高考生物一轮复习：第18讲 DNA的复制

目录CONTENTS第18讲

DNA的复制&PCR技术（第1课时）【新旧教材对比】增：①DNA的结构模式图中标明了五碳糖的碳原子位数及DNA两条链的方向；②DNA全保留复制的观点。改：①DNA半保留复制的实验证据不再是选学内容；②基因的概念。删：小鼠肥胖与基因相关的实例。

2024届第一轮复习第6单元·遗传的分子基础一.DNA复制方式的探究历程二.DNA复制的过程（P55）三.细胞分裂过程中核DNA复制与遗传信息的传递四.DNA复制的相关计算教材：必修二P53-56;选必三P77-79，P84-85科学家将短视频“写入”大肠杆菌DNA里这部短视频是一个人骑着马狂奔时的情景，它只有5帧图像，但它被写进了大肠杆菌的DNA里，可以被复制、保存以及读取。【情境导入】：是真的吗?作出假说演绎推理实验验证2.推测可能的复制方式3.根据假说演绎推理两种复制模型得到的子代DNA的结果(预测结果)5.结论：DNA复制是半保留复制1.DNA的是如何复制的?提出问题半保留复制全保留复制分散（弥散）复制假说——演绎法DNA复制方式的研究方法4.进行实验，得到实际结果得出结论一、DNA复制方式的探究历程1.对DNA复制的推测（提出假说）新旧都有，随机组合德尔布吕克（德裔美籍）一全新，一全旧一模一样，一新一旧沃森克里克一、DNA复制方式的探究历程复制一次半保留复制亲代子一代注：亲代的两条链各进入一个子代DNA中子一代1.对DNA复制的推测（提出假说）一、DNA复制方式的探究历程2.建立模型，演绎推理，预期结果ATCGATAGCTATCGATAGCTTAGCTATCGA复制一次建立模型问1：怎样验证这个假设？需要通过实验验证。问2：若请你设计实验，设计思路是什么？将亲代DNA的每条链都做上标记，然后观察它们在子代DNA中的分布情况。问4：要验证上述推测,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，不易分离。怎么解决这个问题？密度梯度离心技术问3：要在实验中直观地标识母链和子链，应采取

怎样的方法？

同位素标记法一、DNA复制方式的探究历程3.DNA半保留复制的实验证据结论：将大肠杆菌放在15NH4Cl培养液生长繁殖若干代分裂一次分裂两次提取离心提取离心15N/14N-DNA提取离心15N/15N-DNA14N/14N-DNA15N/14N-DNA半保留复制预期结果←演绎推理实际结果←实验验证每隔20min收集大肠杆菌并提取DNA。(间隔时间为大肠杆菌繁殖一代所需时间)两个“结果”相同，证明半保留复制的假说成立假说--演绎法二、DNA复制的过程（P54）5’3'DNA聚合酶DNA连接酶引物5’5’3'3'3'5’DNA连接酶连接DNA片段，不需要模板DNA聚合酶需要模板，连接单个脱氧核苷酸DNA聚合酶解旋酶新链延伸方向5’-端到3’-端复制方向：胞内复制过程冈崎片段能量、解旋酶碱基互补配对原则①解旋②合成子链子代DNA模板模板母链子链解旋酶DNA聚合酶DNA聚合酶、游离的脱氧核苷酸③形成DNA二、DNA复制的过程（必修二P55图3-10）5’5’3’3’5’二、DNA复制的过程1.复制条件:模板—DNA酶—解旋酶和DNA聚合酶（DNA连接酶）等能量—ATP原料—4种游离的脱氧核苷酸（A、G、C、T）2.复制场所:

注意：不是四种碱基真核生物：原核生物：DNA病毒：细胞核（主要）、线粒体、叶绿体拟核（主要）、细胞质（如：

）宿主细胞内质粒3.复制时间：主要

间期或

的间期（该过程中容易发生

）有丝分裂减数分裂前基因突变二、DNA复制的过程4.复制特点:⑴从结果看：半保留复制；⑵从过程看：边解旋边复制探究：【资料】解旋需要10分钟，合成DNA需要15分钟。

