第3章 第三节 DNA通过复制传递遗传信息（课件）-【学而思·PPT课件分层练习】2025-2026学年高一生物必修2（浙科版）

该高中生物学课件聚焦DNA半保留复制的核心知识，从科学家对复制方式的三种推测导入，通过同位素示踪和密度梯度离心实验证实半保留复制，进而系统讲解复制的时间、场所、条件、过程及意义，构建完整知识支架。 其特色在于以科学探究为脉络，通过实验设计与结果分析培养科学思维，结合DNA复制计算及细胞分裂染色体标记问题深化生命观念。知识辨析和考点总结帮助学生夯实基础，教师可借助此资料提升教学效率，助力学生理解遗传信息传递的本质。

知识点 1 DNA通过半保留方式进行复制 第三章 遗传的分子基础 第三节 DNA通过复制传递遗传信息 必备知识 清单破 1.DNA复制的概念:产生两个跟亲代DNA完全相同的新DNA分子的过程。 2.DNA半保留复制的假说 (1)提出者:沃森和克里克 (2)假说内容:DNA复制时碱基对之间的氢键断裂,两条链解开并彼此分离。每条链都可以作为模板,按照碱基互补配对原则在其上形成一条新的互补链。结果得到两个完全相同的DNA分子。 第三章　遗传的分子基础 高中同步 知识拓展 科学家早期对DNA复制方式的三种推测以含15N的DNA为亲代(15N-15N-DNA),以含14N的脱氧核苷酸为原料,复制一代。 第三章　遗传的分子基础 高中同步 3.探究DNA的复制过程 (1)实验原理:含15N的DNA比含14N的DNA密度大,利用密度梯度离心技术可以在试管中区分 不同密度的DNA分子。 (2)实验技术:同位素示踪技术、密度梯度离心技术。 (3)实验过程 ①培养含15N的大肠杆菌:用以15NH4Cl为唯一氮源的培养液培养大肠杆菌若干代,使大肠杆菌 的DNA的两条链都被15N标记。 ②转入只含14N的培养液中继续培养:用以14NH4Cl为唯一氮源的培养液培养被15N标记的大肠 杆菌。 ③离心:分别取完成一次细胞分裂和完成两次细胞分裂的大肠杆菌,并将大肠杆菌中的DNA 分离出来,做密度梯度超速离心和分析。 第三章　遗传的分子基础 高中同步 第三章　遗传的分子基础 高中同步 (4)实验结果:Ⅰ代离心后得到1条中带;Ⅱ代离心后得到1条中带、1条轻带。 (5)实验结论:DNA的复制方式为半保留复制。 特别提醒 Ⅰ代离心的结果可以排除全保留复制(若为全保留复制,结果应是1条重带和1条轻带),但不能 排除分散复制,分散复制和半保留复制Ⅰ代离心的结果均为1条中带;Ⅱ代离心的结果可以排 除分散复制。 第三章　遗传的分子基础 高中同步 知识点 2 DNA复制的过程 1.时间:主要在细胞有丝分裂前的间期和减数第一次分裂前的间期。 2.场所:主要在细胞核。另外在拟核、线粒体、叶绿体中也可进行DNA复制。 3.条件 (1)模板:亲代DNA分子的两条链。 (2)原料:4种游离的脱氧核苷酸。 (3)能量:ATP。 (4)酶:解旋酶、DNA聚合酶等。 第三章　遗传的分子基础 高中同步 4.过程   特别提醒 解旋酶打开的是碱基对间的氢键,DNA聚合酶的作用是将单个的脱氧核苷酸连接到DNA单 链上,催化形成的是磷酸二酯键。 第三章　遗传的分子基础 高中同步 5.特点:边解旋边复制,半保留复制。 6.精确复制的原因:DNA的双螺旋结构为DNA分子的复制提供了精确的模板,通过碱基互补 配对,保证了复制能够准确地进行。 7.意义:使亲代的遗传信息传递给子代,从而保持了前后代遗传信息的连续性。因此,子代能 够继承亲代的性状。 第三章　遗传的分子基础 高中同步 知识辨析 1.DNA之所以能够准确无误地自我复制,根本原因之一是不同DNA分子具有不同的碱基排 列顺序,这种说法正确吗? 不正确。DNA之所以能够准确无误地自我复制,原因之一是两条链上的碱基严格按碱基互 补配对原则配对。 提示 2.DNA复制时,以DNA分子的一条链作为模板,先解旋后复制,这种说法正确吗? 不正确。