(公开课)DNA的复制
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DNA的复制公开课
C．能够精确地指导蛋白质合成
D．产生可遗传变异的机会
6、实验室里，让一DNA分子（称第一代）连续复制三次，问： 在第四代DNA分子中，有第一代DNA分子链的DNA分子占 （ D） A. 100% B. 75 % C. 50% D. 25 %
7、现有从生物体内提取的一DNA分子（称第一代）和标记 放射性同位素3H的四种脱氧核苷酸，要在实验室里合成新的 DNA分子：
D
课堂检测：
1、DNA分子的复制是指以（ 亲代DNA ）为模板 来合成（ 子代DNA ）的过程。 2、从DNA分子的复制过程可以看出，DNA分 子的（ 双螺旋 ）结构能够为复制DNA提供精 确的模板；它的（ 碱基互补配对原则 ）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 （ 遗传信息 ）传递给子代，从而使前后代保 持了一定的连续性。
8.下列关于DNA复制的说法，其中不正确的（ B） A. DNA复制过程中需要酶的催化 B. DNA复制过程中需要的能量直接由糖类提供 C. DNA 分子是边解旋复制的 D. DNA 复制过程中两条母链均可作模板 9.以DNA的一条链“－A－T－C－”为模板，经复 制后的子链是（ A ） A. “－T－A－G－” B. “－U－A－G－” C. “－T－A－C－” D. “－T－U－G－”
资料４： DNA复制 过程图
DNA的复制至少需要下列条件：
１、模板：亲代DNA两条解开的单链（母链） ２、原料：游离的４种脱氧核苷酸 ３、酶：解旋酶、DNA聚合酶等有关的酶 ４、能量
DNA复制的场所主要在： 细胞核
DNA复制发生在细胞分裂：间期
阅读下述资料，对资料进行分析你知道了什么？
资料1：步骤1：1956年，美国生物化学家康贝格在试管中，将 大肠杆菌中提取出的解旋酶、DNA聚合酶等酶加入到具有四种丰富 的脱氧核苷酸的人工合成体系中。结果：不能合成DNA分子 步骤2：康贝格在上述试管中加入了少量DNA分子作为引子,并加 入ATP，培养在适宜温度条件下，一段时间后，测定其中DNA的含 量。结果：试管中的DNA的含量增加。 资料2：为了获知细胞复制的场所，将变形虫放在有标记过的脱 氧核苷酸培养液中,一段时间后, 在细胞核中首先发现有标记的 DNA分子。 资料3：为了获知细胞复制的时期，科学家通过生化分析得知， 细胞分裂间期细胞中脱氧核苷酸含量开始时很低，不久急剧增加， 以后又逐渐降低到初始水平。随着脱氧核苷酸含量的动态变化， DNA聚合酶的活性显著增高
DNA的复制PPT课件
结果变性前的杂交分子为一条中密度带，变性后 则分为两条区带，即重密度带（N15－DNA）和低 密度带（N14－DNA）。它们的实验只有用半保留 复制的理论才能得到圆满的解释。
•Molecular Biology Course
(CsCl gradient centrifuge)
N15
DNA
N14
Semi-ConservationReplication
–第三阶段为DNA复制的终止阶段。DNA复制的整个 过程中需要30多种酶及蛋白质分子参加，我们将 在DNA复制的各个阶段着重介绍它们的作用。
•Molecular Biology Course
•Molecular Biology
Course （二）、复制的起始阶段
1、复制的起点 2、复制的方向 3、复制的速度 4、DNA复制起始引发体的形成及所参与的酶和 蛋白质
1、DNA半保留复制的机理 2、DNA的半不连续复制
