第三节DNA的复制
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问题探讨
▪ 北京奥运会会徽“中国印 舞动的 北京”
怎样将这枚会徽复制成 两个完全一样的印章？
第三章 基因的本质
第三节：DNA的复 制
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？
一、对DNA复制的推测
B. “－U－A－G－”
C. “－T－A－C－”
D. “－T－U－G－”
思维拓展
１个DNA复制n次:
１)DNA个数: 2n（n=复制次数）
2）含母链的DNA数量及比 例 3）含母链的脱氧核苷酸链数 占总链数比
2 2ｎ
2 2n×2
4
3
例题： 具有1Baidu Nhomakorabea0个碱基对的一个DNA
分子区段,内含40个胸腺嘧啶,如果 连续复制2次,需游离的胞嘧啶脱 氧核苷酸（ ）D
亲代 子一代 子二代 子三代
A
T
思DD考平面模式图复制过程23NN：、、有1AA复复、何制制D关N过 形系A程 成？复有 的C制AACAG何 子需主 代要G要DTTGTC哪N特些A点和基？亲本代条D件N？A
G
C
游离的 脱氧核苷酸
A
G
注意，此处 氢键将被打C 开！
A
T
C
G
A
T
A
T
C
G
G
C
A
T
G
C
T G
1.场所： 细胞核(主要)、线粒体、叶绿体
2.时间： 有丝分裂间期、减数第一次分裂前的
间期
3.过程：
4.条件:
(1)模板：DNA的两条单链分别作为模板 (2)原料：游离的四种脱氧核苷酸 (3)能量：ATP作为直接的能源物质 (4)酶：解旋酶、DNA聚合酶
三、DNA分子复制的过程及其特点
5.特点(1:)边解旋边复制
A、60个 B、80个 C、120个 D、180个
能量: ATP
★过程： 合成子链
酶: 解旋酶、DNA聚合
原则：碱基互酶补配对原则
复旋
边解旋边复制 ★特点：
半保留复制
★意义：保持前后代遗传信息的连续性
敬请专家指导！ 谢谢同学配合！
实验结果分析
如果
说明
实验结果分析
如果
说明
实验结果分析
如果
说明
将大肠杆菌放在 15NH4Cl培养液生长
实验结果预测
⑵、G2代在①、②、③三条带中DNA数 的比例是 0:1:1 。
⑶、图中① ②两条带中DNA分子所含的同位素
磷分别是： 31P
，31P 和32P 。
⑷、上述实验结果证明了DNA的复制方式 是 半保留复制 。
DNA的复制课堂小结
★时间：有丝分裂分裂间期、减数第一次分裂前的间期
解旋
模板：亲代DNA提供 条件：原料：游离的脱氧核苷酸
2.假设是全、保子留一复代制、子二代离心 后会出现几条DNA带，它
3.假设是弥们散分复别制位于离心管的什 么位置？
实际实验结果是
分析：
离心处理后，每一代DNA会出现 什么条带？
此种探究方法被称为—— 假说演绎法
DNA半保留复制
有人认为DNA复制就复印材料一样， 一张材料复印一次也可以得到两张相同的材料。
这种说法对不对，为什么？
与复印材料不同，因为DNA分子的复制结果并没有 形成一个完整的新的DNA分子，而是形成了一半新、一 半旧的两个DNA分子，并且原来的旧的DNA也不存在。
1DNA →2DNA单链（母） →（母十子）＋（母十子）
→ 子 DNA ＋ 子DNA →2DNA
三、DNA分子复制的过程及其特点
T G
刚解旋 C
G
通过碱基互补 G
C
配对C脱氧核苷酸
结所正合以到在母D复链NA上制A复T 制特点之A 一T是:
G边C解旋边复制G C
A
T
A
T
C
G
C
G
另一A 条 T
子代ADNAT
C
G
A
T
一A条子T代
CDNAG
G
C
G
C
A
T
A
T
形成两条完全相同的子代DNA
G
C
G
C
三、DNA复制的过程
14DNA/14DNA
加快复制速度，减少 DNA突变可能
(2)半保留复制 保证了复制的准确进行
6.“准确”复制的原理：
（1）DNA分子独特的双螺旋结构，为复制 提供了精确的模板；
（2）碱基互补配对原则，保证了复制能够 准确地进行。
7.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。
8.DNA复制的结果：
一个DNA复制n次后，得到（2n ） 个子代
实验材料 大肠杆菌
将大肠杆菌放在NH4Cl培养液培养生长
• 1、大肠杆菌首先放在什么培养基中培 养？
• 2、然后转移到什么培养基中培养的？ • 3、可能观察到哪些实验现象？ • 4、实验结论是什么？
二、DNA分子半保留复制的实验证据
我们采用假小设组方讨法论：：
1.假设是半保留复制 每一种复制方式的亲代
轻链
15DNA/14DNA
中链
15DNA/15DNA
重链
DNA分子是在什么时间进行复制的？
在减数第一次分裂前的间期进行复制 有丝分裂在间期进行复制
新复制两个子代DNA分子是在什么时间分离的？
在减数第二次分裂的后期
有丝分裂在后期
例题： 具有100个碱基对的一个DNA
分子区段,内含40个胸腺嘧啶,如果 连续复制2次,需游离的胞嘧啶脱 氧核苷酸（ ）D
DNA
小试牛刀
1、下列关于DNA复制的说法，其中不正确的是
（ B）
