3.3DNA的复制第2课时-课件(共42张PPT2个视频) --2025-2026学年下学期高一生物（人教版）必修2

(共42张PPT)
指以 为模板合成 的过程。
真核细胞：
主要在 中，但在线粒体、叶绿体也有DNA的复制；
原核细胞：
主要在 中，在质粒处也有DNA的复制。
细胞分裂前的 ， 随着染色体的复制而完成。( 的间期、 的间期)
亲代DNA
子代DNA
细胞核
拟核
1、概念：
2、DNA复制场所
3、发生时期（真核生物）
间期
有丝分裂前
减数分裂前
病毒： 。
在宿主细胞
（1）解旋：利用能量，在解旋酶作用下，氢键断裂，DNA的两条链解开。
C
G
T
A
T
A
C
G
G
C
C
G
T
A
T
A
G
C
C
G
A
T
A
T
C
G
A
T
C
G
T
A
T
A
T
A
T
A
C
G
T
A
T
A
C
G
G
C
T
A
G
C
C
G
T
A
3'
5'
C
C
G
T
A
G
T
A
T
A
C
G
G
C
T
A
G
C
C
G
T
A
T
A
C
G
G
C
C
G
T
A
T
A
G
C
C
G
A
T
A
T
C
G
A
T
C
G
T
A
T
A
T
A
T
A
3'
5'
ATP
解旋酶
4.过程：
打开氢键
P54
（2）碱基配对： 游离的4种脱氧核苷酸，按照碱基互补配对原则，与两条母链脱氧核苷酸进行配对
C
C
G
T
A
G
T
A
T
A
C
G
G
C
T
A
G
C
C
G
T
A
T
A
C
G
G
C
C
G
T
A
T
A
G
C
C
G
A
T
A
T
C
G
A
T
C
G
T
A
T
A
T
A
T
A
3'
5'
A
C
G
C
A
A
G
C
T
A
G
T
C
A
T
T
A
T
A
T
G
C
A
T
G
A
T
C
G
A
G
C
T
T
形成氢键
4.过程：
（不需酶）
P54
4.过程：
P54
（3）合成子链：在DNA聚合酶的催化下从子链的5'端把子链的脱氧核苷酸聚合成脱氧核苷酸链。
C
C
G
T
A
G
T
A
T
A
C
G
G
C
T
A
G
C
C
G
T
A
T
A
C
G
G
C
C
G
T
A
T
A
G
C
C
G
A
T
A
T
C
G
A
T
C
G
T
A
T
A
T
A
T
A
3'
5'
A
C
G
C
A
A
G
C
T
A
G
T
C
A
T
T
A
T
A
T
G
C
A
T
G
A
T
C
G
A
G
C
T
T
A
C
G
C
A
A
G
C
T
A
G
T
C
A
T
T
A
DNA聚合酶
5'
3'
T
A
T
G
C
A
T
G
A
T
C
G
A
G
C
T
T
5'
3'
ATP
ATP
合成方向：子链的5’端→ 3’端
形成磷酸二酯键
方向：子链5’到3’双向复制
（4）重新螺旋：每条新链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构。
C
C
G
T
A
G
T
A
T
A
C
G
G
C
T
A
G
C
C
G
T
A
T
A
C
G
G
C
C
G
T
A
T
A
G
C
C
G
A
T
A
T
C
G
A
T
C
G
T
A
T
A
T
A
A
3'
5'
A
C
G
C
A
A
G
C
T
A
G
T
C
A
T
T
A
T
A
T
G
C
A
T
G
A
T
C
G
A
G
C
T
T
5'
3'
T
A
G
C
C
G
T
A
T
A
G
C
C
G
A
T
A
T
3'
5'
T
T
A
C
G
C
G
T
A
T
A
T
A
T
A
5'
3'
4.过程：
TCTTGCTC
AGAACGAG
AGAACGAG
TCTTGCTC
AGAACGAG
TCTTGCTC
+
①2条母链碱基顺序是什么关系？
②2条子链碱基顺序是什么关系？
③新的2个DNA碱基顺序是什么关系？
互补
互补
相同
1个DNA分子形成2个完全相同的DNA分子
5.结果：
（1）模板：亲代DNA的两条链
（4）酶：解旋酶，DNA聚合酶等
（3）能量：ATP
（2）原料：4种游离的脱氧核苷酸
解旋酶（使氢键断裂）;氢键的形成不需要能量和酶;
DNA聚合酶（形成磷酸二酯键）
6.DNA复制的条件
解旋酶
5’
3’
3’
5’
DNA聚合酶
5’
3’
前导链
5’
3’
冈崎片段
DNA连接酶
DNA聚合酶的底物：
脱氧核苷酸
DNA连接酶的底物：
DNA片段
后随链
子链延伸方向：5’→3’
延伸
拓展
半不连续复制
DNA聚合酶特点（了解）
只能将游离的核苷酸加到3’端
