第三节 DNA分子的复制

(共33张PPT)
DNA的双螺旋结构
构成方式
位置
双螺旋外侧
双螺旋内侧
碱基对
主链(骨架)
1）脱氧核糖与磷酸交替排列；
2）两条主链呈反向平行；
3）盘绕成规则的双螺旋。
2）碱基互补配对（A— T，G— C）
1）主链上对应碱基以氢键连结成对；
细胞减数分裂和受精作用使生物的亲代与子代之间保持遗传性状的稳定性，为什么
DNA分子是怎样进行复制的呢
最早提出的DNA复制模型有三种；
一、对DNA复制的推测
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
复制一次
沃森和克里克推测是半保留复制模型
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。
一、对DNA复制的推测(续)
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。
实验结论：DNA的复制是以半保留的方式进行的
二、DNA半保留复制的实验证据
重带(下部)
15N/ 15N
中带(中间)
15N/ 14N
轻带(上部)
14N/ 14N
中带(中间)
15N/ 14N
一个DNA分子复制
几代后的情况如何？
因DNA复制采用半保留的方式，
所以一个DNA分子经几代复制后的
所有DNA中，只有两个DNA分子含
有原DNA链。但所有DNA与原DNA
所带的信息（脱氧核苷酸的排列序）
完全相同。（变异除外）
拓展延伸
世代 分子总数 DNA分子在离心管中位置 不同DNA分子占全部DNA分子之比
15N分子 杂种分子 14N分子
0
1
2
3
n
拓展延伸
根据上面实验过程,完成下列表格
全在下部
1
2
4
8
2n
全在中部
中+ 上
中+ 上
2/2n中+(1- 2/ 2n)上
1
1


2/ 2n


（1- 2/2n）
三、DNA复制的过程
1．DNA分子复制的概念是什么
2.DNA分子复制过程怎么进行
3.DNA分子复制过程需要哪些条件
4.DNA分子复制过程有何特点
5.DNA分子复制有何生物学意义
思考如下问题：
1、DNA分子复制发生在什么时间
有丝分裂间期
减数第一次分裂的间期
无丝分裂之前
2、什么是DNA分子的复制？
指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。
则1DNA→2DNA。
由1DNA→2DNA呢？
3、什么叫解旋？解旋的目的是什么？
　　
在ATP供能、解旋酶的作用下，DNA两条多脱氧
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：就是为复制提供准确的模板，解开的两
条单链叫母链。
①什么叫“子链” 复制
一次能形成几条链？
以母链模板，以周围环境中游的4种脱氧核苷酸为原料，
按照碱基互补配对原则，在有关酶的作用下，各自合成与
母链互补的一段子链，复制一次形成子链一条。
4、有人认为DNA复制就像洗相片一样，
有一张底片就可以洗出许多相片来。
这种说法对不对，为什么？
1DNA→2DNA单链（母）→
2母＋2子→（母十子）＋（母十子）
→2DNA
与洗相片不同，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。
5、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：
③能量：ATP;
④酶 ：DNA解旋酶，DNA聚合酶等。
6.DNA分子复制的特点:
边解旋边复制
半保留复制
7.DNA准确复制的原因
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。
问题八
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定
性，保持了遗传信息的连续性，使得种族
得以延续。
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
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？
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。
A
T
G
C
C
G
A
T
A
T
G
C
C
G
A
T
A
T
G
C
C
G
A
T
A
T
G
C
C
G
A
T
A
T
G
C
C
G
A
T
A
T
G
C
C
G
A
T
A
T
G
C
C
G
A
T
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
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？
因为A=ma%，A=T、G=C， A+T= 2ma%，
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%）
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：
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%）
答：
DNA连续复制n代后需要鸟嘌呤数是m （2n ﹣1）（1/2﹣ a%）。
结构
复制
简答1
简答2
简答3
简答4
计算1
计算2
3.复制的条件
2.复制的过程
4.复制的特点
DNA分子的复制
1. 复制的概念
5. 复制的意义
知识小结
一、对DNA复制的推测
三、DNA复制的过程
二、DNA半保留复制的实验证据
⑴、G0、G1、G2三代DNA离心后的试管分别是图中的：G0 、G1 、G2 。
A
B
D
⑵、G2代在①、②、③三条带中DNA数的比例是 。
⑶、图中①、②两条带中DNA分子所含的同位素磷分别是： ， 。
⑷、上述实验结果证明了DNA的复制方式是 。
0:1:1
31P
31P 和32P
半保留复制
1．下列关于DNA复制过程的正确顺序是 （ ）
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
D
2．将 标记的DNA分子放在 的培养基上培养， 经过3次复制，在所形成的子代 DNA中，含 的DNA占总数是（ ）
　A．1/16　B．l／8　C．1／4　　D．1／2
C
3．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．G与C B．A与C C．G与A D．G与T
A
4．DNA复制的基本条件是（ ）
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
A
5．DNA分子复制能准确无误地进行原因是（ ）
A．碱基之间由氢键相连
B．DNA分子独特的双螺旋结构
C．DNA的半保留复制
D．DNA的边解旋边复制特点
B
5、DNA的复制是在细胞的 分裂和 第一次分裂前的 期
进行的。复制是指以 为模板来合成 的过程。
复制特点是 复制过程必需以 为模
板、 为原料、 提供能量、 的催化等条
件， 为DNA的复制提供精确的模板、并
有 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 ，新形成的
DNA分子都是既含一条 链、又含一条 链，因此，称DNA
的复制为“ ”。
有丝
减数
间
亲代DNA分子
子代DNA分子
边解旋边复制
亲代DNA分子一条链
脱氧核苷酸
ATP
酶
DNA分子双螺旋结构
碱基互补配对
结构完全相同的子代DNA分子
母
子
半保留复制
结构
复制
简答1
简答2
简答3
简答4
计算1
计算2
中带
(中间)
重带
(下部)
15N/ 15N
15N/ 14N
轻带
(上部)
14N/ 14N