成
与复制有关的碱基计算
①一个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？ 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
连续第一次复制
A T TA GC CG A T TA GC CG
根据半保留复制和碱基互补配对原则 解： DNA分子数= 2n 脱氧核苷酸链数= 2n+1
5、由15N标记细菌的DNA，然后又 将14N来供给这种细菌，于是该细菌便 用 14 N 来合成 DNA ，假设细菌连续分裂 三次产生了八个新个体，它们中含14N 链的DNA与15N链的DNA比例是 （ A ） A、4：1 B、2：1 C、1 ：1 D 、3： 1
7．下列关于DNA复制过程的正确顺序是 （ D ） ①互补碱基对之间氢键断裂 ②互补碱 基对之间形成氢键 ③DNA分子在解旋酶的作 用下解旋 ④以解旋后的母链为模板进行碱 基互补配对 ⑤子链与母链盘旋成双螺旋状 结构 A.①③④②⑤ B.①④②⑤③ C.①③⑤④② D.③①④②⑤
母链（旧链）
子链（新链）
半 保 留 复 制
边 解 旋 复 制
多 起 点 复 制
4、DNA分子复制 时需何条件？
①模板：亲代DNA的两条母链； ②原料：4种脱氧核苷酸：ATCG； ③能量：ATP; ④酶 ：DNA解旋酶，DNA聚合酶。
5.DNA分子复制的特点:
边解旋边复制 半保留复制
6.DNA准确复制的原因?
答：DNA连续复制n代后需要鸟嘌呤数是m （2n ﹣1）（1/2﹣
a%）。
2.时间：细胞有丝分裂的间期和减数 第一次分裂的间期(无丝分裂之前) 3.场所： 细胞核(主要场所)
一、对DNA复制的推测
最早提出的DNA复制模型有三种；
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
①DNA具有独特的双螺旋结构， 能为复制提供模板。 ②碱基具有互补配对的能力， 能够使复制准确无误。
7、DNA分子的复制实质(意义)？
DNA通过复制，使遗传信息从亲代传 给了子代，从而保证了物种的相对稳性， 保持了遗传信息的连续性，使得种族得以 延续。
课堂小结 例：已知某一条全部N原子被15N
1、DNA DNA 通过复制，传递遗传信息。 标记的 分子（ 0代），转移 1）、DNA分子复制，是以亲代DNA分子为模板合成子代 到含14N的培养基上培养 n代，其 n DNA分子的过程。 有丝分裂间期或减数第 时间 2 结果如下：分子总数 ________ 2 ）、复制过程 0 一次分裂前的间期 15 只含 N的分子___________ 主要在细胞核，少数在线粒 场所 2 含15N 14N的分子__________ n-2 体、叶绿体中 14 2 只含 N的分子___________ 2n+1 模板 DNA分子两条链 脱氧核苷酸链总数________ 2 含15N的链为_____________ n+1- 模板去向 2 14 分别进入两个DNA分子中 含 N的链为_____________ 2 游离的脱氧核苷酸 原料