2 =21 4=22 8 =23
DNA复制过程中的相关计算
亲代DNA分子经过n次复制
（1）DNA分子数的计算 ①子代DNA分子数：2n ②含亲代母链的DNA分子数：2 ③不含亲代母链的DNA分子数：2n-2
DNA复制过程中的相关计算
亲代DNA分子经过n次复制
（2）脱氧核苷酸链数的计算 ①子代DNA分子中脱氧核苷酸链数：2n+1 ②亲代脱氧核苷酸链数：2 ③新合成的脱氧核苷酸链数：2n+1-2
第三章 基因的本质
3.3 DNA的复制
对DNA复制的推测
DNA复制的所有可能保留情况
1. 半保留复制模型图
1、半保留复制（沃森&克里克）
DNA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。
特点：一模一样，一新一旧
对DNA复制的推测
DNA复制的所有可能保留情况
2、全保留复制
以两条母链为模板合成两条DNA子链，子 代DNA中母链重新结合，两条子链彼此结 合成另一个子代DNA分子。
2. 全保留复制 特点：一全新，一全旧
对DNA复制的推测
DNA复制的所有可能保留情况
3、分散复制 亲代DNA双链被切成片段后合成，然后 子、母双链聚集成“杂种链”。
3. 分散复制 特点：新旧都有，随机组合
DNA半保留复制的实验证据
证明DNA半保留复制的实验
美国生物学家梅塞尔森和斯塔尔 实验材料：大肠杆菌 实验运用技术：同位素标记技术、密度梯度离心技术 标记元素：15N（无放射性）和14N 选取原因：相对原子质量不同，含15N的DNA比14N的密度大
密度梯度离心法
证明DNA半保留复制的实验
实验现象说明： ①亲代：1条DNA带（15N/15N-DNA） ②子一代：1条DNA带（ 15N/14N-DNA ） ③子二代：2条DNA带 （15N/14N-DNA， 14N/14N-DNA）
实验结论：DNA是半保留复制。
DNA复制的过程
场所： 主要在细胞核，但在线粒体、叶绿体 和原核生物的拟核中也发生
实验结果预测（全保留/半保留）
全
保
14N/14N
留
复
制
15N/15N
15N/15N
14N/14N 15N/15N
半
保 留 复
15N/15N
15N/14N
制 亲代
子一代
DNA
DNA
14N/14N 15N/14N
子二代 DNA
证明DNA半保留复制的实验
实验现象： ①亲代 1条DNA带，位置靠近底部 ②子一代 1条DNA带，位置居中 ③子二代 2条DNA带，一条居中一条靠近上方
DNA复制过程中的相关计算
亲代DNA分子经过n次复制
（3）消耗的脱氧核苷酸数的计算 若亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个 则需要消耗该脱氧核苷酸：m(2n-1)个
总结
原则 时间
场所
模板 原料 条件 能量
酶 方向 特点 意义
碱基互补配对 有丝和减一的间期 真核：细胞核、线粒体、叶绿体 原核：拟核、细胞质（质粒）
亲代DNA的两条链 4种游离的脱氧核苷酸
ATP 解旋酶、DNA聚合酶等 从子链的5' 端向 3' 端延伸 半保留复制；边解旋边复制；多起点复制
遗传信息的传递
➢ 课堂练习
1．一个DNA分子复制完成后，新形成的两条子链（D）
A．是DNA母链的片段 B．与DNA母链之一完全相同 C．与DNA母链相比，一定有所变化 D．与DNA的两条母链分别相同
➢ 课堂练习
2 . 细菌在15N培养基中繁殖数代后，使细菌DNA的含氮碱基皆含有 15N，然后再移入14N培养基中培养，抽取其子代的DNA经高速离心
分离，下图①～⑤为可能的结果，下列叙述错误的是（A ）
A．第一次分裂的子代DNA应为⑤ B．第二次分裂的子代DNA应为① C．第三次分裂的子代DNA应为③ D．亲代的DNA应为⑤
边解旋边复制的实验验证
A组实验
B组实验
DNA聚合酶
DNA分子 ATP 解旋酶
4种脱氧核苷酸 ATP DNA聚合酶
4种脱氧核苷酸
DNA分子 ATP 解旋酶
完全解旋需 要7小时
得到子代DNA 需要8小时
得到子代DNA 只需要7.5小时
15小时
结论：边解旋边复制
DNA复制的过程
DNA复制方向：5’→3’
15N15N 15N 14N 14N 14N
低
中
密
高
密
度
密
度
带
度
带
带
证明DNA半保留复制的实验
实验过程 ①先用15NH4Cl培养液培养大肠杆菌 ②让大肠杆菌繁殖若干代（DNA几乎都是15N标记） ③将大肠杆菌转移到含有14NH4Cl的普通培养液中 ④在不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA ⑤将提取的DNA进行离心，记录离心管中DNA的位置
方 向
②合成子链（DNA聚合酶）
将4种脱氧核苷酸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
子 链
合
③形成DNA与其对应的模板链绕成双 向
螺旋结构
5’ 3’ 子 链 合 成 方 向
DNA复制的过程
复制特点：
①边解旋边复制 ②半保留复制 ③多起点复制
时间： 细胞分裂前的间期（有丝分裂间期、减数第一次分裂分裂 前的间期）
DNA复制的过程
条件： 能量：ATP（为DNA的复制提供能量） 模板：2条DNA分子单链 原料：游离的4种脱氧核苷酸 酶：解旋酶、DNA聚合酶
DNA复制的过程
复制过程：
①解旋（解旋酶）
复 制
在ATP帮助下，解旋酶将DNA双螺旋的2条链解开
多起点复制图示
多起点复制图示
DNA复制的过程
双螺旋结构：
3'
为DNA复制提供了精确的模板
3'
碱基互补配对原则：
5'
保证了复制的准确进行
5'
5'
3'
DNA复制的意义： 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（使亲子代保持连续性）。
DNA复制过程模拟
亲代DNA分子 复制1次 复制2次 复制3次
➢ 课堂练习
3．DNA分子的双链在复制时解旋，从氢键连接处分开的碱基是（B）
A．鸟嘌呤与尿嘧啶 B．鸟嘌呤与胞嘧啶 C．腺嘌呤与尿嘧啶 D．鸟嘌呤与胸腺嘧啶
➢ 课堂练习
4．下列关于DNA复制的叙述中，正确的是（B）
A．DNA复制时，亲代DNA中只有一条链是模板 B．精原细胞略微增大进行DNA复制 C．DNA复制在核糖体上进行 D．DNA复制时，以其周围的游离的脱氧核糖核酸为原料