第三章 基因的本质
第三节 DNA的复制
一：对DNA分子复制的推测：
半保留复制模型
沃森和克里克认为：
原有DNA分子的两条单链会分开，每一条单链各作为一个模板用来复制新的单链，所以新合成的DNA分子中有一条旧链和一条新链。
科学家对DNA分子复制的推测
全保留复制
半保留复制
弥散型复制
1、这些观点各有不同，如何来证明哪个观点是正确的？
2、DNA分子肉眼是看不到的，如何才能分辨DNA呢？如果要你来设计实验，你认为最基本的思路是什么？
一条带----重带
15N/15N-DNA
一条带----中带
15N/14N-DNA
两条带----中带和轻带

15N/14N-DNA
14N/14N-DNA
DNA分子复制的过程
看书思考：
1 定义
2 时间、场所
3 条件
4 过程
5 特点、原则
6 准确复制的原因与意义
三、DNA分子复制的过程
回忆前面所学的内容：
1、真核细胞中，DNA分布在哪里？

2、在哪些内容中涉及到“DNA分子的复制”？
什么时候完成DNA的复制？
1、DNA复制的场所：
细胞核（主要）、线粒体、叶绿体
有丝分裂间期、
减数第一次分裂间期
2、DNA复制的时间：
解旋酶催化
解旋：
模板
（在DNA聚合酶的催化下，利用游离的脱氧核苷酸进行碱基互补配对）
复制:
以母链为模板进行碱基配对
母链（旧链）
子链（新链）
复制后的DNA:
同时进行：边解旋边复制
复制过程
DNA复制的过程
①解旋：
②合成子链：
③形成子代DNA：
利用　　提供的能量（ATP），在 　的作用下，把两条螺旋的双链解开
以解开的每一段母链为　　，以　　为原料，遵循　　原则，在有关　的作用下，合成与母链互补的子链
每条子链与其对应的　盘旋成双螺旋结构，形成　 个与亲代　　的DNA
DNA复制的特点、原则
①是一个　　　　　　　的过程
边解旋边复制
②由于新合成的DNA分子中，都保留了原DNA的一条链，因此叫
半保留复制
★原则：
碱基互补配对原则
准确复制的原因、意义
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
原因：
①DNA分子独特的　　　　提供精确的模板
②通过　　　　　　 保证了复制准确无误。
双螺旋结构
碱基互补配对
有丝分裂的间期 　减数第一次分裂前的间期
真核生物：细胞核（主要）、叶绿体、线粒体
原核生物：细胞质
模板:DNA母链
酶：DNA解旋酶 DNA聚合酶
原料：4种游离的脱氧核苷酸
能量（等）：细胞中的ATP
碱基互补配对原则
半保留复制 边解旋边复制 多起点进行复制
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
根据半保留复制和碱基互补配对原则
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？
DNA分子数=
2n
脱氧核苷酸链数=
2n+1
母链数=
子链数=
2
2n+1 ﹣2
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。
连续第一次复制
连续第二次复制
连续第n次复制
解：
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
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 。
解析：1、计算每个DNA分子中C的个数
2、套用公式计算
1800
复习题
1、DNA分子的复制是指以（ ）为模板来合成（ ）的过程。
2、从DNA分子的复制过程可以看出，DNA分子的（ ）结构能够为复制DNA提供精确的模板；它的（ ）保证了复制准确无误地进行。
3、DNA复制的意义就在于复制过程使亲代的（ ）传递给子代，从而使前后代保持了一定的连续性。
亲代DNA
子代DNA
双螺旋
碱基互补配对原则
遗传信息
DNA复制过程中的等量关系
一个DNA复制n次后，得到（ ） 个子代DNA
1、一个DNA分子连续复制4次，可得到几个子代DNA？其中有几个DNA分子含有原来的DNA链？
16个
2个
2n
2、一个DNA分子中有碱基A20个，占全部碱基的20%，若DNA连续复制2次，需要碱基C：
A、20个 B、30个
C、90个 D、120个
答案：C
每个DNA分子中含C= 。
复制2次增加了 个DNA分子
（20/20%-20*2）/2
3
共增加C碱基数为 。
3*30=90
3、一个由15N标记的DNA分子，放在没有标记的环境中培养，复制5次后，标记的DNA分子占DNA分子总数的：
A、1/10 B、1/5
C、1/16　　 D、1/25
答案：C
2个
25个
4.一个DNA分子自我复制后形成两个DNA分 子，这两个新的DNA分子（ ）
A.分别由两条母链和两条子链形成
B.两条母链和两条子链随机结合而成
C.分别由一条子链及一条母链结合而成
D.一条子链与另一条子链的母链结合
C
下列关于DNA复制过程中，正确顺序是
①互补碱基对问氢键断裂 ②互补碱基对之间形成氢键 ③DNA分子在解旋酶作用下解旋 ④以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结构
A．③①②④⑤ B．③④②⑤①
C．③①④②⑤ D．①③④②⑤
C
某些药物可以抑制肿瘤细胞DNA的复制，从而达到控制癌症的目的。这些药物作用的细胞正处于细胞周期的（ ）
A 间期 B 前期 C 中期 D 不能确定
A
一双链DNA分子在解旋时，一条链上的G变成C，则DNA分子经n次复制后，发生差错的DNA分子占（ ）
A 1/2 B 1/(2n-1) C 1/2n D 1/(2n+1)
A
A
A
A
T
T
T
G
G
G
G
C
C
C
A
T
C
A
G
C
T
C
G
T
游离的
脱氧核苷酸
A
A
A
T
T
T
G
G
G
G
C
C
C
A
T
C
C
A
G
T
C
G
T
在解旋酶的催化下
氢键已被打开
DNA分子利用细胞提供的能量(ATP)，在解旋酶的作用下，
把两条扭成螺旋的双链解开，这个过程叫解旋。
A
A
A
T
T
T
G
G
G
G
C
C
C
A
T
C
C
A
G
T
C
G
T
亲代DNA的
一条链作为模板
A
A
A
T
T
T
G
G
G
G
C
C
C
A
T
C
C
T
A
G
T
C
G
还未解旋
刚解旋
所以DNA复制特点之一是:
边解旋边复制
在DNA聚合酶的作用下
通过碱基互补
配对脱氧核苷酸
结合到母链上
已在复制
A
A
A
T
T
T
G
G
G
G
C
C
C
A
T
C
A
A
A
T
T
T
G
G
G
G
C
C
C
A
T
C
形成两条完全相同的子代DNA
A
A
A
T
T
T
G
G
G
G
C
C
C
A
T
C
简单重复复制过程
A
A
A
T
T
T
G
G
G
G
C
C
C
A
T
C
解旋，打开氢键。
A
A
A
T
T
T
G
G
G
G
C
C
C
A
T
C
原亲代DNA的单链
以亲代DNA的一条单链为模板进行复制
T
T
T
G
G
C
T
C
A
A
A
T
T
T
G
G
G
G
C
C
C
A
T
C
A
A
A
G
G
C
C
A
原亲代DNA
的一条链
形成两条子代DNA
T
T
T
G
G
C
T
C
A
A
A
T
T
T
G
G
G
G
C
C
C
A
T
C
A
A
A
G
G
C
C
A
新合成的
另一条链
所以DNA复制特点之二是:
进行半保留复制
DNA复制后产生的每个子代DNA分子中，都有一条
单链是原DNA保留下来的，而另一条单链是新合成
的。这种复制方式我们称其为半保留复制。