第三章 基因的本质 DNA分子的复制

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； 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； 复制一次 3、分散复制：新复制的分子中新旧都有，但分配是随机组合的 复制一次

沃森和克里克推测是半保留复制模型 1、这些观点各有不同，如何来证明那个观点是正确的？ 只能用实验来证明。 复制一次 1、这些观点各有不同，如何来证明那个观点是正确的？ 只能用实验来证明。 2、如果要你来设计实验，你认为最基本的思路是什么？ 把复制的单链和原来的链做上标记，然后观察它 在新DNA中出现的情况。

二、DNA半保留复制的实验证据 15N/ 15N 15N/ 14N 14N/ 14N 15N/ 14N 重带(下部) 15N/ 15N 中带(中间) 15N/ 14N 轻带(上部) 14N/ 14N 中带(中间) 15N/ 14N 实验结论：DNA的复制是以半保留的方式进行的

一个DNA分子复制 几代后的情况如何？ 因DNA复制采用半保留的方式，所以一个DNA分子经几代复制后的所有DNA中，只有两个DNA分子含有原DNA链。但所有DNA与原DNA所带的信息（脱氧核苷酸的排列序）完全相同。（变异除外）

根据上面实验过程,完成下列表格 1 全在下部 1 2 全在中部 4 ½中+ ½ 上 ½ ½ 8 ¼中+ ¾ 上 ¼ ¾ （1-2/2n） 不同DNA分子占全部DNA分子之比 分子总数 DNA分子在离心管中位置 世代 15N分子 杂种分子 14N分子 1 全在下部 1 1 2 全在中部 1 2 4 ½中+ ½ 上 ½ ½ 3 8 ¼中+ ¾ 上 ¼ ¾ （1-2/2n） n 2n 2/2n中+(1- 2/2n)上 2/2n

三、DNA复制的过程 1.DNA分子复制的概念? 2.DNA分子复制过程怎么进行? 3.DNA分子复制过程需要哪些条件?

1.概念： 是指以亲代DNA为模板，合成子代DNA的过程。 2.时间： 细胞有丝分裂的间期、无丝分裂之前和减数第一次分裂的间期 3.场所： 细胞核(主要场所)

4、DNA分子复制时需何条件？ ①模板：亲代DNA的两条母链； ②原料：4种脱氧核苷酸： ③能量：ATP;

5.DNA分子复制的特点: 边解旋边复制 半保留复制

6.DNA准确复制的原因? ①DNA具有独特的双螺旋结构，能为复制提供模板。 ②碱基具有互补配对的能力，能够使复制准确无误。

7、DNA分子的复制实质(意义)？ DNA通过复制，使遗传信息从亲代传 给了子代，从而保证了物种的相对稳性，保持了遗传信息的连续性，使得种族得以延续。

课堂练习 1、1个DNA分子经过4次复制，形成16个DNA分子，其中含有最初DNA分子长链的DNA分子有（ ） A. 2个 B. 8个 C. 16个 D. 32个 2、DNA分子的复制发生在细胞有丝分裂的（ ） A、分裂前期 B. 分裂中期 C. 分裂后期 D. 分裂间期

3、下列关于DNA复制的说法，其中不正确的是（ ） 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 4、以DNA的一条链“－A－T－C－”为模板，经复制后的子链是（ ） A. “－T－A－G－” B. “－U－A－G－” C. “－T－A－C－” D. “－T－U－G－”

5、由15N标记细菌的DNA，然后又将14N来供给这种细菌，于是该细菌便用14N来合成DNA，假设细菌连续分裂三次产生了八个新个体，它们DNA中的含14N的链与15N的链的比例是（ ） A、4：1 B、2：1 C、1：1 D、3：1 A

6、在氮源为14N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子均为14N-DNA（对照）；在氮源为15N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子均为15N-DNA（亲代）。将亲代大肠杆菌转移到含14N的培养基上，再连续繁殖两代（I和II），用离心的方法分离得到的结果如下表所示，请分析：   对照 亲代 I II 轻链14N-DNA 全轻链 1/2轻链 中链 全中链 1/2中链 重链15N-DNA 全重链 （1）由实验结果可以推出第一代（I）细菌DNA分子中一条链是 ，另一条链是 。 （2）中链含有氮元素是 。 （3）将第一代（I）转移到含15N的培养基上繁殖一代，将所得到的细菌的DNA用同样方法分离。那么得到的轻中重链情况是 （4）上述实验表明DNA分子复制的特点是 15N母链 14N新链 15N和14N 1/2中链，1/2重链 半保留复制

7．下列关于DNA复制过程的正确顺序是 （ ） A.①③④②⑤ B.①④②⑤③ C.①③⑤④② D.③①④②⑤ D

A A 8．DNA分子的双链在复制时解旋，这时下述哪一对碱基从氢键连接处分开（ ） A．G与C B．A与C C．G与A D．G与T

10．DNA分子复制能准确无误地进行原因是（ ） A．碱基之间由氢键相连 B．DNA分子独特的双螺旋结构 C．DNA的半保留复制 D．DNA的边解旋边复制特点 B

11、DNA的复制是在细胞的 分裂和 第一次分裂前的 期进行的。复制是指以 为模板来合成 的过程。复制特点是 复制过程必需以 为模板、 为原料、 提供能量、 的催化等条件， 为DNA的复制提供精确的模板、并有 能力保证复制能够准确无误地完成。一个亲代DNA分子通过复制形成了两个 ，新形成的DNA分子都是既含一条 链、又含一条 链，因此，称DNA的复制为“ ”。 有丝 减数 间 亲代DNA分子 子代DNA分子 边解旋边复制 亲代DNA分子一条链 脱氧核苷酸 ATP 酶 DNA分子双螺旋结构 碱基互补配对 结构完全相同的子代DNA分子 母 子 半保留复制

与复制有关的碱基计算 ①一个DNA连续复制n次后，共有多少个DNA？多少条脱氧核苷酸链？母链多少条？子链多少条？ 解析：所用知识为“半保留复制”和“碱基互补配对原则”，并图示分析。 A T G C 解： 根据半保留复制和碱基互补配对原则 连续第一次复制 DNA分子数= 2n A T G C 脱氧核苷酸链数= 2n+1 母链数= 2 连续第二次复制 子链数= 2n+1 ﹣2 A T G C 答：一个DNA连续复制n次后，共有2n个DNA，2n+1条脱氧核苷酸链，母链2条，子链2n+1 ﹣2条 连续第n次复制

②一个DNA的碱基A（T、G、C）占碱基总数的a%，碱基总数为m，连续复制n次后，共需要G（C、A、T）多少个？ 解析：先求出亲代DNA中G=C=？每两条新链所必需的鸟嘌呤（G）数等于亲代DNA胞嘧啶（C）数，再求出DNA复制n代后子链数；最后求出DNA连续复制n代后需要鸟嘌呤数。 解： 因为A=ma%，A=T、G=C， A+T= 2ma%， 所以G=C=m（1/2﹣ a%），每形成两条新链所必需的鸟嘌呤数等于亲代DNA胞嘧啶数= m （1/2﹣ a%） DNA复制n代后子链数=2n+1 ﹣2 DNA连续复制n代后需要 鸟嘌呤=[（2n+1 ﹣2 ）/2] m （1/2﹣ a%） = m （2n ﹣1）（1/2﹣ a%） 答： DNA连续复制n代后需要鸟嘌呤数是m （2n ﹣1）（1/2﹣ a%）。