1、DNA分子的復制主講：黃岡中學生物高級教師 童金元一、對DNA復制的推測最早提出的DNA復制模型有三種：1、全保留復制：新復制出的分子直接形成，完全沒有舊的部分;2、半保留復制：形成的分子一半是新的，一半是舊的;3、分散復制：新復制的分子中新舊都有，但分配是隨機組合的沃森和克里克推測是半保留復制模型1、這些觀點各有不同，如何來證明哪個觀點是正確的?只能用實驗來證明。2、如果要你來設計實驗，你認為最基本的思路是什么?把復制的單鏈和原來的鏈做上標記，然后觀察它在新DNA中出現的情況。、DNA半保留復制的實驗證據BH* l5N/ 蒔N*前常（卜部）11 l5N/ 14N Fn中帶沖間BWlrWftD

2、M*卜FE MU "ttfff MA Vr-ti DtM -WF DMAl4N/ 14N輕帶（上部）15N/ UN中帶（中間）實驗結論：DNA勺復制是以半保留的方式進行的一個DNA分子復制幾代后的情況如何？因DNAM制采用半保留的方式，所以一個DNA分子經幾代復制后的所有 DNA 中，只有兩個DNA分子含有原DNA鏈。但所有DNA與原DNA所帶的信息（脫氧核 苷酸的排列序）完全相同（變異除外）。三、DNA復制的過程復削恰的DM%塑灰耳時進掃”：匸討M艙:以每錨苗橫板進行縄皋斷對 在DN4農合茍約塔佬下、利用游 旣E勺脫氟核育懶逬行；母鏈（舊鏈 子鏈（Srtt；1、概念：是指以親代DN

3、A為模板，合成子代DNA勺過程。2、時間：細胞有絲分裂的間期和減數第一次分裂的間期。3、場所：細胞核（主要場所）。4、DNA分子復制時需何條件？ 模板：親代DNA的兩條母鏈； 原料：4種脫氧核苷酸； 能量：ATP 酶：DNA軍旋酶、DNA聚合酶等5、DNA分子復制的特點：邊解旋邊復制；半保留復制。6 DNA準確復制的原因？DNA具有獨特的雙螺旋結構，能為復制提供模板。堿基具有互補配對的能力，能夠使復制準確無誤7、DNA分子復制的實質（意義）？DNAffl過復制，使遺傳信息從親代傳給了子代，從而保證了物種的相對穩定 性，保持了遺傳信息的連續性，使得種族得以延續。課堂訓練 例1、1個DNA分子經過

4、4次復制，形成16個DNA分子，其中含有最初DNA分子 長鏈的DNA分子有（）A. 2 個B. 8 個C. 16 個D. 32 個 答案：A例2、DNAM制的基本條件是（）A. 模板、原料、能量和酶B模板、溫度、能量和酶C模板、原料、溫度和酶D.模板、原料、溫度和能量答案：A-返回-同步測試C. 1/4、1/6D. 1/8、1/82、某DNA分子共有a個堿基，其中含胞嘧啶 m個，則該DNA分子復制3次，需要游離的胸腺嘧啶脫氧核苷酸為（C）A. 7（ a mB . 7 （a m）C. 7 （1/2a mD. 7 （2a3、 將大腸桿菌置于含15N的培養基中培養一段時間，然后把DNA被 15N完全

5、標記 的大腸桿菌作為親代，轉移到只含14N的普通培養基培養，使其繁殖兩代形成 4 個新個體，則它們的DNA中含14N/15N的DNA與 15N/15N的DNA勺比是（C ）A. 3 : 1B. 2 : 1C. 1 : 1D. 7 : 14、某一 DNA分子含有800個堿基對，其中A有600個。該DNA分子連續復制 數次后，消耗環境中鳥嘌呤脫氧核苷酸 6 200個，則該DNA分子已經復制了（ B ）A. 4次B . 5次C. 6次D . 7次5、沃森和克里克關于DNA分子復制的推測中，正確的是 （C ）A. DNA分子復制以一條單鏈為模板B. DNA分子復制以核糖核苷酸為原料C. DNA分子復制