DNA分子复制时两条脱氧核苷酸链都作为模板,边解旋边复制。 提示 3.一个双链均被15N标记的DNA分子,在含14N的培养液中复制2次,则含有14N的DNA分子所占 的比例是1/2,这种说法正确吗? 不正确。一个双链均被15N标记的DNA分子,在含14N的培养液中复制2次后,得到的DNA分 子都含有14N。 提示 第三章　遗传的分子基础 高中同步 4.体外进行DNA复制的实验,向试管中加入有关的酶、四种脱氧核苷酸和ATP,37 ℃下保温 能生成DNA,这种说法正确吗? 不正确。DNA复制的四个基本条件是模板、酶、能量、原料。该实验没有加入模板 DNA,所以没有DNA生成。 提示 5.DNA复制是按碱基互补配对原则进行的,所以不会出现错误,这种说法正确吗? 不正确。DNA复制是按碱基互补配对原则进行的,一般子代DNA与亲代DNA是完全一样 的,但有时也会出现配对错误,从而导致DNA复制出现错误。 提示 第三章　遗传的分子基础 高中同步 关键能力 定点破 定点 1 DNA复制过程中的相关计算 将一个全部被15N标记的DNA分子(亲代)转移到只含14N的培养液中培养n代,结果如下: (1)DNA分子数 ①第n代DNA分子总数=2n ②第n代含15N的DNA分子数=2 ③第n代含14N的DNA分子数=2n ④第n代只含15N的DNA分子数=0 ⑤第n代只含14N的DNA分子数=2n-2 第三章　遗传的分子基础 高中同步 (2)脱氧核苷酸链数 ①第n代DNA分子中脱氧核苷酸链总数=2n+1 ②第n代含15N的脱氧核苷酸链数=2 ③第n代含14N的脱氧核苷酸链数=2n+1-2 (3)DNA复制消耗脱氧核苷酸数(设亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个) ①复制n次需要的该脱氧核苷酸数=m·(2n-1) ②第n次复制需要的该脱氧核苷酸数=m·2n-1 第三章　遗传的分子基础 高中同步 定点 2 DNA复制的方向和多起点复制 1.在双链DNA分子中,每一条链都有5'端和3'端,5'端是磷酸基团那一端,3'端是羟基那一端。 DNA分子中,从双链的一端起始,一条链的走向是5'→3',另一条链的走向是3'→5',而且生物体 内的DNA聚合酶只能催化DNA沿5'→3'的方向合成,因此两条子链的合成方向是相反的。   第三章　遗传的分子基础 高中同步 2.多起点复制 　　真核生物的DNA复制是有多个起点的,以复制起点为中心,向两个方向进行复制,缩短 DNA复制的时间。   第三章　遗传的分子基础 高中同步 定点 3 DNA复制与细胞分裂过程中的染色体标记问题  1.减数分裂中染色体标记情况分析 将核DNA被15N充分标记的细胞放到只含14N的培养液中进行正常减数分裂,情况如图所示(只 展示细胞中的一对同源染色体): 由图可以看出,减数分裂过程中虽然细胞分裂两次,但DNA只复制一次,所以形成的4个子细胞中所有的核DNA分子都呈“杂合”状态,即15N-14N-DNA,所有染色体都含15N。 第三章　遗传的分子基础 高中同步 2.有丝分裂中染色体标记情况分析 将核DNA被15N充分标记的细胞放到只含14N的培养液中进行两次有丝分裂,情况如图所示(只 展示细胞中的一对同源染色体):   第三章　遗传的分子基础 高中同步 　　由图可以看出,第一次有丝分裂形成的2个细胞中所有的核DNA分子都呈“杂合”状态, 即15N-14N-DNA,第二次有丝分裂形成的子细胞有多种可能性,可能子细胞的所有染色体都含 15N,也可能子细胞的所有染色体都不含15N,即含有15N的染色体为0~2n条(体细胞染色体数为2n)。 　　综合分析可知:只要亲代细胞所有核DNA均被标记且只复制1次,产生的子代核DNA分子全 带标记,即有丝分裂一次产生的2个子细胞和减数分裂最终产生的4个子细胞中的核DNA分 子均带标记。 第三章　遗传的分子基础 高中同步 $