•Molecular Biology
Course
1、DNA半保留复制的机理
Semi-Conservation Replication
DNA作为遗传物质的基本特点就是在细胞分裂前进行准 确的自我复制，使DNA的量成倍增加，这是细胞分裂的 物质基础。
当用缺乏糖苷酶的大肠杆菌变异株（ung-进行 实验时，尿嘧啶不再被切除。）
此时，新合成的DNA有一半放射性标记出现于岗 崎片断中，另一股直接进入大的片断。由此可 见，当DNA复制时，一条链是连续的，另一条链 是不连续的，因此称为半不连续复制（semidiscontinuous replication） 。
二、复制的起始阶段
•Molecular Biology Course
复制叉（ replication fork ）：DNA分子中正在进行 复制的分叉部位。它由两条亲代链及在其上新合成的子 链构成。
•Molecular Biology Course
(CsCl gradient centrifuge)
N15
DNA
N14
Semi-ConservationReplication
–第三阶段为DNA复制的终止阶段。DNA复制的整个 过程中需要30多种酶及蛋白质分子参加，我们将 在DNA复制的各个阶段着重介绍它们的作用。
•Molecular Biology Course
•Molecular Biology
Course （二）、复制的起始阶段
1、复制的起点 2、复制的方向 3、复制的速度 4、DNA复制起始引发体的形成及所参与的酶和 蛋白质
1、DNA半保留复制的机理 2、DNA的半不连续复制
•Molecular Biology
Course
1、DNA半保留复制的机理
Semi-Conservation Replication
DNA作为遗传物质的基本特点就是在细胞分裂前进行准 确的自我复制，使DNA的量成倍增加，这是细胞分裂的 物质基础。
当用缺乏糖苷酶的大肠杆菌变异株（ung-进行 实验时，尿嘧啶不再被切除。）
此时，新合成的DNA有一半放射性标记出现于岗 崎片断中，另一股直接进入大的片断。由此可 见，当DNA复制时，一条链是连续的，另一条链 是不连续的，因此称为半不连续复制（semidiscontinuous replication） 。
二、复制的起始阶段
•Molecular Biology Course
复制叉（ replication fork ）：DNA分子中正在进行 复制的分叉部位。它由两条亲代链及在其上新合成的子 链构成。
dna的复制ppt课件
衰退和老年性疾病的产生。
针对DNA复制机制的研究有助 于深入了解衰老的机制，并开发 新的抗衰老治疗方法，延长人类
寿命和提高健康水平。
06
DNA复制的应用
基因克隆和基因组学
基因克隆
通过复制特定的DNA片断，科学家 可以克隆出特定的基因，用于研究基 因的功能、表达和调控机制。
基因组学
通过大规模复制DNA，科学家可以测 定全部基因组的序列，从而研究基因 组的组成、结构和功能，推动人类对 生命本质的理解。
科学研究与应用
DNA复制是生物学、遗传学和分子生 物学等领域的重要研究对象，对于理 解生命本质、疾病治疗和生物技术应 用等方面具有重要意义。
02
DNA复制的机制
DNA解旋酶
01
02
03
功能
DNA解旋酶能够解开 DNA双螺旋结构，暴露出 单链的DNA模板，为复制 进程做准备。
类型
DNA解旋酶分为原核生物 和真核生物两种类型，它 们在结构、功能和作用方 式上有所不同。
胞膜上的受体结合，发挥调节作用。
DNA复制
02
在细胞生长和分裂进程中，DNA复制是一个重要的环节，它决