6、依據堿基互補配對原則D. DNA分子復制方式被稱為全保留復制6、下列關于DNA分子特性的敘述中，不正確的是（D ）A. DNA復制時，新合成的兩條子鏈分別在兩個子代 DNA分子中B. DNA遇甲基綠、吡羅紅混合染液加熱條件下呈綠色C. DNA的合成需要現成的模板、原料、ATP和多種酶的催化D. 不同的DNA具有不同的堿基配對方式導致 DNA具有多樣性7、下列關于DNA復制的敘述正確的是（A ）A在細胞有絲分裂間期發生DNA復制B. DNA通過一次復制后產生四個 DNA分于C. DNA雙螺旋結構全部解旋后，開始 DNA的復制D. DNA的復制是單個脫氧核苷酸在 DNA酶的作用下連接合成新的子鏈8

7、某一個DNA分子的堿基總數中，腺嘌呤為 200個，復制數次后，消耗周圍 環境中含有胸腺嘧啶的脫氧核苷酸 3 000個，該DNA分子復制了幾次（是第幾 代）（B ）A.三次（第四代）B .四次（第五代）C.五次（第六代）D.六次（第七代）9、DNA分子復制完畢后，新形成的DNA分子單鏈通常是（B）A. DNA母鏈的一個片段B. 和DNA母鏈之一完全相同C. 和母鏈DNA相同，但T被U取代D. 和母鏈稍有不同10、下列關于DNAS制的說法，其中不正確的是（B）A. DNAS制過程中需要酶的催化B. DNAS制過程中需要的能量直接由糖類提供C. DNA分子是邊解旋邊復制的D. DNAS制過程中兩條母

8、鏈均可作模板顯示提示提示：1、DNA分子的復制為半保留復制，復制過程中DNA勺兩條鏈均作母 鏈（模板）而形成子鏈，形成兩個新 DNA分子。每個子代DNA勺兩條鏈 中，一條來自母鏈，一條是新合成的子鏈。復制三次指連續同步復制， 共形成8個DNA分子。在8個DNA分子的16條單鏈中，只有某二個DNA 分子含有原來標記的15N （各一條）DNA分子。2、胞嘧啶為 m個，那么，C=G=m T=A= （a m- m） /2=a/2 m。 所以，一個DNA分子含有T的個數為a/2 DNA復制三次可產生8 個子代DNA分子，根據DNA勺半保留復制原則，其中有一個DNA分子“相 當于”親代的DNA不需合成。所

9、以，需要游離的胸腺嘧啶脫氧核苷酸數 為（23 1 ）x a/2 m=7 （1 /2a ir）o3、本題考查“大腸桿菌只有一個 DNA分子”以及對“ DNA分子具有 雙鏈結構”和“ DNA半保留復制”的理解。15N標記的DNAt兩條含15N的 鏈，當利用含14N的氮源來繁殖合成新DNA寸，根據半保留復制的特點， 新形成的2個DNA分子上應各有一條含15N的鏈和一條含14N的鏈，沒有了 15 N的來源，不論以后復制多少 次，含15N的DNA永遠只是兩個，而增加的新鏈都是含14N的鏈，而題中 形成了 4個新個體，則只有4個DNA分子，其中有兩個含15N,所以答案 是 2 : 2=1 : 1o4、根據

10、題意，一個DNA中堿基A和T共1 200個，堿基總數是1 600 個，那么G和C共有400個，G是200個，那么相當于新合成的DNAt 6 200/200=31個，加上半保留的兩條鏈相當于 1個DNA分子，共有32 個DNA那么DNA分子復制了 5次（2根據DNA分子復制的推測，DNA分子復制是以兩條單鏈作為復制 的模板，游離的脫氧核苷酸依據堿基互補配對原則，合成兩條子鏈，這 種復制方式為半保留復制。所以只有 C是正確的。&所有的DNA堿基互補配對方式都是一樣的。7、DNA通過一次復制后產生2個DNA分子；DNA勺復制是半保留復 制、多起點復制、雙向復制、邊解旋邊復制；單個脫氧核苷酸在

11、 DNA聚 合酶的作用下連接合成新的子鏈。=32）o8、一個DNA分子的堿基總數中，A=200個，按堿基互補配對原則：A=T,則T=200個，那么每個DNA分子復制一次，需要消耗 T=200個， 現消耗了 3 000個，可以形成DNA分子15個(3 000 - 200=15)，則復 制了 4次，第5代DNA分子有2將第一代(I )細菌轉移到含15N的培養基上繁殖一代，將所得到細菌 的能出現在試管中的DNA用同樣方法分離。請參照上圖，將 DNA分子可能出現 在試管巾的位置在圖中標出。顯示答案 11、( 1) 15N母鏈14N新鏈 (2)如圖所示=16個，增加15個。9、由于DNA分子的復制是半保

