第3章 第3节 DNA的复制-【精讲精练】2025-2026学年高中生物必修2 遗传与进化配套课件（人教版 多选）

该高中生物学课件聚焦DNA复制，涵盖复制推测、实验证据、过程及计算等核心知识。通过课前梳理教材自主学习（如半保留复制假说、实验材料方法），课堂互动探究（实验情境分析、演绎推理），搭建学习支架，帮助学生衔接前后知识。 其亮点在于运用假说-演绎法深度探究DNA半保留复制的实验证据（科学思维、探究实践），结合同位素标记和密度梯度离心实验分析，总结复制计算规律，提升学生逻辑分析与探究能力，教师可借助情境问题链和分层训练优化教学效果。

第3章　基因的本质 第3节　DNA的复制 返回目录 第3章　基因的本质 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 返回目录 第3章　基因的本质 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 目 录 课前新知导学 01 02 CONTENTS 04 课堂互动探究 知能达标训练 03 随堂巩固演练 返回目录 第3章　基因的本质 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 课前新知导学 01 返回目录 第3章　基因的本质 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 沃森和克里克 半保留复制 脱氧核苷酸 碱基互补 氢键 配对 两条单链 返回目录 第3章　基因的本质 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 DNA双链 大肠杆菌 同位素标记 返回目录 第3章　基因的本质 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 返回目录 第3章　基因的本质 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 亲代DNA 间期 细胞核 返回目录 第3章　基因的本质 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 返回目录 第3章　基因的本质 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 边解旋边复制 半保留复制 双螺旋 碱基互补配对 遗传信息 连续性 返回目录 第3章　基因的本质 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 × √ 返回目录 第3章　基因的本质 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 课堂互动探究 02 返回目录 第3章　基因的本质 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 密度梯度离心 半保留 15NH4Cl 14NH4Cl 返回目录 第3章　基因的本质 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 15N/14N­DNA 15N/14N­DNA和14N/14N­DNA 底部 居中 居中 更靠上 返回目录 第3章　基因的本质 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 半保留 0∶2∶6 15N/15N­DNA和14N/14N­DNA 15N/15N­DNA和14N/14N­DNA 返回目录 第3章　基因的本质 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 返回目录 第3章　基因的本质 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 返回目录 第3章　基因的本质 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 返回目录 第3章　基因的本质 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 返回目录 第3章　基因的本质 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 返回目录 第3章　基因的本质 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 返回目录 第3章　基因的本质 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 返回目录 第3章　基因的本质 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 返回目录 第3章　基因的本质 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 返回目录 第3章　基因的本质 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 返回目录 第3章　基因的本质 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 返回目录 第3章　基因的本质 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 返回目录 第3章　基因的本质 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 返回目录 第3章　基因的本质 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 返回目录 第3章　基因的本质 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 返回目录 第3章　基因的本质 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 