第三节 DNA的复制
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(2)背景知识： 15N/14N
14N/14N (轻带)
15N/14N(中带或杂交带)
15N/15N（重带）
3） 实 验 预 期
证明DNA复制方式的实验示意图
15N/14N
14N/14N 15N/14N
4）
实
验
全重
结
果
全中
½轻 ½中
实验结果与预期相符
（1）15N充分标记后提取的DNA 全部重带（15N/15N） （2）增殖一代后提取的DNA 全部中带（14N/15N） （3）增殖两代后提取的DNA 1/2轻带（14N/14N） 1/2 中带（14N/15N）
实验结论：
DNA的复制是以半保留的方式进行的。
某亲本DNA分子双链均以白色表示,以灰色表示第一次复 制出的DNA子链,以黑色表示第二次复制出的DNA子链,该亲
本双链DNA分子连续复制两次后的产物是( D )
A.
B.
C.
D.
二、DNA复制的过程
DNA复制的过程
1．时间 有丝分裂前的间期和减数分裂前的间期 场所：DNA复制的主要场所是细胞核 思考：病毒的DNA复制场所在哪里？ 病毒DNA的复制场所为宿主细胞内
m·(23－23－1)=m·23－1 ·(2－1)=m·23－1
15N/15N
n=1 n=2 n=3
例1 .一个DNA分子中含有1000个碱基对，其中有400
个腺嘌呤。如果它连续复制三次，消耗周围环境中腺
嘌呤脱氧核苷酸 2800 。第三次复制需要消耗腺嘌呤
脱氧核苷酸 1600 。 m·(2n－1)
15N/15N
n=1
n=2 n=3
三、有关DNA分子复制的计算
如果用15N标记DNA分子的两条链，让其在 含有14N的环境中复制。若培养n代，结果是：
2．脱氧核苷酸链数 (1)子代DNA分子中脱氧核苷酸链数＝ 2n＋1条。 (2)含15N的脱氧核苷酸链数＝ 2 条。 (3)含14N的脱氧核苷酸链数＝ 2n＋1-2 条。
①解旋酶：使氢键断裂(形成氢键不需要酶) ②DNA聚合酶：将游离的脱氧核苷酸连接在脱氧核苷 酸链上 ，形成磷酸二酯键
4.原则 碱基互补配对原则
5.特点 （1）半保留复制（2）边解旋边复制
6.准确复制的原因 ①DNA分子独特的双螺旋结构，为复制提供了精确地 模板。 ②通过碱基互补配对，保证了复制能够准确地进行。
2. 过程： (1பைடு நூலகம்解旋 (2)合成子链 (3)形成子代DNA
解旋： 解旋酶，ATP 模板 同时进行（边解旋边复制） 复制:（DNA聚合酶，游离的脱
氧核苷酸）
子代DNA: 组成 母链（旧链） 子链（新链）
3．条件 (1)模板：亲代DNA的两条链 (2)原料：4种游离的脱氧核苷酸 (3)酶： 解旋酶和DNA聚合酶等 (4)能量：ATP
7.意义 DNA通过复制，使遗传信息从亲代传给了子代，从
而保持了遗传信息的连续性.