12、留復制。因此新形成的子鏈是與不 配對的母鏈相同的。10、DNAM制需要的能量是由ATP直接提供的。簡答題11、在氮源為14N的培養基上生長的大腸桿菌，其DNA分子均為14N-DNA對照)； 在氮源為15N的培養基上生長的大腸桿菌，其 DNA分子均為15N- DNA(親代)。 將親代大腸桿菌轉移到含14N的培養基中，再連續繁殖兩代(I和U),用某種 離心方法分離得到的結果如圖所示。請分析：(1) 由實驗結果可推測第一代(I )細菌DNA分子中一條鏈是另一條鏈是。【解析】第一代（I ）細菌DNA分子為雜種DNA分 （一條鏈是含15N, 一條鏈是含14N,即稱為中DNA ;第二代（II ）細菌DNA

13、分子中有1/2 為中DNA 1/2為重DNA12、如果將大腸桿菌的DNA分子用15N標記，然后將大腸桿菌移入14N培養基上連續培養。從分析得知，第一代大腸桿菌 DNA儲存的遺傳信息與親代大腸桿菌DNA儲存的遺傳信息完全相同，其原因是。若連續培養三代，此時，含15N標記的DNA分子約占大腸桿菌DNA分子總量的多少？其原因是什么？顯示答案12、以親代DNA為模板，根據堿基互補配對原則復制而成 25 %, 因DNA分子的復制方式為半保留復制。【解析】解題時，可用下圖表示雙鏈 DNA分子復制過程：從圖解可 知，第一代大腸桿菌的DNA分子是以親代的DNA分子中兩條母鏈分別為 模板，根據堿基互補配對原則復

14、制而成的。第二代大腸桿菌的DNA分子總量中，含15N標記的為50% ;第三代應為25%。O示大腸桿菌-END-課外拓展關于DNA分子復制的早期推測關于DNA分子是如何復制的，在早期的研究中，科學家們提出了三個模型， 它們是全保留復制模型(conservative model )、彌散復制模型(dispersive model)和半保留復制模型(semiconservative model )。這里我們主要介紹 全保留復制模型和彌散復制模型。全保留復制模型在全保留復制模型中，母鏈DNA分開，分別復制形成兩條子鏈DNA此后兩條母鏈DNA皮此結合，恢復原狀，新合成的兩條子鏈彼此互 補結合形成一條新的

15、雙鏈DNA分子(如下圖)。dna 分 r-Ilf亍探附夏制Illi揀Ift夏制DNA分子復制模型彌散復制模型在彌散(分散)復制模型中，親代雙鏈被切成雙鏈片段，而 這些片段又可以作為新合成雙鏈片段的模板，新、老雙鏈片段又以某種方式聚 集成“雜種鏈”。-END-高考解析例1、下圖為真核生物染色體上 DNA分子復制過程示意圖，有關敘述錯誤的是 ()A. 圖中DNA分子復制是從多個起點同時開始的B. 圖中DNA分子復制是邊解旋邊雙向復制的C. 真核生物DNA分子復制過程需要解旋酶D. 真核生物的這種復制方式提高了復制速率答案：A 解析:由該DNA分子復制過程示意圖可看出：DNA分子復制有多個復制起始點

16、。 且邊解旋邊反向復制（箭頭代表DNAg制方向），DNA分子復制需要解旋酶參 與。這種多起點復制可有效地提高復制速率。由圖示不同復制起點復制出的 DNA 片段長度不同可知：DNA分子的多個復制起點并不是同時開始復制的。例2、亞硝酸鹽可使DNA勺某些堿基脫去氨基，堿基脫氨基后的變化如下：C轉變為U（ U與A配對），A轉變為I （I為次黃嘌呤，與C配對）。現有一 DNA-AGTCGO片段為-T_ 'l_-_ _ -'，經亞硝酸鹽作用后，若鏈中的 A、C發生脫氨基作用，經過兩輪復制后其子代DNA片段之一為（）-CGTTG-GGTCG-A.B.-GCAAC-CCAGC-GGTTG- C.-CCAAC-CGTAG - D.-GCATC-答案：Co解析：鏈中的A、C發生脫氨基作用后，鏈不變，兩輪復制過程的圖解如下, 形成的甲、乙、丙、丁四條 DNA分子中，乙的堿基排列順序與 C完全相同。-AGTCG® -TCAGCY蛍It氮基_ -1