只能延伸核苷酸链
原核生物DNA复制
单起点双向复制
多起点双向复制
真核生物和原核生物DNA复制的区别
使得复制能在较短时间内完成
真核生物DNA复制
复制泡
7.DNA复制的特点
新合成的子链
DNA聚合酶
DNA聚合酶
游离的脱氧核苷酸
（1）边解旋边复制（过程）
（2）半保留复制（结果）
DNA解旋酶
DNA复制的方向：
模 板 链：3’→5’
子链合成方向：5’→3’
（3）多起点双向复制
5′
3′
5′
3′
5′
3′
引物
DNA聚合酶
原因：DNA聚合酶只能从引物3′端延伸DNA子链
子链合成方向：5’→3’
前导链
引物
DNA聚合酶
5′
利用酶将
引物切除
DNA聚合酶
将 “缺口”补齐
用DNA连接酶连接DNA片段
5′
3′
5′
3′
5′
3′
5′
5′
特点（3）：半不连续复制
后随链
冈崎片段
端粒DNA
……
5′
……
3′
3′
……
……
5′
……
……
5′
3′
正常情况下无法补齐，随着复制次数增加，端粒DNA越来越短。干细胞中存在端粒酶，也可以补齐端粒DNA
……
3′
5′
……
8.DNA精确复制的原因
（1）DNA独特的双螺旋结构,为复制提供了精确的模板。
（2）通过碱基互补配对,保证了复制能够准确地进行。
9.DNA复制的意义
DNA通过复制，将遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞,从而保持了遗传信息的连续性。
你认为DNA复制会百分之百准确吗？如果复制出现错误，可能会产生什么影响？
会出错，可能导致基因突变，引起生物体性状的改变。
1、概念：
2、场所（真核）：
3、时期：
4、条件
5、复制过程：
6、复制特点
7、准确复制原因
8、复制的生物学意义：
细胞分裂前的间期
模板：
原料：
能量：
酶：
DNA的两条母链
4种游离的脱氧核苷酸
ATP
细胞核（主）、线粒体、叶绿体
以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程（DNA→DNA）
解旋酶、DNA聚合酶
解旋 → 子链延伸 → 螺旋化，形成子代DNA
①独特的双螺旋提供精确的模板
①边解旋边复制
②半保留复制
②严格遵循碱基互补配对原则
保持遗传信息的连续性
时间
场所
原则
条件 模板
原料
能量
酶
特点
方向
意义
从子链的5’-端向 3’- 端延伸
真核生物：细胞核（主要）、线粒体、叶绿体场所
原核生物：拟核、细胞质（质粒）
病毒：宿主细胞中
碱基互补配对
亲代DNA的两条链
4种游离的脱氧核苷酸
主要由ATP水解提供
解旋酶、DNA聚合酶等
半保留复制；边解旋边复制；多起点复制；双向复制
遗传信息传递的连续性
细胞分裂前的间期
亲 代
15N
15N
15N
15N
14N
14N
14N
14N
14N
14N
复制1次
复制2次
复制n次
2
4
=21
=22
……
…
2n
第n次复制
2n-2个新合成的DNA分子
DNA分子总数
不包含n-1次复制
复制代数 1 2 3 … n
DNA数 2 8 …
15N/15N 0 0 …
15N/14N … 2
14N/14N 0 …
脱氧核苷酸链数 …
15N链数 2 …
14N链数 …
4
2n
0
0
2
2
2
16
2n+1
2
2
14
2n+1-2
2n-2
2
4
2
8
2
6
6
亲代DNA分子经 n 次复制后
①子代DNA分子数：
②含亲代母链的DNA分子数：
③不含亲代母链的DNA分子数：
2n个
2个
2n-2个
例1：一个DNA被15N标记的大肠杆菌，在只含14N的培养液中繁殖3代，第三代中含有15N的DNA分子有___个，不含15N的DNA分子有___个，含有14N的DNA分子有____个，不含14N的DNA分子有____个，只含有14N的DNA分子有___个。
6
8
0
6
⑤母链和子链的条数分别是：
2条
2n＋1-2
④子代DNA分子中脱氧核苷酸条数是：
2n＋1
2
例：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占总数的比例和含15N的脱氧核苷酸链占总数的比例各为（ ）和（ ）
　A．1/16　B．l／8　C．1／4　　D．1／2
①
子一代
②
子二代
亲代
①
③
子三代
C
B
消耗的脱氧核苷酸数
若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，
m（ 2n－1）
C：400个