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
2、以DNA的一条链“－A－T－C－”为模板，经复制
后的子链是（A
）
A. “－T－A－G－”
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；
亲代DNA
子代DNA
复制一次
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
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
沃森和克里克推测是半保留复制模型
A、60个 B、80个 C、120个 D、180个
4）复制n次消耗原料的量：a（２ｎ－１） 5）第n次复制消耗原料的量：a２ｎ－１
能力提升
以含有31P标志的大肠杆 菌放入32P的培养液中，培养2 代。离心结果如右：
⑴、G0、G1、G2三代DNA离心后的试管分别是 图中的：G0 A 、G1 B 、G2 D 。
提取离心
转移到含 14NH4Cl中
15N/15N-DNA
15N/15N-DNA
15N/15N-DNA
分裂一次 提取离心
分裂两次 提取离心
15N/14N-DNA
14N/14N-DNA 15N/14N-DNA
14N/14N-DNA 15N/15N-DNA
15N/14N-DNA
14N/14N-DNA 15N/15N-DNA
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。
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。
实验设计 探究 DNA分子复制方式
关键 区别亲子代DNA
实验方法 同位素示踪法 密度梯度离心法 15N ——密度大 14N ——密度小
15N/14N-DNA
第一代
第二代
第三代
第四代
无论DNA复制多少次，含有原来母链的DNA分子 永远只有两条
例题：将 15N标记的DNA分子放在 14N 的培养基上培
养， 经过3次复制，在所形成的子代 DNA中，含15N
的DNA占总数是（ C ）
A．1/16 B．l／8 C．1／4 D．1／2
① ② ③
C
有T与关复的制酶
DNA分子利用细胞提供A的能量T，在解旋酶的作用下，
把两条扭成螺旋的双链C 解开，G 这个过程叫解旋。
A
T
T
A
T
G
A
C
G
G
G
C
C
在酶的催化下
A
T
T
氢键已被C打开
G
C
A
C
A
A A
C
亲代DNAG的
G
一条链作C 为模板A
G
T G T T
G
T G
C T
C
T C
还未解旋
A
T
C
G
A
T
A
T
▪ 北京奥运会会徽“中国印 舞动的 北京”
怎样将这枚会徽复制成 两个完全一样的印章？
第三章 基因的本质
第三节：DNA的复 制
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？
一、对DNA复制的推测
B. “－U－A－G－”
C. “－T－A－C－”
D. “－T－U－G－”
思维拓展
１个DNA复制n次:
１)DNA个数: 2n（n=复制次数）
2）含母链的DNA数量及比 例 3）含母链的脱氧核苷酸链数 占总链数比
2 2ｎ
2 2n×2
4
3
例题： 具有1Baidu Nhomakorabea0个碱基对的一个DNA
分子区段,内含40个胸腺嘧啶,如果 连续复制2次,需游离的胞嘧啶脱 氧核苷酸（ ）D
亲代 子一代 子二代 子三代
A
T
思DD考平面模式图复制过程23NN：、、有1AA复复、何制制D关N过 形系A程 成？复有 的C制AACAG何 子需主 代要G要DTTGTC哪N特些A点和基？亲本代条D件N？A
G
C
游离的 脱氧核苷酸
A
G
注意，此处 氢键将被打C 开！
A
T
C
G
A
T
A
T
C
G
G
C
A
T
G
C
T G
1.场所： 细胞核(主要)、线粒体、叶绿体
2.时间： 有丝分裂间期、减数第一次分裂前的
间期
3.过程：
4.条件:
(1)模板：DNA的两条单链分别作为模板 (2)原料：游离的四种脱氧核苷酸 (3)能量：ATP作为直接的能源物质 (4)酶：解旋酶、DNA聚合酶
三、DNA分子复制的过程及其特点
5.特点(1:)边解旋边复制
A、60个 B、80个 C、120个 D、180个
能量: ATP
★过程： 合成子链
酶: 解旋酶、DNA聚合
原则：碱基互酶补配对原则
复旋
边解旋边复制 ★特点：
半保留复制
★意义：保持前后代遗传信息的连续性
敬请专家指导！ 谢谢同学配合！
实验结果分析
如果
说明
实验结果分析
如果
说明
实验结果分析
如果
说明
将大肠杆菌放在 15NH4Cl培养液生长
实验结果预测
⑵、G2代在①、②、③三条带中DNA数 的比例是 0:1:1 。
⑶、图中① ②两条带中DNA分子所含的同位素
磷分别是： 31P
，31P 和32P 。
⑷、上述实验结果证明了DNA的复制方式 是 半保留复制 。
DNA的复制课堂小结
★时间：有丝分裂分裂间期、减数第一次分裂前的间期
解旋
模板：亲代DNA提供 条件：原料：游离的脱氧核苷酸
2.假设是全、保子留一复代制、子二代离心 后会出现几条DNA带，它