【小结】DNA分子的复制要点
时间
有丝分裂前的间期或减数分裂前的间期
场所
模板 模板去向
原料 能量
酶 产物 特点
主要在细胞核，少数在线粒体、叶绿体中
DNA分子两条链（称为母链） 分别进入两个DNA分子中
四种游离的脱氧核苷酸 ATP
解旋酶、DNA聚合酶 子代DNA分子(与亲代一模一样)
边解旋边复制、半保留复制
下列关于DNA复制的叙述，不正确的是（ A）
A. DNA复制时只以DNA的一条链作为模板 B. DNA复制时以4种游离的脱氧核苷酸为原料 C. DNA复制过程需要消耗能量 D. DNA分子的复制方式是半保留复制
三、DNA分子复制的计算
如果用15N标记DNA分子的两条链，让其在 含有14N的环境中复制。若培养n代，结果是：
1．DNA分子数类 (1)子代DNA分子总数＝ 2n 个。 (2)含15N的DNA分子数＝ 2 个。 (3)含14N的DNA分子数＝ 2n 个。 (4)只含15N的DNA分子数＝ 0 个。 (5)只含14N的DNA分子数＝ 2n－2 个。
A的个数，m=400， 复制3次，n=3
400·(23－1)= 2800
m·2n-1 400·(23-1)
例2：某一个DNA分子中，A为200个，复制数次后，消 耗周围环境中含A的脱氧核苷酸3000个，该DNA分子已
经复制了几次( A )
A．4次 B．3次 C．5次 D．6次
m·(2n－1)
A的个数，m=200， 复制n次，n 消耗A的总数为3000
a
b G2 =35%
第三节
目标聚焦
1. 了解DNA半保留复制及实验证据。 2. 掌握DNA分子的复制过程及DNA复制的意义。 3. 掌握DNA分子复制过程中相关的计算规律。
一 半保留复制的提出
1.提出者：沃森和克里克
母链
子链 半保留复制
2.实验证据
(1)实验方法：同位素标记法和密度梯度离心技术。
15N/15N
n=1
n=2 n=3
三、有关DNA分子复制的计算 如果用15N标记DNA分子的两条链，让其在 含有14N的环境中复制。若培养n代，结果是：
3．消耗的脱氧核苷酸数 设亲代DNA分子中含有某种脱氧核苷 酸m个，则： (1)经过n次复制，共消耗游离的该脱 氧核苷酸 m·(2n－1)个。 (2)第n次复制，消耗游离的该脱氧核 苷酸 m·2n-1 个。
某DNA分子中A＋T占整个DNA分子碱基总数的44%，
其中一条链(a)上的G占该链碱基总数的21%，那么，对应
的另一条互补链(b)上的G占该链碱基总数的比例是( A )
A．35% B．29% C．28% D．21%
A＋T=44%
A1＋T1=44%
G＋C=56% G1＋C1=56%
= =
21% 35% G1＋C1= 56%
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－”
200·(2n－1)= 3000
随堂练习
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前的（ ） A、分裂前期 B. 分裂中期 C. 分裂后期 D. 分裂间期
14N/14N (轻带)
15N/14N(中带或杂交带)
15N/15N（重带）
3） 实 验 预 期
证明DNA复制方式的实验示意图
15N/14N
14N/14N 15N/14N
4）
实
验
全重
结
果
全中
½轻 ½中
实验结果与预期相符
（1）15N充分标记后提取的DNA 全部重带（15N/15N） （2）增殖一代后提取的DNA 全部中带（14N/15N） （3）增殖两代后提取的DNA 1/2轻带（14N/14N） 1/2 中带（14N/15N）
实验结论：
DNA的复制是以半保留的方式进行的。
某亲本DNA分子双链均以白色表示,以灰色表示第一次复 制出的DNA子链,以黑色表示第二次复制出的DNA子链,该亲
本双链DNA分子连续复制两次后的产物是( D )
A.
B.
C.
D.
二、DNA复制的过程
DNA复制的过程
1．时间 有丝分裂前的间期和减数分裂前的间期 场所：DNA复制的主要场所是细胞核 思考：病毒的DNA复制场所在哪里？ 病毒DNA的复制场所为宿主细胞内
m·(23－23－1)=m·23－1 ·(2－1)=m·23－1
15N/15N
n=1 n=2 n=3
例1 .一个DNA分子中含有1000个碱基对，其中有400
个腺嘌呤。如果它连续复制三次，消耗周围环境中腺
嘌呤脱氧核苷酸 2800 。第三次复制需要消耗腺嘌呤
脱氧核苷酸 1600 。 m·(2n－1)
15N/15N
n=1
n=2 n=3
三、有关DNA分子复制的计算
如果用15N标记DNA分子的两条链，让其在 含有14N的环境中复制。若培养n代，结果是：
2．脱氧核苷酸链数 (1)子代DNA分子中脱氧核苷酸链数＝ 2n＋1条。 (2)含15N的脱氧核苷酸链数＝ 2 条。 (3)含14N的脱氧核苷酸链数＝ 2n＋1-2 条。
①解旋酶：使氢键断裂(形成氢键不需要酶) ②DNA聚合酶：将游离的脱氧核苷酸连接在脱氧核苷 酸链上 ，形成磷酸二酯键
4.原则 碱基互补配对原则
5.特点 （1）半保留复制（2）边解旋边复制
6.准确复制的原因 ①DNA分子独特的双螺旋结构，为复制提供了精确地 模板。 ②通过碱基互补配对，保证了复制能够准确地进行。
2. 过程： (1பைடு நூலகம்解旋 (2)合成子链 (3)形成子代DNA
解旋： 解旋酶，ATP 模板 同时进行（边解旋边复制） 复制:（DNA聚合酶，游离的脱
氧核苷酸）
子代DNA: 组成 母链（旧链） 子链（新链）
3．条件 (1)模板：亲代DNA的两条链 (2)原料：4种游离的脱氧核苷酸 (3)酶： 解旋酶和DNA聚合酶等 (4)能量：ATP
7.意义 DNA通过复制，使遗传信息从亲代传给了子代，从
而保持了遗传信息的连续性.
