一、對DNA分子復制的推測
假說： 復制方式。1.提出者： 。2.內容：（1）解旋：DNA分子復制時，DNA分子的 解開，互補的堿基之間的 斷裂。（2）復制：以 作為復制的模板，游離的脫氧核苷酸依據(jù) 原則，通過形成 ，結合到作為 模板的單鏈上。 （3）特點：新合成的每個DNA分子中，都保留了原來DNA 分子中的 。
5.結果：形成兩個與 完全相同的子代DNA分子。6.意義：將 從親代傳給子代，從而保持了 的連續(xù)性。7.特點：（1） ；（2） 。8.準確復制的原因：（1）DNA分子獨特的 為復制提供了精確的模板；（2）通過 保證了復制準確無誤地進行。
學點一 對DNA分子復制的推測——半保留復制
沃森和克里克對ＤＮＡ分子復制的推測如下：雙螺旋解開→氫鍵斷裂→兩條模板單鏈→游離的脫氧核苷酸按照堿基互補配對原則通過氫鍵結合到模板單鏈上→形成新的ＤＮＡ分子（包括一條模板單鏈和一條新鏈），這種復制方式稱為半保留復制。
【解析】親代噬菌體的ＤＮＡ用３２Ｐ標記后，在細菌中利用細菌的化學成分進行復制，因為ＤＮＡ的復制是半保留復制，親代噬菌體ＤＮＡ分子的兩條脫氧核苷酸鏈將被保留下來，并代代傳遞下去，最后，在形成的子代噬菌體中總是有兩個含有親代噬菌體ＤＮＡ初始母鏈的。
1.噬菌體是一種 病毒，每一個噬菌體中只有1個DNA分子，由于DNA分子的復制是半保留復制，因此只有 個噬菌體含有親代DNA分子的兩條鏈。2.噬菌體是一種病毒，只能在 內才有生命現(xiàn)象。
1.用一個３２Ｐ標記的噬菌體侵染細菌。若該細菌解體后釋放出３２個 大小、形狀一樣的噬菌體，則其中含有３２Ｐ的噬菌體有( ) A.０個B.２個C.３０個D.３２個
學點二 DNA半保留復制的實驗證據(jù)
1.實驗方法：同位素示蹤技術。2.實驗假設：DNA以半保留的方式復制。3.實驗預期：離心后應出現(xiàn)3條DNA帶。（1）重帶（密度最大，最靠近試管底部）：15N標記的親代雙鏈DNA（15N/15N）。（2）雜交帶（密度居中，位置也居中，也稱中帶）：一條鏈為15N標記，另一條鏈為14N標記的子代雙鏈DNA（15N/14N）。（3）輕帶（密度最小，離試管底部最遠）：兩條鏈都為14N標記的子代雙鏈DNA（14N/14N）。
4.實驗過程：（如圖所示）（1）大腸桿菌在含有15N標記的NH4Cl培養(yǎng)液中繁殖幾代；（2）將含15N的大腸桿菌轉到14N標記的普通培養(yǎng)液中培養(yǎng)；（3）在不同時刻收集大腸桿菌并提取DNA；（4）將提取的DNA進行離心，記錄離心后試管中DNA的位置。
5.實驗結果：（如圖所示）立即取出提取DNA→離心→全部重帶（15N/15N）繁殖一代后取出提取DNA→離心→全部雜交帶（14N/15N）繁殖兩代后取出提取DNA→離心→1/2輕帶、1/2中帶6.實驗結論：DNA的復制是以半保留的方式進行的。
【例2】用１５Ｎ標記細菌的ＤＮＡ分子，再將它們放入含１４Ｎ的培養(yǎng)基 中連續(xù)繁殖四代，a、b、c為三種ＤＮＡ分子：a只含１５Ｎ，b同時 含１４Ｎ和１５Ｎ，c只含１４Ｎ，如下圖，這三種ＤＮＡ分子的比例正 確的是 ( )
【解析】假設親代DNA分子為n個，則繁殖四代后，DNA分子總數(shù)為16n，其中，只含１５Ｎ的DNA分子為０個,同時含１４N和１５Ｎ的有2n個，只含１４Ｎ的有14n個，它們呈現(xiàn)Ｄ圖所示的比例。
1.用１５Ｎ標記細菌的DNA分子，再將它們放入含１4Ｎ的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，讓其復制n次，則后代DNA分子中，只含１５Ｎ的DNA分子有 個，只含１4Ｎ的DNA分子有 個，既含１4Ｎ也含１５Ｎ的DNA分子有 個。2.DNA分子復制結束后，母鏈和 鏈結合形成新的DNA分子。
2.細菌先在含有１４Ｎ的環(huán)境中培養(yǎng)，然后轉到含有重氮（１５Ｎ）的環(huán) 境中，經(jīng)過相當于一次復制的時間，再轉到含14N的環(huán)境中，經(jīng)過相當 于兩次連續(xù)復制的時間后，分析細菌ＤＮＡ組成，結果應為（ ）
學點三 DNA分子復制的過程
１.復制的時間：體細胞細胞核中的ＤＮＡ分子復制發(fā)生在有絲分裂的間期，生殖細胞細胞核中的ＤＮＡ分子復制發(fā)生在減數(shù)第一次分裂的間期。２.復制的場所：DNA主要分布在細胞核內，細胞核是ＤＮＡ復制的主要場所。３.復制的過程（如圖所示）：
６.意義：保持前后代遺傳信息的連續(xù)性。
４.特點：一是邊解旋邊復制，二是半保留復制。
【例3】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數(shù)為 ( ) A.７（a-m）B.8(a-m)C.7( a-m)D.8(2a-m)
【解析】本題考查ＤＮＡ分子中堿基計算和ＤＮＡ復制的特點，即半保留復制。第一步計算出該ＤＮＡ分子中的胸腺嘧啶脫氧核苷酸數(shù)目：Ｃ＋Ｔ＝ ,C=m,所以Ｔ＝ -m；第二步計算出連續(xù)復制3次所需的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的數(shù)目：（２3－１）×（ -m）=7( -m)。
1.若某雙鏈DNA分子中T占全部堿基的比例為b，則其一條鏈中含T的最大比例為 ，最小比例為 。2.在DNA分子復制過程中，堿基配對遵循 原則。
3.某些藥物可以抑制腫瘤細胞ＤＮＡ的復制，從而達到控制癌癥的目 的。這些藥物作用的細胞正處于細胞周期的 （ ） A.間期B.前期C.中期D.后期
1.如何根據(jù)DNA分子的復制進行有關計算？
（1）若取一個全部被15N標記的DNA分子（0代），轉移到含14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)（復制）若干代，其結果分析如下表：
（2）DNA的復制為半保留復制，一個DNA分子復制n次，則有：（1）DNA分子數(shù)①子代DNA分子數(shù)=2n個②含有親代DNA鏈的子代DNA分子數(shù)=2個③不含親代DNA鏈的子代DNA分子數(shù)=（2n-2）個（2）脫氧核苷酸鏈數(shù)①子代DNA分子中的脫氧核苷酸鏈數(shù)=2n+1條②親代脫氧核苷酸鏈數(shù)=2條③新合成的脫氧核苷酸鏈數(shù)=（2n+1-2）條（3）消耗的脫氧核苷酸數(shù)若一親代DNA分子含有某種脫氧核苷酸m個，經(jīng)過n次復制需要消耗該脫氧核苷酸m·(2n-1)個。

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第3節(jié) DNA的復制

版本： 人教版 (新課標)

年級： 必修2《遺傳與進化》

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