3.假设是弥们散分复别制位于离心管的什 么位置？
实际实验结果是
分析：
离心处理后，每一代DNA会出现 什么条带？
此种探究方法被称为—— 假说演绎法
DNA半保留复制
有人认为DNA复制就复印材料一样， 一张材料复印一次也可以得到两张相同的材料。
这种说法对不对，为什么？
与复印材料不同，因为DNA分子的复制结果并没有 形成一个完整的新的DNA分子，而是形成了一半新、一 半旧的两个DNA分子，并且原来的旧的DNA也不存在。
1DNA →2DNA单链（母） →（母十子）＋（母十子）
→ 子 DNA ＋ 子DNA →2DNA
三、DNA分子复制的过程及其特点
T G
刚解旋 C
G
通过碱基互补 G
C
配对C脱氧核苷酸
结所正合以到在母D复链NA上制A复T 制特点之A 一T是:
G边C解旋边复制G C
A
T
A
T
C
G
C
G
另一A 条 T
子代ADNAT
C
G
A
T
一A条子T代
CDNAG
G
C
G
C
A
T
A
T
形成两条完全相同的子代DNA
G
C
G
C
三、DNA复制的过程
14DNA/14DNA
加快复制速度，减少 DNA突变可能
(2)半保留复制 保证了复制的准确进行
6.“准确”复制的原理：
（1）DNA分子独特的双螺旋结构，为复制 提供了精确的模板；
（2）碱基互补配对原则，保证了复制能够 准确地进行。
7.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。
8.DNA复制的结果：
一个DNA复制n次后，得到（2n ） 个子代
实验材料 大肠杆菌
将大肠杆菌放在NH4Cl培养液培养生长
• 1、大肠杆菌首先放在什么培养基中培 养？
• 2、然后转移到什么培养基中培养的？ • 3、可能观察到哪些实验现象？ • 4、实验结论是什么？
二、DNA分子半保留复制的实验证据
我们采用假小设组方讨法论：：
1.假设是半保留复制 每一种复制方式的亲代
轻链
15DNA/14DNA
中链
15DNA/15DNA
重链
DNA分子是在什么时间进行复制的？
在减数第一次分裂前的间期进行复制 有丝分裂在间期进行复制
新复制两个子代DNA分子是在什么时间分离的？
在减数第二次分裂的后期
有丝分裂在后期
例题： 具有100个碱基对的一个DNA
分子区段,内含40个胸腺嘧啶,如果 连续复制2次,需游离的胞嘧啶脱 氧核苷酸（ ）D
DNA
小试牛刀
1、下列关于DNA复制的说法，其中不正确的是
（ B）
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
2、以DNA的一条链“－A－T－C－”为模板，经复制
后的子链是（A
）
A. “－T－A－G－”
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；
亲代DNA
子代DNA
复制一次
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
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
沃森和克里克推测是半保留复制模型
A、60个 B、80个 C、120个 D、180个
4）复制n次消耗原料的量：a（２ｎ－１） 5）第n次复制消耗原料的量：a２ｎ－１
能力提升
以含有31P标志的大肠杆 菌放入32P的培养液中，培养2 代。离心结果如右：
⑴、G0、G1、G2三代DNA离心后的试管分别是 图中的：G0 A 、G1 B 、G2 D 。
提取离心
转移到含 14NH4Cl中
15N/15N-DNA
15N/15N-DNA
15N/15N-DNA
分裂一次 提取离心
分裂两次 提取离心
15N/14N-DNA
14N/14N-DNA 15N/14N-DNA
14N/14N-DNA 15N/15N-DNA
15N/14N-DNA
14N/14N-DNA 15N/15N-DNA
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。
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。
实验设计 探究 DNA分子复制方式
关键 区别亲子代DNA
实验方法 同位素示踪法 密度梯度离心法 15N ——密度大 14N ——密度小
15N/14N-DNA
第一代
第二代
第三代
第四代
无论DNA复制多少次，含有原来母链的DNA分子 永远只有两条
例题：将 15N标记的DNA分子放在 14N 的培养基上培
养， 经过3次复制，在所形成的子代 DNA中，含15N
的DNA占总数是（ C ）
A．1/16 B．l／8 C．1／4 D．1／2
① ② ③
C
有T与关复的制酶
DNA分子利用细胞提供A的能量T，在解旋酶的作用下，
把两条扭成螺旋的双链C 解开，G 这个过程叫解旋。
A
T
T
A
T
G
A
C
G
G
G
C
C
在酶的催化下
A
T
T
氢键已被C打开
G
C
A
C
A
A A
C
亲代DNAG的
G
一条链作C 为模板A
G
T G T T
G
T G
C T
C
T C
还未解旋
A
T
C
G
A
T
A
T