定了细胞的遗传信息和表型特征。
生长因子对DNA复制的调控
03
生长因子通过调节细胞内信号转导途径，影响DNA复制的起始
和进程，从而调控细胞的生长和分裂。
基因表达对DNA复制的调控
01
基因表达
基因表达是指基因经过转录和翻译， 合成具有功能的蛋白质的进程，是基 因发挥生物学效应的基础。
变积累。
DNA复制进程中出现特殊可能导 致基因扩增、基因缺失或染色体 特殊，从而促进肿瘤的产生和发
展。
针对DNA复制机制的靶向治疗是 肿瘤治疗的新方向之一，旨在抑 制肿瘤细胞的DNA复制或修复进 程，从而抑制肿瘤的生长和扩散
针对DNA复制机制的研究有助 于深入了解衰老的机制，并开发 新的抗衰老治疗方法，延长人类
寿命和提高健康水平。
06
DNA复制的应用
基因克隆和基因组学
基因克隆
通过复制特定的DNA片断，科学家 可以克隆出特定的基因，用于研究基 因的功能、表达和调控机制。
基因组学
通过大规模复制DNA，科学家可以测 定全部基因组的序列，从而研究基因 组的组成、结构和功能，推动人类对 生命本质的理解。
科学研究与应用
DNA复制是生物学、遗传学和分子生 物学等领域的重要研究对象，对于理 解生命本质、疾病治疗和生物技术应 用等方面具有重要意义。
02
DNA复制的机制
DNA解旋酶
01
02
03
功能
DNA解旋酶能够解开 DNA双螺旋结构，暴露出 单链的DNA模板，为复制 进程做准备。
类型
DNA解旋酶分为原核生物 和真核生物两种类型，它 们在结构、功能和作用方 式上有所不同。
胞膜上的受体结合，发挥调节作用。
DNA复制
02
在细胞生长和分裂进程中，DNA复制是一个重要的环节，它决
定了细胞的遗传信息和表型特征。
生长因子对DNA复制的调控
03
生长因子通过调节细胞内信号转导途径，影响DNA复制的起始
和进程，从而调控细胞的生长和分裂。
基因表达对DNA复制的调控
01
基因表达
基因表达是指基因经过转录和翻译， 合成具有功能的蛋白质的进程，是基 因发挥生物学效应的基础。
变积累。
DNA复制进程中出现特殊可能导 致基因扩增、基因缺失或染色体 特殊，从而促进肿瘤的产生和发
展。
针对DNA复制机制的靶向治疗是 肿瘤治疗的新方向之一，旨在抑 制肿瘤细胞的DNA复制或修复进 程，从而抑制肿瘤的生长和扩散
DNA的复制过程(公开课)
DNA的复制过程(公开课)DNA的复制过程(公开课)第一章引言DNA复制是生物体细胞分裂过程中的重要环节，它确保了遗传物质的传递和维持。
本篇文档将详细介绍DNA的复制过程。
第二章 DNA复制的概念1. DNA复制的定义DNA复制是指DNA分子在细胞分裂过程中通过特定的酶作用进行复制，使得每个新生细胞获得与原始细胞相同的遗传信息的过程。
2. DNA复制的重要性DNA复制是生物体能够传承遗传信息的基础，亦是细胞分裂的前提。
它确保了每个新生细胞具有与原细胞相同的基因组，保证了遗传物质的稳定性。
第三章 DNA复制的主要步骤1. 解旋在DNA复制开始前，DNA双螺旋结构会被酶解开，产生两条单链DNA，形成复制起点。
3. 合成新链4. 连接在DNA复制过程中，DNA聚合酶合成的DNA链之间通过DNA连接酶连接，形成完整的DNA双螺旋结构。
第四章 DNA复制的调控机制1. 原始复制点选择在DNA复制过程中，细胞会选择特定的原始复制点开始复制，这个选择由一系列调控蛋白质完成。
2. DNA复制起始物质DNA复制起始物质是在复制起点上的特定蛋白质，可以引导DNA复制的开始，并调控复制速度和准确性。
3. DNA复制速度调控细胞中存在一系列酶和蛋白质，可以调控DNA复制的速度和准确性，确保复制过程能够顺利进行。
