第三章 基因的本质
第三节 DNA的复制
学习目标
1.知识目标：
（1）概述DNA分子的复制。
（2）探讨DNA复制的生物学意义。
2.能力目标：
（1）通过对DNA复制方式的推测，再次领悟假说—演绎法在科学研究中的应用
（2）通过分组探究，增强合作意识，提高合作能力
3.情感态度与价值观目标：
（1）认识到合作交流在科学研究中的重要性
（2）认同技术的进步在探索遗传物质奥秘中的重要作用（3）认同人类对遗传物质的认识是不断深化、不断完善的过程
亲代DNA复制后传递给了子代。
亲子代性状相像的根本原因是什么？
为什么这样像？
一、导入新课
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
（一）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。
二、对DNA复制的推测
2、半保留复制：
亲代DNA
子代DNA
形成的分子一半是新的，一半是旧的。
3、分散复制（弥散复制）：
亲代DNA
子代DNA
新复制的分子中新旧都有，但分配是随机组合的。
【作出假设】
DNA复制是一种半保留式的复制
（二）对DNA复制方式的探究
全保留复制
半保留复制
弥散复制
假说-演绎法
每个子代DNA均由1条母链和1条子链组成。
问题２:如果要在实验中直观地区别、“标识”母链或子链,可以采取什么办法？
问题1:如果DNA是半保留复制，复制后得到的 子一代DNA和子二代DNA的组成是怎样的?
同位素(具放射性)标记的方法
演绎推理
问题３:如果用同位素(放射性)进行标记,用什么元素?
问题４:如果亲代DNA是15N的，放在14N的环境中进行培养，则亲代、子一代、子二代DNA分别含有哪种N元素？
可用C、H、O、N、P等元素
15N/14N-DNA (全部)
15N/14N-DNA(1/2)
14N/14N-DNA(1/2)
15N/15N-DNA (全部)
问题４:如果亲代DNA是15N的，放在14N的环境中进行培养，则亲代、子一代、子二代DNA分别含有哪种N元素？
问题５: 要验证上述预测,就要分别观察亲代和子代的情况,但实验中,复制后的DNA分子混合在一起的，不易分离。怎么解决这个问题？
15N/14N-DNA (全部)
15N/14N-DNA(1/2)
14N/14N-DNA(1/2)
15N/15N-DNA (全部)
通过离心使其发生分层(15N质量大于14N)
问题５: 要验证上述预测,就要分别观察亲代和子代的情况,但实验中,复制后的DNA分子混合在一起的，不易分离。怎么解决这个问题？
15N/14N-DNA (全部)
15N/14N-DNA(1/2)
14N/14N-DNA(1/2)
15N/15N-DNA (全部)
通过离心使其发生分层(15N质量大于14N)
问题６:如果对亲代、子一代、子二代的DNA都分别进行离心，结果会怎样分布？
验证假设
作出假设
演绎推理
验证假设
【小结】
对DNA复制方式的探究
得出结论
有丝分裂的间期 　减数第一次分裂前的间期
主要在细胞核
模板、酶、原料、能量等
碱基互补配对原则
半保留复制
子链与母链结合，构成两个新的DNA分子
保持了遗传信息的连续性
边解旋边复制
小结

三、DNA复制的过程
1.DNA分子复制的时间?
2.DNA分子复制过程是怎样的?
3.DNA分子复制需要哪些条件?
4.DNA分子复制有何特点?
5.DNA分子复制有何生物学意义?
1、DNA分子复制发生在什么时间?
(1).概念：
(2).时间：
2、DNA分子复制的过程
是指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程.
细胞有丝分裂的间期和减数第一次分裂的间期（真核生物）
(3).场所：
细胞核(主要)
解旋酶催化
1)解旋
模板
2)合成互补子链
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)
母链（旧链）
子链（新链）
子代DNA:
同时进行(边解旋边复制)
3)螺旋化:
（4）. 过程：
在ATP供能、解旋酶的作用下，DNA分子的两条脱氧核苷酸链配对的碱基从氢键处断裂，双螺旋的两条链解开的过程。
目的：为复制提供准确的模板，解开的两条单链叫母链。
解旋酶的作用位点？
碱基对之间的氢键
3、什么叫解旋？解旋的目的是什么？
①模板：
②原料：
③能量：
④酶 ：
4、DNA分子复制时需要哪些条件？
亲代DNA的两条母链；
4种脱氧核苷酸：
ATP;
DNA解旋酶，DNA聚合酶等。
5、DNA分子复制的特点:
边解旋边复制
半保留复制方式

6.DNA准确复制的原因?
①DNA分子具有独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板；

②碱基遵循互补配对原则，使复制准确无误。
DNA的复制是否一定准确无误？
7.DNA分子的复制实质(意义)？
DNA分子通过复制，使遗传信息从亲代传递给了子代，从而保持了遗传信息的连续性，保证了物种的相对稳定性。
亲代DNA分子
复制1次
复制2次
复制3次
4
8
2
=21
=22
=23
【分析】
15N
14N
无论DNA复制多少次，含有原来母链的DNA分子
永远只有两条
8、DNA复制中的有关计算
１)DNA个数:
2n（n=复制次数）
2）含母链的DNA数量及比例
2
2ｎ
2
2n×2
3）含母链的脱氧核苷酸链数占总链数比
4）复制n次消耗原料的量：
a（２ｎ－１）
5）复制第n次消耗原料的量：
a２ｎ－１
思维拓展
★时间：
有丝分裂分裂间期、减数第一次分裂前的间期
★过程：
解旋
合成子链
模板：
亲代DNA提供
原料：
原则：
条件：
游离的脱氧核苷酸
碱基互补配对原则
能量:
酶:
★特点：
边解旋边复制
半保留复制
★意义：
保持前后代遗传信息的连续性
复旋
课堂小结
ATP
解旋酶、DNA聚合酶
1、从DNA分子的复制过程可以看出，DNA分子复制需要 、 、 、和________等条件。DNA分子的 结构能够为复制提供精确的模板，通过碱基互补配对保证了复制能够正确地进行。
模板
原料
能量
酶
双螺旋
课堂检测
2、将单个的脱氧核苷酸连接成DNA分子的主要的酶是（ ）
A、DNA连接酶 B、DNA酶
C、DNA解旋酶 D、DNA聚合酶
3、1条染色单体含有1个双链的DNA分子，那么，四分体时期中的1条染色体含有（ ）
A、4个双链的DNA分子
B、2个双链的DNA分子
C、2个单链的DNA分子
D、1个双链的DNA分子
D
B
已知某DNA分子中含腺嘌呤(A)200个，占全部DNA碱基总数的20%，该DNA连续复制4次，环境中消耗游离的胞嘧啶脱氧核糖核苷酸（C）的数目为( )
A.1600个 B.3200个
C.4500个 D.4800个
【解析】
(1)求出该DNA分子中共含有多少个脱氧核糖核苷酸：
200/20%=1000(个)
(2)求出该DNA分子中含有多少个胞嘧啶脱氧核糖核
苷酸：［1000-(200×2)］/2=300(个)
(3)求出复制4次需多少个胞嘧啶脱氧核苷酸：
（24－1）×300=4500(个)
C