C：400个
C：400个
400个
400个
400个
400个
亲代中c：400个
F1：共2个400个
F2：共4个400个
F3：共8个400个
Fn：共2n个400个
第n次复制需要消耗该脱氧核苷酸个数为：
m ·2n－1
消耗1个400个
消耗2个400个
消耗4个400个
消耗2n-1个400个
经过n次复制后共需要消耗该脱氧核苷酸个数为：
DNA分子数：
子n代DNA分子总数为2n个。
含15N的DNA分子数为2个。
含14N的DNA分子数为2n个
只含15N的DNA分子数为0个。
只含14N的DNA分子数为（2n-2）个。
规律总结：
例：一个有m个碱基对的DNA分子，其中含有腺嘌呤脱氧核苷酸a个。
1）复制n次，需要多少鸟嘌呤脱氧核苷酸；
2）第n次复制，需要多少鸟嘌呤脱氧核苷酸。
解：
1） A=T=a G=C=(2m-2a)/2=m-a
(2n-1)(m-a)
2）2n-1(m-a)
例1.某DNA分子中含有1 000个碱基对(被32P标记)，其中有胸腺嘧啶400个。若将该DNA分子放在只含被31P标记的脱氧核苷酸的培养液中让其复制两次，子代DNA分子相对分子质量平均比原来减少 。
1500
32/32
32/31
31/31
例2.(2021·安徽合肥高三调研)如图为某DNA分子片段，假设该DNA分子中有5 000对碱基，A＋T占碱基总数的34%，若该DNA分子在含14N的培养基中连续复制2次，下列叙述正确的是（ ）
A.复制时作用于③处的酶为DNA聚合酶
B.DNA分子复制2次需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸9900个
C.④处指的是腺嘌呤核糖核苷酸
D.子代中含15N的DNA分子占1/2
B
（1）1条染色体（母链被15N标记，在含14N的培养基中培养）
规律：复制一次，子染色体都带标记；
复制两次，子染色体一半带有标记。
（2）2条染色体
①
②
③
④
①②组合有 个子细胞带有标记
①④组合有 个子细胞带有标记
③④组合有 个子细胞带有标记
2
3
4
①
②
③
④
（2）2条染色体
规律：复制一次，子细胞中每条染色体都带有标记；
复制两次，4个子细胞带有标记的有2、3、4个三种情况。
如果是2n条染色体，4个子细胞带有标记情况如何？
①
②
③
④
2或3或4
如果是2n条染色体，4个子细胞中被标记的染色体最多（或最少）有多少条？
①
②
③
④
0~2n
第一次分裂：
第二次分裂：
后期时，着丝点分裂，这时携带标记元素的染色体向两极移动时（分配时）是随机的，导致细胞的一极含标记元素的染色体的个数为0 ~ 10条（玉米：2N=20）
规律：形成的4个子细胞中的每条染色体均带有标记。
一对同源染色体
15N标记
同源染色体分离
姐妹染色单体分离
15N标记1对同源染色体上的两个DNA分子
减数分裂过程中所以四个子细胞中所有DNA分子均呈杂合状态，即“31P//32P”。
例1.用32P标记玉米体细胞(含有20条染色体)的DNA分子双链，再将这些细胞转入不含32P的培养基中培养，在第二次细胞分裂的中期、后期及所产生的子细胞中被32P标记的染色体数分别为（ ）
A.20、40、20 B.20、20、20 C.20、20、0～20 D.20、40、0～20
C
例2.将DNA分子双链用3H标记的蚕豆(2n＝12)根尖移入普通培养液(不含放射性元素)中，再让细胞连续进行有丝分裂。某普通培养液中的第三次有丝分裂中期，根据图示，判断该细胞中染色体的标记情况最可能是 。
b＋c＝12个，但b和c数目不确定
例3（2025CS培优8-6）现建立“动物精原细胞（2n=4）有丝分裂和减数分裂过程”模型。将染色体DNA都被32P标记的1个精原细胞置于不含32P的培养液中正常培养，分裂为2个子细胞，其中1个子细胞发育为下图细胞①。细胞①和②的染色体组成如图所示，H（h）、R（r）是其中的两对基因。下列叙述正确性的是（ ）
A． 细胞②中最多有三条染色体含有32P
B．细胞②和细胞③中含有32P的染色体数相等
C．细胞⑥⑦的基因型相同
D． 细胞④~⑦中含32P的核DNA分子数可能分别是2、1、2、1
A
1
1
设标记的为：1 2 3 4
2
2
3
3
4
4
2
3
2
3
1
1
0
2
交换的可能是同为32P
4
4
0
2
1
1
1
1
0
2
交换的可能是同为32P
4
4
0
2
1
1
1
2
0
2
1
1
可能是32P和31P
1、2、2 有标记
2
2’
2’