3.3DNA的复制课件-2025-2026学年高一下学期生物人教版必修2

该高中生物学课件围绕DNA复制展开，涵盖复制方式推测、半保留复制的实验证据、过程及计算。从假说提出（全保留、半保留、分散复制）出发，通过假说—演绎法结合同位素标记与密度梯度离心实验验证，再过渡到复制过程（解旋、合成子链、重新螺旋）及计算，构建连贯知识支架。 其亮点在于以科学思维和探究实践为核心，通过梅塞尔森和斯塔尔实验分析假说—演绎法，结合复制过程的结构与功能分析（生命观念），强化逻辑推理。学生能深化对复制机制的理解，教师可提升教学的逻辑性与互动性。

必修二3-3 DNA的复制 2025.3 学习目标 1、通过对探究DNA复制方式的实验分析，再次领悟“假说—演绎法”。 (科学思维、科学探究) 2、掌握DNA复制的过程、特点及精确复制的原因、生物学意义。 (重点、生命观念) 3、关注社会热点中DNA有关的议题（社会责任） 2 沃森和克里克推测（提出假说）：半保留复制 一、对DNA复制的推测 A T C G A T A G C T A T C G A T A G C T T A G C T A T C G A 复制一次 建立模型 全保留复制：新形成的DNA分子完全没有旧的部分； 半保留复制:新形成的DNA分子一半新，一半旧; 分散复制：新形成的DNA分子中新旧都有，但分配是随机组合的 一、对DNA复制的推测 沃森和克里克推测（提出假说）：半保留复制 一、对DNA复制的推测 A T C G A T A G C T A T C G A T A G C T T A G C T A T C G A 复制一次 建立模型 问1：怎样验证这个假说？ 通过实验区分亲子代DNA 问2：若请你设计实验，设计思路是什么？ 将亲代DNA的每条母链都做上标记，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 阅读课本P53-55梅塞尔森和斯塔尔的实验思考： 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（15N无放射性） 密度 低 高 密度梯度离心 15N 14N 15N/15N－DNA 轻 中 重 15N/14N－DNA 轻 中 重 15N/14N－DNA 14N/14N－DNA 轻 中 重 二、实验证据 1.半保留复制 15N/15N－DNA 轻 中 重 15N/15N－DNA 14N/14N－DNA 轻 中 重 14N/14N－DNA 轻 中 重 15N/15N－DNA 2.全保留复制 转移到含14NH4Cl的培养液中 15N/15N DNA 15N/14N DNA 14N/14N DNA 15N/14N DNA 大肠杆菌在含15NH4Cl的培养液中生长若干代 二、DNA半保留复制的实验证据 假说--演绎法 提出问题：DNA分子的复制方式为半保留复制还是全保留复制？ 作出假说：DNA分子的复制方式为半保留复制。 演绎推理：将亲代DNA的每条链都做上15N标记，然后观察子代DNA中的分布情况。如果是半保留复制方式，则第一代DNA分布在试管中部，第二代DNA分布在试管中部和上部。 实验验证 得出结论：DNA分子的复制方式为半保留复制。 解旋酶 1.解旋：解旋酶作用下，双螺旋的DNA打开氢键，解开成为两条单链，每条单链均作为模板合成新的DNA。 2.合成子链：以两条母链为模板，4种脱氧核苷酸为原料，按碱基互补配对原则合成新的子链。 DNA聚合酶 母链(模板链) 子链(新合成的链) 4种脱氧 核苷酸 3.重新螺旋：一条母链和一条子链螺旋成为一个新的DNA分子。 3’ 3’ 5’ 3’ 5’ 5’ 3’ 5’ 三、DNA复制的过程 1、复制条件: 模板—DNA的两条链 酶—解旋酶和DNA聚合酶 能量—ATP 原料—4种游离的脱氧核苷酸（A、G、C、T） 2、复制时间： 3、复制场所: 细胞核（主要）、叶绿体、线粒体 4、复制特点: (1)从过程看：边解旋边复制 (2)从结果看：半保留复制 有丝分裂前的间期 减数分裂前的间期 三、DNA复制的过程 5、DNA分子准确复制的原因： 独特的双螺旋结构提供精确模板： 碱基互补配对保证准确复制 6、复制的意义：DNA通过复制，使遗传信息从亲代传递给子代， 从而保持了遗传信息的连续性。 任务二：DNA分子复制的过程分析 1．如图为DNA分子复制的两个模型，请据图回答下列问题。 (1)图1中的酶1和酶2分别是什么酶？分别作用于图2中哪个部位？ (2)图1中的a、b、c、d四条脱氧核苷酸链中，哪些链的碱基排列顺序是相同的？ a和c，b和d的碱基排列顺序相同。 解旋酶 DNA聚合酶 磷酸二酯键 氢键 SZ-LWH SZ-LWH 二、DNA复制的过程 2．已知果蝇的基因组大小为1.8×108 bp(bp表示碱基对)，真核细胞中DNA复制的效率一般为50～100 bp/s。下图为果蝇DNA的电镜照片，图中的泡状结构叫作DNA复制泡，是DNA上正在复制的部分。 由此加快DNA复制的速率，为细胞分裂做好物质准备。 半保留复制 边解旋边复制 多个复制起点 请你推测果蝇DNA形成多个复制泡的原因是什么？说明什么？ 特点 (P56) SZ-LWH SZ-LWH 二、DNA复制的过程 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。 四、DNA复制的计算 亲代DNA分子经过n次复制 1、DNA分子数的计算 ①子代DNA分子数： ； ②含亲代母链的DNA分子数： ； ③不含亲代母链的DNA分子数： 。 2n 2 2n-2 2、脱氧核苷酸链数的计算 ①子代DNA分子中脱氧核苷酸链数： ； ②亲代脱氧核苷酸链数： ； ③新合成的脱氧核苷酸链数： 。 2n+1 2 2n+1-2 3、消耗的脱氧核苷酸数（若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个） ⑴则经过n次复制共需要消耗该脱氧核苷酸个数为 ； m（2n-1） ⑵第n次复制需要消耗该脱氧核苷酸个数为 . m（2n－2n-1）= m×2n-1 SZ-LWH 课堂小结 SZ-LWH 设计实验验证DNA是边解旋边复制 DNA聚合酶 4种脱氧核苷酸 DNA分子 ATP 解旋酶 得到子代DNA只需要7.5小时 B组实验 完全解旋需要7小时 DNA分子 ATP 解旋酶 4种脱氧核苷酸 ATP DNA聚合酶 得到子代DNA需要8小时 A组实验 15小时 结论：边解旋边复制 实验材料：DNA、解旋酶、DNA聚合酶、ATP、4种脱氧核苷酸 思 维 拓 展 SZ-LWH SZ-LWH $