DNA的复制-2025-2026学年高一下学期生物人教版必修2

3、非互补碱基之和的比值：在两条单链中互为倒数，在整个DNA分子中等于1。2、双链DNA中任意两种非互补碱基之和相等，并占碱基总数的50%。(嘌呤总数=嘧啶总数)A1T2T1A2G1C2C1G2DNA双链1链2链DNA分子中有关碱基的计算

1、双链中互补碱基数量相等4、互补碱基之和的比值：在DNA的两条单链中相等，在整个DNA分子中也相等第3节DNA的复制

本节聚焦怎样证明DNA是半保留复制的？DNA的复制过程是怎样的？DNA的半保留复制对遗传信息的稳定传递有什么意义？（一）提出问题

DNA以什么方式复制？半保留复制假说（沃森和克里克）（二）作出假设

区分亲代和子代的DNA找出半保留复制、全保留复制假说的内容与结果对DNA复制的推测P53DNA复制时，DNA双链螺旋解开，互补的碱基之间的氢键断裂；解开的2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，都保留了原来DNA分子中的一条链。内容特点1.科学家们产生不同观点：半保留复制弥散复制全保留复制对DNA复制的推测P53新合成的每个DNA分子中都保留了原来DNA分子中的一条链。以双链为模板，子代DNA双链全部是新合成的亲代DNA分子被切成片断分散到新复制出的分子每条链上需要通过实验验证小组合作，阅读课本53-54页思考与讨论下列问题：1、实验的关键思路是什么？2、该实验用了什么实验材料？3、用什么技术区分来自模板DNA的母链与新合成的DNA子链？4、如何测定子代DNA带有同位素的情况？？区分亲代DNA链（母链）和子代DNA链（子链），并观察它在新DNA中出现的情况。一、DNA半保留复制的实验证据P54大肠杆菌梅塞尔森斯塔尔同位素标记技术资料：15N和14N是氮元素的两种稳定同位素，这两种同位素的相对原子质量不同，含15N的DNA比含14N的DNA密度大，因此，利用离心技术可以在试管中分离开含有相对原子质量不同的N元素的DNA。14N密度小密度大15N（1）

如何区分母链和子链？一、DNA半保留复制的实验证据P5414N/14N—DNA15N/14N—DNA15N/15N—DNA(轻带)(中带)(重带)密度梯度离心技术（2）复制后的DNA分子都是混在一起的，如何区分亲代DNA分子和子代DNA分子？实验过程：阅读P54第二段一、DNA半保留复制的实验证据P54实验过程：先用15NH4Cl培养液培养大肠杆菌，让大肠杆菌繁殖若干代，使其DNA几乎都是15N标记。将大肠杆菌转移到含有14NH4Cl的普通培养液中。在不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA。将提取的DNA进行离心，记录离心管中DNA的位置一、DNA半保留复制的实验证据P54第二代第一代提出DNA离心提出DNA离心提出DNA离心（三）演绎推理

1、尝试画出1个DNA分子分别按照半保留复制、全保留复制方式复制两次得到子代DNA的图解模型。2、离心后以上方式产生的亲代、第一代、第二代在试管中应该会出现怎样的条带呢？尝试在右图试管中标出来。15N15N一、DNA半保留复制的实验证据P5415N14N14N15N14N14N14N14N15N14N15N14NPF1F215N15N15N/15N重带15N/14N14N/14N15N/14N轻带中带中带第二代第一代提出DNA离心提出DNA离心提出DNA离心含14N的培养液（三）演绎推理

1.假设DNA的复制是半保留复制一、DNA半保留复制的实验证据P54第二代第一代提出DNA离心提出DNA离心15N15NPF1F214N14N提出DNA离心重带轻带重带轻带重带15N15N15N15N14N14N14N14N14N14N15N/15N14N/14N15N/15N14N/14N15N/15N（三）演绎推理

1.假设DNA的复制是全保留复制一、DNA半保留复制的实验证据P54亲代子一代子二代15N15NF1:F2:P:（3）分散复制（三）演绎推理

1.假设DNA的复制是全保留复制提出DNA离心提出DNA离心提出DNA离心重带15N/15N15N/14N中带15N/14N中带一、DNA半保留复制的实验证据P5415N14N15N14N15N14N15N14N15N14N15N14N结论：DNA的复制方式是半保留复制（五）实验结论

（四）实验验证

提出DNA离心提出DNA离心提出DNA离心含14N的培养液15N14N14N15N14N14N14N14N15N14N15N14NPF1F215N15N第二代第一代一、DNA半保留复制的实验证据P5415N/14N14N/14N15N/14N排除DNA的复制是全保留复制排除DNA的复制是分散复制

阅读课本P55思考：二、DNA复制的过程P551.DNA复制的概念是什么?时间？场所？2..DNA复制过程需要哪些条件?3.DNA复制过程怎么进行?4.DNA复制的结果？5.DNA复制过程有何特点?6.DNA复制精确复制的原因？7.DNA复制有何生物学意义？提出问题作出假设得出结论演绎推理实验验证DNA是以什么方式复制的？DNA以半保留方式复制（全保留复制）推理、探究几种复制模式下得到子代DNA的可能情况，预测可能实验结果DNA以半保留方式进行复制证明DNA半保留复制的实验假说演绎法回顾DNA复制方式的探究历程：3.细菌在含15N的培养液中繁殖数代后，使细菌DNA的含氮碱基皆含有15N，然后再移入含14N的培养液中培养，抽取其子代的DNA经高速离心分离，图中①～⑤为可能的结果，下列叙述错误的是(

