DNA的复制-2025-2026学年高一下学期生物人教版必修2

第3章

基因的本质

第3节DNA的复制01问题·探讨沃森和克里克在发表DNA双螺旋结构的那篇著名短文的结尾处写道：“值得注意的是，我们提出的这种碱基特异性配对方式，暗示着遗传物质进行复制的一种可能的机制。”？碱基互补配对原则暗示DNA的复制机制可能是怎样的

？碱基互补配对原则是指DNA两条链的碱基之间有准确的一一对应关系，暗示DNA的复制可能需要先解开DNA双螺旋的两条链，然后通过碱基互补配对合成互补链。02对DNA复制的推测半保留复制DNA复制时，DNA双螺旋解开，互补的碱基之间的氢键断裂，解开的两条单链分别作为复制的模板，游离的脱氧核苷酸根据碱基互补配对原则，通过形成氢键，结合到作为模板的单链上。新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链。半保留复制02对DNA复制的推测全保留复制：

DNA复制以DNA双链为模板，子代DNA的双链都是新合成的。全保留复制02对DNA复制的推测弥散复制：亲代DNA分子将断裂成短片段，以这些亲本短片段为模板合成同样长短的新的DNA片段，再将这些新旧片段混合连接，形成完整的全长DNA分子。02对DNA复制的推测？这三种复制方式最关键的区别是什么?子代DNA的两条链组成情况不同半保留复制全保留复制弥散复制提出假说03DNA半保留复制的实验证据设计实验验证假设：半保留复制/全保留复制/弥散复制问题2：如果用同位素进行标记,可标记什么元素?

1、如何设计实验？同位素标记法可标记C、H、O、N、P等元素15N14N

（N元素稳定、易于标记、操作简单）问题1：如何区分亲代DNA分子的母链和新合成DNA的子链？03DNA半保留复制的实验证据设计实验验证假设：半保留复制/全保留复制/弥散复制1、如何设计实验？问题3：

如何检测带有不同标记的DNA？14N和15N是N的两种稳定的同位素，这两种同位素的相对原子质量不同，含15N的DNA比含14N的DNA密度_____，意味着更重。大03DNA半保留复制的实验证据等密度密度梯度离心法

CsCl溶液超速离心时，会在离心管中形成一个连续的密度梯度，溶液密度在底部最高，顶部最低。如果DNA分子溶解其中，DNA就会悬浮在与其_______的部位。然后用紫外光照射后，管中就会显示出不同密度的DNA条带。03DNA半保留复制的实验证据设计实验验证假设：半保留复制/全保留复制/弥散复制1、如何设计实验？问题4：

如何让亲代的母链和新合成的子链带上不同的标记？在含有15NH4Cl的培养液中繁殖若干代15N/15N-DNA03DNA半保留复制的实验证据科学家先用含15NH4Cl的培养液培养大肠杆菌，让大肠杆菌繁殖若干代，这时大肠杆菌的DNA几乎都是_____标记的。再将大肠杆菌转移到含14N的普通培养液中，获得第一代和第二代大肠杆菌。然后，在不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA，再进行密度梯度离心。15N

按照DNA复制的三种假说，预测离心后试管中DNA的位置。03如果DNA复制是半保留复制15N/14N-DNA14N第一代会出现的结果是第二代会出现的结果是14N14N15N/15N-DNA14N/14N-DNA15N/14N-DNA15N/14N-DNA中带中带和轻带0315N/15N-DNA14N14N14N15N/15N-DNA14N/14N-DNA如果DNA复制是全保留复制第一代会出现的结果是第二代会出现的结果是重带+轻带重带+轻带14N/14N-DNA14N/14N-DNA14N/14N-DNA15N/15N-DNA03如果DNA复制是弥散复制第一代会出现的结果是第二代会出现的结果是（15N+14N）2（15N+14N）2+（15N+3×14N）4+（15N+3×14N）4中带轻中带之间03演绎推理DNA复制方式半保留复制全保留复制弥散复制第一代结果第二代结果中带中带+轻带重带+轻带重带+轻带中带轻中带之间03DNA半保留复制的实验证据实验结论：大肠杆菌DNA的复制方式是半保留复制重带中带1/2轻带1/2中带PF1F2实验结果：演绎推理结果：符合半保留复制的推理结果03DNA半保留复制的实验证据发现问题提出假说演绎推理实验验证得出结论假说演绎法DNA的是如何复制的?推测可能的复制方式：半保留复制全保留复制分散复制推理不同复制方式下得到子代DNA的可能情况，预测实验结果证明DNA半保留复制的实验（密度梯度离心）DNA复制是半保留复制04DNA复制的过程

①能量：

②酶：

③模板：

④原料：亲代DNA的两条链4种游离的脱氧核苷酸解旋酶，DNA聚合酶等ATPDNA复制的条件：DNA复制的场所：DNA复制的概念：DNA复制的时间：以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程在真核生物中，这一过程是在细胞分裂前的间期，随着染色体的复制而完成的。真核细胞：主要在细胞核中，

少部分发生在线粒体和叶绿体中;原核细胞：主要在拟核中，在质粒处也有DNA的复制。04DNA复制的过程解旋酶将DNA双螺旋的双链解开1.解旋2.合成子链以母链为模板，根据碱基互补配对合成子链3.形成DNA子母链盘绕成双螺旋结构模板链方向：3'→5'合成子链方向：5'→3'DNA聚合酶不能催化DNA新链从头合成，只能催化dNTP加入核苷酸链的3'-OH末端。因而复制之初需要一段RNA(DNA)引物的3'一OH端为起点，合成5’→3’方向的新链。04DNA复制的过程DNA复制的特点：DNA复制的结果：边解旋边复制半保留复制双向复制多起点复制形成了两个完全相同的DNA分子DNA准确复制的原因：①DNA具有独特的双螺旋结构，能为复制提供精确的模板。②碱基互补配对，保证了复制能够准确地进行。A—TG—C解旋04DNA复制的过程复制着丝粒分裂

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和稳定性。DNA复制的意义：05DNA复制的有关计算一个DNA分子复制n次，则有：(1)DNA分子数（双链）①子代DNA分子数=

个，新合成的DNA分子数为：

个②含有亲代DNA链的子代DNA分子数=

个。③不含亲代DNA链的子代DNA分子数=

个。22n2n-2(2)脱氧核苷酸链数（单链）①子代DNA分子中脱氧核苷酸链数=

条。②子代中含有亲代脱氧核苷酸链数=

条。③新合成的脱氧核苷酸链数=_________条。2n+122n+1-22n-1(3)DNA复制中消耗的脱氧核苷酸数若亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，则：①经过n次复制需要消耗该种脱氧核苷酸数为

个。②第n次复制需要该种脱氧核苷酸数为

个。m·(2n-1)m·2n-1将DNA双链都被15N标记的大肠杆菌放在含有14N的培养基中培养，使其分裂3次，下列叙述正确的是（

）A．所有的大肠杆菌都含有15NB．含有15N的大肠杆菌占全部大肠杆菌的比例为1/2C．含有15N的大肠杆菌占全部大肠杆菌的比例为1/4D．含有15N的DNA分子占全部DNA分子的比例为1/8C06