【小结】DNA分子的复制要点
时间
有丝分裂前的间期或减数分裂前的间期
场所
模板 模板去向
原料 能量
酶 产物 特点
主要在细胞核，少数在线粒体、叶绿体中
DNA分子两条链（称为母链） 分别进入两个DNA分子中
四种游离的脱氧核苷酸 ATP
解旋酶、DNA聚合酶 子代DNA分子(与亲代一模一样)
边解旋边复制、半保留复制
下列关于DNA复制的叙述，不正确的是（ A）
A. DNA复制时只以DNA的一条链作为模板 B. DNA复制时以4种游离的脱氧核苷酸为原料 C. DNA复制过程需要消耗能量 D. DNA分子的复制方式是半保留复制
三、DNA分子复制的计算
如果用15N标记DNA分子的两条链，让其在 含有14N的环境中复制。若培养n代，结果是：
1．DNA分子数类 (1)子代DNA分子总数＝ 2n 个。 (2)含15N的DNA分子数＝ 2 个。 (3)含14N的DNA分子数＝ 2n 个。 (4)只含15N的DNA分子数＝ 0 个。 (5)只含14N的DNA分子数＝ 2n－2 个。
A的个数，m=400， 复制3次，n=3
400·(23－1)= 2800
m·2n-1 400·(23-1)
例2：某一个DNA分子中，A为200个，复制数次后，消 耗周围环境中含A的脱氧核苷酸3000个，该DNA分子已
经复制了几次( A )
A．4次 B．3次 C．5次 D．6次
m·(2n－1)
A的个数，m=200， 复制n次，n 消耗A的总数为3000
a
b G2 =35%
第三节
目标聚焦
1. 了解DNA半保留复制及实验证据。 2. 掌握DNA分子的复制过程及DNA复制的意义。 3. 掌握DNA分子复制过程中相关的计算规律。
一 半保留复制的提出
1.提出者：沃森和克里克
母链
子链 半保留复制
2.实验证据
(1)实验方法：同位素标记法和密度梯度离心技术。
15N/15N
n=1
n=2 n=3
三、有关DNA分子复制的计算 如果用15N标记DNA分子的两条链，让其在 含有14N的环境中复制。若培养n代，结果是：
3．消耗的脱氧核苷酸数 设亲代DNA分子中含有某种脱氧核苷 酸m个，则： (1)经过n次复制，共消耗游离的该脱 氧核苷酸 m·(2n－1)个。 (2)第n次复制，消耗游离的该脱氧核 苷酸 m·2n-1 个。
某DNA分子中A＋T占整个DNA分子碱基总数的44%，
其中一条链(a)上的G占该链碱基总数的21%，那么，对应
的另一条互补链(b)上的G占该链碱基总数的比例是( A )
A．35% B．29% C．28% D．21%
A＋T=44%
A1＋T1=44%
G＋C=56% G1＋C1=56%
= =
21% 35% G1＋C1= 56%
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－”
200·(2n－1)= 3000
随堂练习
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前的（ ） A、分裂前期 B. 分裂中期 C. 分裂后期 D. 分裂间期