返回目录 第3章　基因的本质 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 返回目录 第3章　基因的本质 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 返回目录 第3章　基因的本质 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 返回目录 第3章　基因的本质 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 返回目录 第3章　基因的本质 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 随堂巩固演练 03 返回目录 第3章　基因的本质 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 返回目录 第3章　基因的本质 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 返回目录 第3章　基因的本质 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 返回目录 第3章　基因的本质 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 返回目录 第3章　基因的本质 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 返回目录 第3章　基因的本质 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 返回目录 第3章　基因的本质 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 返回目录 第3章　基因的本质 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 返回目录 第3章　基因的本质 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 返回目录 第3章　基因的本质 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 返回目录 第3章　基因的本质 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 返回目录 第3章　基因的本质 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 返回目录 第3章　基因的本质 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 点击进入Word 知能达标训练 04 返回目录 第3章　基因的本质 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 谢谢观看 返回目录 第3章　基因的本质 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 学习目标 1.通过DNA的复制，认同生命的延续与发展观；理解遗传信息，认同DNA的遗传物质观 生命观念 2.分析DNA复制过程，归纳DNA复制过程中相关数量计算，提高逻辑分析和计算能力 科学思维 3.运用假说—演绎法，探究DNA半保留复制 科学探究 一、对DNA复制的推测 1．半保留复制假说 (1)提出者：_______________。 (2)观点：DNA复制方式为_____________。 (3)内容：DNA复制时，DNA双螺旋解开，互补的碱基之间的氢键断裂。解开的__________分别作为复制的模板，游离的_____________根据__________ _______原则，通过形成_____，结合到作为模板的单链上。 (4)结果：新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链。 2．全保留复制假说 DNA复制以_____________为模板，子代DNA的双链都是新合成的。 二、DNA半保留复制的实验证据 1．实验材料：__________。 2．实验方法：运用_____________技术和密度梯度离心技术。 3．实验原理 两条链被标记情况 密度大小 离心位置 都是15N 最大 靠近试管的底部 一条15N，一条14N 居中 位置居中 都是14N 最小 靠近试管的上部 4.实验过程 5．实验结论：DNA的复制是以半保留的方式进行的。 三、DNA复制的过程 1．DNA复制的概念、时间、场所 (1)概念：以_____________为模板合成子代DNA的过程。 (2)时间：细胞分裂前的_____。 (3)场所：主要是________。 2．DNA的复制过程 3．特点 (1)过程：_______________。 (2)方式：_____________。 4．准确复制的原因 (1)DNA独特的________结构，为复制提供了精确的模板。 (2)通过_______________，保证了复制能够准确地进行。 5．意义：将__________从亲代细胞传递给子代细胞，从而保持了遗传信息的________。 1953年，沃森和克里克撰写的《核酸的分子结构——脱氧核糖核酸的一个结构模型》论文在英国《自然》杂志上刊载，在论文的结尾处写道：“值得注意的是，我们提出的这种碱基特异性配对方式，暗示着遗传物质进行复制的一种可能的机制。”请对以下相关叙述进行判断： (1)DNA复制遵循碱基互补配对原则，新合成的DNA分子中两条链均是新合成的。( ) (2)证明DNA为半保留复制的研究过程中运用了假说—演绎法。( ) 探究点一　探究DNA半保留复制的实验证据 1958年，美国生物学家梅塞尔森和斯塔尔以大肠杆菌为实验材料，设计了一个巧妙的实验。结合教材P54思考·讨论，回答有关问题： (1)实验方法：同位素标记技术和_______________技术。 (2)实验假设：DNA以________的方式复制。 (3)实验原理：含15N的DNA密度大，含14N的DNA密度小。 (4)实验过程：用含有________的培养液培养大肠杆菌，标记大肠杆菌的DNA→将大肠杆菌转移到含有________的培养液中→在不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA，将提取的DNA进行离心处理。 (5)演绎推理：假设DNA复制方式是半保留复制，预期实验结果。 ①立即取出，提取DNA，离心，获得15N/15N­DNA。 ②繁殖一代，提取DNA，离心，获得__________________。 ③繁殖二代，提取DNA，离心，获得____________________________。 (6)实验结果： ①提取亲代DNA，离心，位置靠近试管_____。 ②繁殖一代后，提取DNA，离心，位置_____。 ③繁殖二代后，提取DNA，离心，1/2位置_________，1/2位置________。 (7)实验结论： 实验结果和假设DNA复制方式是半保留复制的预期结果一致，说明DNA的复制是以________的方式进行的。 (8)若将第三代大肠杆菌的DNA提取后进行离心，则靠近试管底部、位置居中和靠近试管上部的DNA数之比为_____________。 (9)假设DNA复制方式是全保留复制，预期实验结果： ①立即取出，提取DNA，离心，获得15N/15N­DNA。 ②繁殖一代，提取DNA，离心，获得____________________________。 ③繁殖二代，提取DNA，离心，获得____________________________。 1．某研究小组进行“探究DNA的复制过程”的活动，结果如图所示。其中培养大肠杆菌的唯一氮源是14NH4Cl或15NH4Cl。a、b、c表示离心管编号，条带表示大肠杆菌DNA离心后在离心管中的分布位置。下列叙述错误的是(　　) A．本活动运用了同位素标记技术和离心技术 B．a管的结果表明该管中的大肠杆菌是在含14NH4Cl的培养液中培养的 C．b管的结果表明该管中的大肠杆菌的DNA都是14N/15N­DNA D．实验结果说明DNA分子的复制是半保留复制 解析　分析图示可知，a管中的DNA密度最大，表明该管中的大肠杆菌是在含15NH4Cl的培养液中培养的，B错误。 答案　B 2．(2025·温州期末)在“探究DNA的复制过程”实验中，科学家设计了以NH4Cl为氮源培养大肠杆菌的同位素标记实验，下列叙述错误的是(　　) A．可先将大肠杆菌放入以15NH4Cl为唯一氮源的培养液中培养 B．15N/15N­DNA、15N/l4N­DNA、14N/14N­DNA 的密度各不相同 C.可对每一代大肠杆菌直接做密度梯度离心，无须破碎细胞处理 D．分析亲代与子一代的离心结果可得出DNA 分子的复制方式 解析　可先将大肠杆菌放入以15NH4Cl为唯一氮源的培养液中获得双链被15N标记的DNA分子，A正确；离心后15N/15N­DNA为重密度带、15N/14N­DNA为中密度带、14N/14N­DNA为轻密度带，三者的密度各不相同，B正确；需要将每一代大肠杆菌破碎，释放出DNA分子再密度梯度离心，才会出现不同的密度带，C错误；子一代均为中密度带，亲代为重密度带，说 明DNA分子的复制方式是半保留复制，D正确。 答案　C DNA半保留复制的计算方法 (1)1个DNA分子复制n次后，能形成2n个DNA分子，这些DNA分子中，只有两个含有亲代DNA分子的单链(脱氧核苷酸链)。新合成的脱氧核苷酸链数＝2n+1－2。 (2)已知1个被32P标记的DNA分子被转移到31P的培养基中复制n代，其计算规律为： ①被标记的DNA分子(含32P)占全部DNA分子的比例＝1/2n-1。 ②被标记的DNA单链(含32P)占全部DNA单链的比例＝1/2n。 (3)已知某DNA分子含有某种碱基(如腺嘌呤)m个。 ①该DNA分子经过n次复制，消耗该种游离碱基m(2n－1)个。 ②如果进行第n次复制，则需消耗该种游离碱基2n·m－m·2n-1＝m(2n－2n-1)＝m·2n-1个。　 探究点二　DNA复制的过程 如图为真核细胞DNA复制过程的模式图，请结合材料P55图3—10，回答相关问题： (1)据图可知，DNA聚合酶使两条子链从____________到____________进行合成。 (2)DNA复制过程中，2条子链延伸的方向是否相同，为什么？ (3)DNA复制过程中，解旋酶的作用是________；DNA聚合酶的作用是____________。 (4)为什么DNA能够准确复制？ (5)DNA分子复制具有准确性，那么在任何情况下，DNA分子复制产生的子代DNA分子与亲代DNA分子都完全相同吗？为什么？ 提示：(1)5′端　3′端 (2)不同，DNA中的2条子链是反向平行的，在DNA聚合酶的作用下，子链都是从5′端到3′端延伸，因此子链的延伸方向相反。 (3)将DNA双螺旋的两条链解开　将单个的脱氧核苷酸连接到3′端 (4)DNA独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板；碱基互补配对原则，保证了复制能够准确地进行。 (5)不一定。DNA分子复制时，会受到各种因素的干扰，碱基序列可能会发生改变，从而使子代DNA分子与亲代DNA分子碱基序列不同，导致遗传信息发生改变。 关于DNA复制的深度剖析 1．DNA复制的场所 主要在细胞核(凡是细胞内有DNA的地方均可发生DNA复制)。 真核生物：细胞核、线粒体、叶绿体。 原核生物：拟核、细胞质(如质粒的复制)。 DNA病毒和逆转录病毒：宿主细胞内。 2．真核生物细胞核中DNA复制发生的时间 在体细胞中发生在有丝分裂前的间期；在有性生殖过程中发生在减数分裂前的间期。 3．DNA复制的起点和方向 (1)原核生物：单起点双向复制 (2)真核生物：多起点双向复制 在复制速率相同的前提下，图中DNA是从其最右边开始复制的，这种复制方式提高了DNA复制的效率。 4．复制所需的酶 复制所需的酶是一个酶系统，不仅包括解旋酶和DNA聚合酶，还包括DNA连接酶等。 (1)解旋酶的作用是破坏碱基对间的氢键。 (2)DNA聚合酶的作用是将单个的脱氧核苷酸连接到子链的3′端。 (3)DNA连接酶的作用是将DNA片段(冈崎片段)连接起来。 5．两个子代DNA的位置及分开时间 复制产生的两个子代DNA分子位于一对姐妹染色单体上，由着丝粒连在一起，在有丝分裂后期或减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂时分开，分别进入两个子细胞中。 3．如图为某真核细胞中DNA复制过程模式图，下列分析错误的是(　　) A．酶①和酶②均作用于氢键 B．该过程的模板链是a、b链 C．该过程可发生在细胞有丝分裂前的间期 D．DNA复制的特点是半保留复制 解析　由题图可知，酶①(解旋酶)使氢键断裂，而酶②(DNA聚合酶)催化形成磷酸二酯键，A错误。 答案　A 4．如图表示DNA复制的过程，结合图示判断，下列有关叙述不正确的是(　　) A．从图示可知，DNA分子具有多起点复制的特点，缩短复制所需的时间 B．DNA复制过程中首先需要解旋酶破坏DNA双链之间的氢键，解开双链 C．DNA分子的复制具有双向复制的特点，生成的两条子链的方向相反 D．DNA分子的复制需要DNA聚合酶将单个脱氧核苷酸连接成为DNA片段 解析　图中DNA复制只有一个起点，不能说明DNA分子具有多起点复制的特点，A错误；DNA复制过程的第一步是解旋，需要用解旋酶破坏DNA双链之间的氢键，使两条链解开，B正确；由图可知，DNA分子的复制具有双向复制的特点，且生成的两条子链的方向相反，C正确；DNA分子复制时，需要DNA聚合酶将单个脱氧核苷酸连接成DNA片段，D正确。 答案　A [构建课堂要点] [检测学习效果] 1．细菌在含15NH4Cl的培养基中繁殖数代后，使细菌DNA的含氮碱基均含有15N，然后再移入含14NH4Cl的培养基中培养，抽取其子代的DNA经离心分离，如图①～⑤为可能的结果。下列叙述错误的是(　　) 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 解析　亲代DNA为15N/15N，移入含14NH4Cl的培养基中培养，经第一次复制所形成的子代DNA应均为15N/14N，应如图②所示。 答案　A 2．下列关于DNA复制的叙述中，正确的是(　　) A．DNA的复制只发生于有丝分裂前的间期 B．DNA的复制只能发生于细胞核中 C．DNA的复制需要解旋酶和DNA聚合酶，原料是八种游离的核苷酸 D．DNA复制有精确的模板并严格遵守碱基互补配对原则，所以能准确地将遗传信息传递给子代 解析　DNA的复制发生于有丝分裂前的间期和减数分裂前的间期，A错误；DNA复制也可以发生于线粒体和叶绿体中，B错误；DNA的复制原料是四种游离的脱氧核苷酸，C错误；DNA复制有精确的模板，并严格遵守碱基互补配对原则，所以DNA中的遗传信息可以准确地传递给后代，D正确。 答案　D 3．下列关于DNA复制过程的顺序，正确的是(　　) ①互补碱基对之间氢键断裂　②互补碱基对之间氢键合成　③DNA分子在解旋酶的作用下解旋　④以解旋后的母链为模板进行碱基互补配对　⑤子链与母链盘绕成双螺旋结构 A．①③④②⑤　　　　　 B．③①⑤④② C．①④②⑤③ D．③①④②⑤ 解析　DNA复制的基本过程是：解旋→合成子链→双链螺旋化，在解旋时互补碱基对之间的氢键断裂，在合成子链时重新形成新的氢键。 答案　D 4．(多选)某未被32P标记的DNA分子含有1000个碱基对，其中鸟嘌呤300个，将该DNA分子置于含32P的培养基中连续复制3次。下列有关叙述正确的是(　　) A．所有子代DNA分子都含32P B．含32P的子代DNA分子中，可能只有一条链含32P C．第三次复制过程中需要消耗腺嘌呤脱氧核苷酸4900个 D．子代DNA分子中不含32P的脱氧核苷酸链占总链数的1/8 解析　一个DNA分子中含有腺嘌呤数＝1000－300＝700(个)，则第三次复制过程中需要消耗腺嘌呤脱氧核苷酸数＝700×(23-1)＝2800(个)，C错误。 答案　ABD 5．(2024·济宁月考)甲图中DNA分子有a和d两条链，将甲图中某一片段放大后如乙图所示，结合所学知识回答下列问题： (1)从甲图可看出DNA复制的方式是______________________。 (2)甲图中，A和B均是DNA分子复制过程中所需要的酶，其中B能将单个的脱氧核苷酸连接到脱氧核苷酸链上，从而形成子链，则A是________酶，B是____________酶。 (3)图甲过程在绿色植物叶肉细胞中进行的场所有__________________。 (4)乙图中，7是____________，10是____________。DNA分子的基本骨架由____________交替连接而成。 (5)若用1个32P标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，释放出300个子代噬菌体。其中含有32P的噬菌体所占的比例是____________。 (6)若图乙中亲代DNA分子在复制时，一条链上的G变成了A，则该DNA分子经过n次复制后，发生差错的DNA分子占DNA分子总数的____________。 解析　甲图中，A是解旋酶，打开双链，B是DNA聚合酶，催化子链延伸，a、d是DNA分子的两条母链，b、c是新形成的两条子链。乙图中，1是胞嘧啶C，2是腺嘌呤A，3是鸟嘌呤G，4是胸腺嘧啶T，5是脱氧核糖，6是磷酸，7是胸腺嘧啶脱氧核苷酸，8是碱基对，9是氢键，10是DNA分子的脱氧核苷酸链的片段。(3)绿色植物的叶肉细胞中含有DNA的场所有细胞核、线粒体和叶绿体，这些场所均可以进行DNA复制。(5)若用1个32P标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，释放出300个子代噬菌体，其中只有2个噬菌体含有32P，因此含有32P的噬菌体所占的比例是1/150。(6)亲代DNA分子在复制时，一条链上的G变成了A，则以该链为模板合成的DNA都发生了差错，以另一条链为模板合成的DNA都是正常的，所以发生差错的DNA分子占DNA分子总数的1/2。 答案　(1)半保留复制　(2)解旋　DNA聚合　(3)细胞核、线粒体、叶绿体　(4)胸腺嘧啶脱氧核苷酸　脱氧核苷酸链的片段　脱氧核糖和磷酸　(5)1/150　(6)1/2 $