第五章 DNA复制的影响因素1. 环境因素DNA复制受环境因素的影响，如温度、pH值等，不适宜的环境会影响复制的准确性和效率。
2. DNA复制酶活性DNA复制酶的活性决定了复制速度和准确性，DNA复制酶的突变可能会导致复制错误和遗传变异。
第六章结论细胞的DNA复制是保证遗传信息传递和维持的关键过程，复制的准确性和效率对于生物体的正常发育和生长至关重要。
附件：本文档所涉及的附件包括实验数据表格、DNA复制过程示意图、教学PPT等。
法律名词及注释：1.DNA复制：DNA分子在细胞分裂过程中通过特定的酶作用进行复制，使得每个新生细胞获得与原始细胞相同的遗传信息的过程。
DNA的复制过程(公开课)
dNa的复制过程(公开课）dNa的复制过程（公开课)＝====＝＝===========＝=====＝=====＝=＝＝==目录－-－－－--－-－－-----－------１.引言2.dＮa的结构及功能2.1 dNa的组成2.２ dNa的双螺旋结构3.ｄNa的复制方式3.1 半保留复制３.2 复制起点3．3 复制酶4.dNa复制的步骤4．1 解旋４.２铺底4．3 合成4.4 连接5．防止错误复制的机制5.１错误修复酶5.2 检测机制6．应用与意义7.结论８.参考文献１．引言---------－--－-----－---－-------------ｄNa复制是生物体遗传信息传递的重要过程。
本课程将详细介绍dNa的复制过程及相关机制。
２.dNａ的结构及功能--－-----－---－--－－---－-－--－-----－----2.1 ｄＮa的组成dNa是由核苷酸组成的巨大分子,每个核苷酸包含一个糖分子(脱氧核糖或脱氧里核糖）、一个碱基和一个磷酸基团。
2.2 ｄNa的双螺旋结构dNａ的两条链以反平行的方式相互缠绕形成双螺旋结构。
碱基之间通过氢键进行配对，腺嘌呤（a)与胞嘧啶(T)之间形成两个氢键,鸟嘌呤(g）与胞嘧啶（c）之间形成三个氢键。
3.dNａ的复制方式------－-------－-－-－--－-------------－3.1 半保留复制dNa复制是以半保留复制的方式进行的,即每个新合成的dNa分子与原来的dＮa分子仍然具有一个共同的旧链。
3．2 复制起点dNa复制从特定的复制起点开始,在原有dNａ链上两个复制叉,即复制泡。
3.3 复制酶多种酶参与ｄNa复制过程,例如dNa解旋酶、dNa聚合酶和dNa连接酶。
4.dＮa复制的步骤-----------－-----------------－--－---４.1 解旋dＮa解旋酶结合在复制起点附近，将dNa双链解开,形成两个单链。
4.2 铺底在解旋后的dNa链上，dＮa聚合酶通过配对原则在每条单链上合成新ｄＮａ链的铺底链（复制基因）。
DNA的复制过程(公开课)
DNA的复制过程(公开课)DNA的复制过程(公开课)1. 引言DNA的复制是生物体中一个非常重要的过程。
通过DNA的复制，生物体可以传递遗传信息并维持自身的正常功能。
本次公开课将介绍DNA复制的基本原理和具体过程。
2. DNA的结构在介绍DNA的复制过程之前，我们先来了解一下DNA的结构。
DNA是由核苷酸组成的双链螺旋结构，每个核苷酸由一个磷酸基团、一个五碳糖（脱氧核糖）和一个氮碱基组成。
氮碱基包括腺嘌呤（A）、胸腺嘧啶（T）、鸟嘌呤（G）和胞嘧啶（C）。
两条DNA链通过氮碱基之间的碱基配对（A与T，G与C）相互连接。
3. DNA的复制过程DNA的复制是一个半保持复制的过程，即每条DNA链在复制过程中保留一条原始链，然后通过复制形成一条新的链。