)AA.第一次分裂的子代DNA应为⑤ B.第二次分裂的子代DNA应为①C.第三次分裂的子代DNA应为③ D.亲代的DNA应为⑤概念场所时间条件DNA的复制是指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。真核生物：主要是在细胞核(线粒体、叶绿体)原核细胞：主要在拟核有丝分裂、减数分裂Ⅰ前的间期DNA的复制模板原料能量酶亲代DNA分子中的两条母链细胞中游离的4种脱氧核苷酸解旋酶、DNA聚合酶等ATP等二、DNA复制的过程P55过程二、DNA复制的过程P55⑴解旋：在ATP的驱动下，解旋酶将DNA双螺旋的两条链解开。CGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATACGTATACGGCTAGCCGTA3'5'CCGTAGTATACGGCTAGCCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATA3'5'ATP解旋酶打开氢键解旋酶解旋→合成子链→复旋二、DNA复制的过程P55⑵合成子链：以每一条母链为模板，以游离的将4种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，在DNA聚合酶的作用下合成与母链互补的1条子链CCGTAGTATACGGCTAGCCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATA3'5'ACGCAAGCTAGTCATTATATGCATGATCGAGCTT形成氢键解旋→合成子链→复旋二、DNA复制的过程P55⑵合成子链：以每一条母链为模板，以游离的将4种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，在DNA聚合酶的作用下合成与母链互补的1条子链CCGTAGTATACGGCTAGCCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATA3'5'ACGCAAGCTAGTCATTATATGCATGATCGAGCTTACGCAAGCTAGTCATTADNA聚合酶5'3'TATGCATGATCGAGCTT5'3'ATPATP合成方向：

子链的5’端→

3’端形成磷酸二酯键解旋→合成子链→复旋二、DNA复制的过程P55（3）复旋：每条新链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构。CCGTAGTATACGGCTAGCCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATAA3'5'ACGCAAGCTAGTCATTATATGCATGATCGAGCTT5'3'TAGCCGTATAGCCGATAT3'5'TTACGCGTATATATA5'3'解旋→合成子链→复旋二、DNA复制的过程P551.解旋——在能量(ATP)驱动下，解旋酶将DNA双螺旋解开2.合成子链——DNA聚合酶以解开的每一条母链为模板，以游离的4种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，各自合成与母链互补的一条子链3.复旋——随着解旋进行，子链不断延伸，每条新子链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构二、DNA复制的过程P55特点精确复制的原因意义

方向结果①边解旋边复制(过程)②半保留复制(结果)（1）DNA分子独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板；（2）碱基互补配对原则，保证了复制能够准确地进行。将遗传信息从亲代传给子代，从而保持遗传信息的连续性。一个DNA分子形成两个完全相同的DNA分子从子链的5'端向3'端延伸DNA复制的过程三、DNA复制的过程③多起点复制(真核生物)课堂小结3.细菌在含15N的培养液中繁殖数代后，使细菌DNA的含氮碱基皆含有15N，然后再移入含14N的培养液中培养，抽取其子代的DNA经高速离心分离，图中①～⑤为可能的结果，下列叙述错误的是(

)AA.第一次分裂的子代DNA应为⑤ B.第二次分裂的子代DNA应为①C.第三次分裂的子代DNA应为③ D.亲代的DNA应为⑤[例3]

下列有关DNA复制的叙述，错误的是(

)A.DNA复制可发生在真核细胞有丝分裂前的间期B.DNA复制时所需要的原料是脱氧核苷酸，且消耗ATPC.DNA复制时，以DNA的一条链作为模板先后合成两条子链D.DNA通过复制保持了亲代和子代细胞中遗传信息的连续性C

二、DNA复制的过程P551.证明DNA半保留复制的实验用到了哪些实验技术？2.DNA复制的概念是什么?时间？场所？3..DNA复制过程需要哪些条件?遵循什么原则？4.DNA复制过程怎么进行?5.DNA复制子链延伸方向？复制结果？6.DNA复制过程有何特点?7.DNA复制精确复制的原因？8.DNA复制有何生物学意义？(1)DNA分子数①子n代DNA分子总数为______个。②含15N的DNA分子数为______个。③含14N的DNA分子数为______个。④只含15N的DNA分子数为______个。⑤只含14N的DNA分子数为______个。2n22n0(2n－2)DNA的复制过程中相关计算规律练习与应用P56

一、3.D(2)脱氧核苷酸链数①子代DNA中脱氧核苷酸链数＝_______条。②亲代脱氧核苷酸链数＝______条。③新合成的脱氧核苷酸链数＝__________条。2n＋12(2n＋1－2)DNA的复制过程中相关计算规律(3)消耗的脱氧核苷酸数①经过n次复制需消耗：游离的该脱氧核苷酸数为

_________个。②第n次复制时需消耗：游离的该脱氧核苷酸数为___________个。m·(2n－1)m·2n－1不消耗DNA的复制过程中相关计算规律将15N标记的DNA分子转移到含14N的培养基上培养n代，若亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，则：【典例】用15N标记含有100个碱