⑴实际不到20分钟，说明：

；⑵实际不到5分钟，说明：

。边解旋边复制多起点复制(真核生物)

5.精确复制的原因：①独特的双螺旋结构为复制提供

；精确的模板②通过碱基互补配对保证了复制的准确进行。6.意义：将

从亲代传给子代，保持了遗传信息的

性。遗传信息连续准确理解：DNA的复制过程也就是遗传信息的“传递”过程二、DNA复制的过程7.复制原点DNA分子复制时不是随机起始的，而是从特定的位点开始的，这一特定的位点叫做复制原点。想想复制原点是含A和T多，还是G和C多？复制原点处的A和T特别多，相对氢键少，不稳定，DNA容易解旋。⑴原核细胞DNA复制原点:只有一个复制原点⑵真核细胞内DNA的复制原点:真核生物DNA的复制从多个起点开始进行，使得复制能在较短时间内完成。特点3：多起点复制（真核）

意义：提高了复制速率。注：图中复制环大小不一，因为它们的复制时间有先后。ACTTGACGATGAACTGCT复制染色体数目不变

DNA数目加倍着丝粒分裂三、细胞分裂过程中核DNA复制与遗传信息的传递1、有丝分裂过程中的DNA复制(先研究好一条染色体即可）三、细胞分裂过程中核DNA复制与遗传信息的传递2、减数分裂过程中的DNA复制(至少研究一对同源染色体）三、细胞分裂过程中核DNA复制与遗传信息的传递四、DNA复制的相关计算亲代DNA分子复制1次复制2次复制3次22223复制n次2n……无论DNA复制多少次，含有母链的DNA分子永远只有两条。四、DNA复制的相关计算只含14N

的分子______个将含有15N标记的DNA分子（亲代）放到含14N的培养液中连续复制n次15N15N15N14N亲代复制1次15141415复制2次1514141414141415

复制3次15141414141414151414141414141414......复制n次共有DNA分子

个2n含15N

的分子_____个2含14N

的分子____个2n只含15N

的分子____个2n-201.分子数目计算：2.脱氧核苷酸链数计算：脱氧核苷酸链共

条2n+1含15N

的链_____条2含14N

的链________条2n+1

-2四、DNA复制的相关计算将含有15N标记的DNA分子（亲代）放到含14N的培养液中连续复制n次15N15N15N14N亲代复制1次15141415复制2次1514141414141415

复制3次15141414141414151414141414141414......复制n次3.碱基个数计算：假设亲代DNA中含腺嘌呤m个第1次复制需要腺嘌呤m个第2次复制需要腺嘌呤2m个第3次复制需要腺嘌呤4m个第n次复制需要腺嘌呤

m×2n-1

个复制n次共需要腺嘌呤

个m×(2n-1)1→2n新合成的DNA分子共2n-1易错点：DNA复制n次和第n次复制所需某种碱基数目的计算1、复制n次：某种脱氧核苷酸数为m则所需该种脱氧核苷酸数？只考虑起点和终点1个DNA2n个DNA还需提供（2n-1）个DNA分子的原料=（2n-

1）×m未知根据碱基互补配对原则计算2、第n次复制：2n-1个DNA1个DNA2n个DNA?第n次复制所需原料:则所需该种脱氧核苷酸数：=2n-1×m关于“DNA复制”的四点“注意”(1)注意“DNA复制了n次”和“第n次复制”的区别，

前者包括所有的复制，但后者只包括第n次的复制。(2)注意碱基的单位是“对”还是“个”。(3)切记在DNA复制过程中，无论复制了几次，含有亲代脱氧核苷酸链的DNA分子仅有两个。(4)看清试题中问的是“DNA分子数”？还是“链数”？

是“含”还是“只含”等关键词，以免掉进陷阱。【思路点拨】例题：某科学家做“噬菌体侵染细菌的实验”时，对噬菌体的DNA用32P标记，让其中一个已标记的噬菌体去侵染未标记的细菌，最后释放出100个噬菌体，则下列说法正确的是()A.噬菌体侵染细