具体的复制过程包括以下几个步骤：3.1 半保持复制的起始DNA的复制通常从特定的起始位点开始，这些起始位点由一些特殊的序列标记。
在起始位点附近，复制起始物质会结合并打开DNA的双链结构，形成一个复制起始复合物。
3.2 DNA链的分离复制起始复合物的形成使得DNA的双链得以分离。
DNA双链的分离是依靠酶的作用，通过打断氢键来分离相互缠绕的两条链。
3.3 DNA链的合成在DNA链分离后，每条单链作为模板，引导合成一条新的互补链。
DNA链的合成是通过DNA聚合酶酶的作用进行的。
DNA聚合酶能够识别DNA模板上的碱基，并在新合成的链上加入互补碱基。
3.4 确认与修复DNA复制过程中可能会出现错误，形成不匹配的碱基对。
细胞会通过一些修复机制来检测和修复这些错误。
这些修复机制能够识别并去除错误的碱基，然后再进行正确的合成。
3.5 复制的终止DNA的复制会一直进行到复制终止位点。
复制终止位点通常由一些特殊的序列标记，并且在到达该位点时，复制酶会停止合成新的DNA链。
4.DNA的复制是一个复杂而精确的过程，它保证了生物体的遗传信息的传递和稳定。
通过对DNA复制过程的了解，我们可以更好地理解生物体的遗传机制，并为生物学研究和解决生物问题提供指导。
DNA的复制过程(公开课)
DNA的复制过程(公开课) DNA的复制过程(公开课)1：引言- DNA的重要性和复制的作用- 复制过程的主要目的2： DNA的结构- 双螺旋结构的组成- 核苷酸的结构和功能- 连接两个核苷酸的化学键3：复制的前期准备- 起始点的确定和标记- DNA螺旋的解开- 单链DNA的合成与稳定化4： DNA复制的步骤- 链分离：解旋酶的作用和机制- RNA垫片合成：DNA聚合酶的作用和机制- 连接片段：DNA连接酶的作用和机制- 链回复：DNA连接酶的作用和机制5：复制的调控- 复制起始子的识别和绑定- 复制酶的活性调节- 末端保护和复制终止的机制6： DNA复制的错误修复- DNA修复机制的概述- 直接修复：光修复和甲基化修复- 错配修复：核苷酸外切酶的作用和机制 - 大片段修复：核苷酸切割和重连7： DNA复制与疾病- 复制过程中的突变和错误修复失效- 与癌症相关的复制异常- 复制相关疾病的研究和治疗附件：无法律名词及注释：- DNA：脱氧核糖核酸（Deoxyribonucleic Acid），在细胞中存储遗传信息的分子，由核苷酸组成。
- 核苷酸：DNA的基本组成单元，包含一个糖分子、一个磷酸基团和一个碱基。
- 解旋酶：参与DNA复制过程中 DNA双链的解开，即将双链的两条链分离的酶类。
- DNA连接酶：参与DNA复制过程中DNA片段的连接，将RNA 垫片去除，并将DNA片段连接成完整的DNA链。
- 复制起始子：DNA复制起始的特定序列，在该序列上，复制酶可结合并开始DNA复制。
- 光修复：DNA中的紫外线损伤可以通过光解酶修复。
- 核苷酸外切酶：识别和修复DNA中的配对错误，通过切割错误的核苷酸和合成新的配对正确的核苷酸来修复错误。
- 复制过程中的突变：DNA复制过程中发生的永久性的遗传变异。
DNA的复制过程(公开课)
DNA的复制过程(公开课)DNA的复制过程（公开课）简介DNA复制是生物体中非常重要的一个过程，它是细胞分裂和生物遗传的基础。
通过复制，细胞能够完全相同的DNA分子，并将其传递给下一代。
本文将介绍DNA的复制过程，包括复制的原理、关键步骤以及重要的调控机制。
DNA复制的原理DNA复制是生物体细胞周期的一个重要阶段。
细胞复制DNA的过程基于两条原始的DNA模板，通过将氮碱基配对关系复制到新的DNA链上来完成。
在复制过程中，DNA的双螺旋结构会解开，同时两条单链会充当模板，将补充的碱基加入到新合成的链上。
DNA复制是一个高度精确的过程，几乎没有错误的发生。
DNA复制的关键步骤DNA复制过程可以分为以下几个关键步骤：1. DNA解旋DNA双螺旋结构的解旋是DNA复制的第一步。
在复制开始之前，酶类会解开DNA双链的氢键，并将其分离为两条单链核酸。
2. RNA引物合成一旦DNA解旋，复制过程就可以开始。
首先，酶类会合成一段短的RNA引物，作为DNA复制的起始点。
3. DNA合成在RNA引物合成之后，酶类会根据DNA模板的顺序合成新的DNA链。
这是一个逐个合成碱基的过程，在这个过程中，酶类会将DNA的氮碱基与RNA引物互补配对，并将其附加到新的DNA链上。
4. DNA连接在DNA合成过程的最后，新合成的DNA链与原始DNA链会被连接起来。
这是靠一种酶类称为DNA连接酶来完成的。
DNA复制的调控机制DNA复制的调控机制是为了确保复制过程的准确性和顺利进行。
有几种机制可以保证DNA复制的精确性，包括DNA复制起点的选择、防止过早复制和错误修复等。
1. DNA复制起点的选择在复制开始之前，细胞需要选择合适的DNA复制起点。
复制起点的选择是通过特定的蛋白质识别和结合DNA特定的序列来实现的。
2. 防止过早复制细胞需要确保每个DNA分子只被复制一次，以避免过多的DNA 复制。
这一过程是通过调节DNA复制起点的活性来实现的，一旦一个DNA复制起点被启动，附近的其他复制起点会被抑制。
DNA的复制过程(公开课)
科学家做的大肠杆菌培养实验结果
亲代ＤＮＡ
15N 15N
复制1次
15N/ 15N-DNA
重带 (下部)
子一代 ＤＮＡ
15N 14N 14N 15N
15N/ 14N-DNA
中带 (中间)
复制2次
子二代 ＤＮＡ 15N 14N
14N 14N
14N 14N
14N 15N
14N/ 14N-DNA 15N/ 14N-DNA
三、DNA半保留复制的过程
1、概念: 以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程
2、场所: 主要是细胞核（线粒体、叶绿体或细菌质粒）
3、时间: DNA分子的两条链
细胞中游离的脱氧核苷酸
酶
能量
DNA解旋酶、DNA聚合酶
ATP
三、DNA复制的过程
轻带 (上部) 中带 (中间)
三、DNA复制的过程
思考如下问题：
1.DNA分子复制的概念是什么?
2..DNA分子复制过程需要哪些条件?
3.DNA分子复制过程怎么进行?
三、DNA半保留复制的过程
解旋： 解旋酶催化（氢键断裂）
模板 同时进行(边解旋边复制）
复制:以母链为模板在DNA聚合酶的 催下，利用游离的脱氧核苷酸 进行碱基互补配对 形成子代 DNA: 组成 母链（旧链） 子链（新链）
三种DNA分子离心后分布图
轻 中 重
14N/14N
15N/14N 15N/15N
二、DNA复制方式的实验设计
① 实验材料： 大肠杆菌
③ 实验过程：
第一步：将大肠杆菌转移到含14N的普通培养液中培养。 第二步：在20min、40min收集大肠杆菌并提取DNA。 第三步：将提取的DNA进行离心，记录离心后试管中 DNA的位置
DNA分子的复制--公开课PPT课件
②碱基互补配对原则,能够使复制准确无误。
9
练习：结合所学知识回答下列问题：
(1)从图中可看出DNA复制的方式是 __半__保__留__复__制___。 (2)A和B是DNA分子复制过程需要的酶， 其中B能将单个的脱氧核苷酸连接成 脱氧核苷酸链，从而形成子链；
则A是____解__旋_____酶， B是_____D_N__A_聚__合_____酶。 (3)图示过程在绿色植物叶肉细胞 中进行的场所细有胞__核__、__线__粒__体，、叶绿体 进行的时间为_有__丝__分__裂__的__间__期____。
位素磷分别是： 31P ， 31P 和32P 。
⑷、上述实验结果证明了DNA的复制方式
是 半保留复制 。
23
2020/1/15
26
10
二、对DNA分子复制的推测
半保留复制
全保留复制
11
如果要你来设计实验，你认为最基本的思路是什么？
区分亲代和子代的DNA，
标记亲代DNA链，然后观察它们在子代DNA中如何分 布
12
2020/1/15
13
问题1:如果要在实验中直观地区别、“标识” 母链或子链,可以采取什么办法？
同位素标记法
问题2:可以用什么元素的同位素(放射性)
6
一、DNA分子复制的过程（P54） ：
解旋： 解旋酶催化 模板 边解旋边复制
合成子链:以母链为模板进行碱基配对 （在DNA聚合酶的催化下，利用游离的脱 氧核苷酸合成脱氧核苷酸链）
母链（旧链） 形成子代DNA: 组成
子链（新链）
方式：半保留复制
7
8
一、DNA复制的过程
思考及小组讨论解决以下问题：
5
一、DNA复制的过程
9
练习：结合所学知识回答下列问题：
(1)从图中可看出DNA复制的方式是 __半__保__留__复__制___。 (2)A和B是DNA分子复制过程需要的酶， 其中B能将单个的脱氧核苷酸连接成 脱氧核苷酸链，从而形成子链；
则A是____解__旋_____酶， B是_____D_N__A_聚__合_____酶。 (3)图示过程在绿色植物叶肉细胞 中进行的场所细有胞__核__、__线__粒__体，、叶绿体 进行的时间为_有__丝__分__裂__的__间__期____。
位素磷分别是： 31P ， 31P 和32P 。
⑷、上述实验结果证明了DNA的复制方式
是 半保留复制 。
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二、对DNA分子复制的推测
半保留复制
全保留复制
11
如果要你来设计实验，你认为最基本的思路是什么？
区分亲代和子代的DNA，
标记亲代DNA链，然后观察它们在子代DNA中如何分 布
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问题1:如果要在实验中直观地区别、“标识” 母链或子链,可以采取什么办法？
同位素标记法
问题2:可以用什么元素的同位素(放射性)
6
一、DNA分子复制的过程（P54） ：
解旋： 解旋酶催化 模板 边解旋边复制
合成子链:以母链为模板进行碱基配对 （在DNA聚合酶的催化下，利用游离的脱 氧核苷酸合成脱氧核苷酸链）
母链（旧链） 形成子代DNA: 组成
子链（新链）
方式：半保留复制
7
8
一、DNA复制的过程
思考及小组讨论解决以下问题：
5
一、DNA复制的过程
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（1）概念：
以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程. (2)复制的时间：
细胞有丝分裂和减数第一次分裂的间期
(3)DNA复制的场所： 细胞核（主要）、线粒体、叶绿体
（4）需要的条件： A.酶： 解旋酶，DNA聚合酶等 B.原料：细胞中游离的四种脱氧核苷酸 C.模板： 亲代DNA分子
D.能量： ATP
亲代DNA分子
问题２:如果要在实验中直观地区别、“标识” 母链或子链,可以采取什么办法？
同位素(具放射性)标记的方法
问题３:如果用同位素 (放射性)进行标记,用 什么元素?
可用C、H、O、 N、P等元素
亲代DNA分子
问题４:如果亲代DNA是15N的，放在14N的环境 中进行培养，则亲代、子一代、子二代DNA分 别含有哪种N元素？
亲 代：
亲代DNA分子
复制前
复制后
15N/15N-DNA (全部)
子一代： 15N/14N-DNA (全部)
子二代：
15N/14N-DNA(1/2)
14N/14N-DNA(1/2)
问题５: 要验证上述预测,就要分别观察亲代和子 代的情况,但实验中,复制后的DNA分子混合在一起 的，不易分离。怎么解决这个问题？
通过离心使其发生分层(15N质量大于14N)
亲代DNA分子
问题６:如果对亲代、子一代、子二代的DNA 都分别进行离心，结果会怎样分布？
【验证 假设】
拓展延伸
根据上面实验过程,完成下列表格
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
不同，互补
②二条子链的碱基顺序是否相同？ 不同，互补
③新合成的二个DNA碱基顺序是否相同？ 相同
【小结】
DNA复制
时间 有丝分裂的间期 减数第一次分裂前的间期
场所 主要在细胞核
条件 模板、酶、原料、能量等
原则 碱基互补配对原则
特点 半保留复制 边解旋边复制
结果 意义
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
பைடு நூலகம்
思维拓展 DNA分子复制中相关计算
亲代DNA分子经 n 次复制后，则
（1）DNA分子数 ①子代DNA分子数： 2n个 ②含亲代母链的DNA分子数： 2个 ③不含亲代母链的DNA分子数： 2n-2个 ④只含亲代母链的DNA分子数：0个
（2）脱氧核苷酸链数
①子代DNA分子中脱氧核苷酸链数： 2n+1条 ②亲代脱氧核苷酸链数： 2条 ③新合成的脱氧核苷酸链数： 2n+1-2条
瞧! 我们爷俩长的，咋就这么像呢？
小样! 我们爷俩才是传奇！
思考：
生物亲子代之间是通过遗传物 质传递遗传信息的，那么亲代 的遗传物质如何“多出一份” 来传递给子代？
第3节 DNA的复制
DNA的复制就是指以亲代DNA为模板合 成子代DNA的过程，即1DNA→2DNA。
新产生的DNA分子是一个全新 的DNA分子吗？
0
1
全在下部
1
1
2
全在中部
1
2
4
½中+ ½ 上
½
3
8
¼中+ ¾ 上
¼
n
2n 2/2n中+(1- 2/ 2n)上
2/ 2n
½
¾
（1- 2/2n）
三、DNA分子的复制过程
阅读P54思考：
1. DNA的复制发生在什么时间？场所 2. DNA的复制先解旋再复制还是边解
旋边复制？ 3. DNA的复制需要哪些基本条件？ 4. DNA的复制为什么能准确地进行？ 5. DNA的复制有什么意义？
亲代DNA
子代DNA
复制一次
二、对DNA复制方式的探究
假说-演绎法
【作出假设】 DNA复制是一种半保留式 的复制
每个子代DNA均由1条 母链和1条子链组成。
全保留 复制
弥散 复制
半保留 复制
半保留复制
【演绎推理】
问题1:如果DNA是半保留 复制，复制后得到的 子一代DNA和子二代DNA 的组成是怎样的?
（5）复制过程：
①解旋：在解旋酶的作用下，双链螺旋的DNA打
开氢键，解开成为两条单链，每条单链 均作为模板合成新的DNA。
②以母链为模板进行碱基互补配对：
以二条母链为模板，四种脱氧核苷酸为 原料，按碱基互补配对原则合成为两条 新的子链。
③形成子代DNA：
一条母链和一条子链盘绕成双螺旋结构， 形成新的DNA分子。
复制过程:
（6）DNA复制特点：
半保留复制，边解旋、边复制
（7）“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 。
（8）DNA复制的生物学意义 使遗传信息从亲代传给子代，保持遗传信 息的连续性
【讨论】 ①二条母链的碱基顺序是否相同？
(3)消耗的脱氧核苷酸数
①若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个， 经过n次复制需要消耗该脱氧核苷酸 m ·（2n -1）个。
②复制第n次所需该脱氧核苷酸数为 m·2n-1 个 。
(4)碱基总数＝失去H2O数＋2
例如：一个DNA分子片段，经水分解消耗88个水
分子，得到多少个脱氧核苷酸？ 90
一、对DNA复制的推测
最早提出的DNA复制模型有三种 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。
亲代DNA
子代DNA
复制一次
2、半保留复制：形成的分子一半是新的， 一半是旧的。
亲代DNA
子代DNA
复制一次
3、分散复制（弥散复制）：新复制的分 子中新旧都有，但分配是随机组合的。