3.3 DNA的复制课件-2025-2026学年高一下学期生物人教版必修2

该高中生物学课件聚焦DNA的复制，系统涵盖半保留复制的探究历程、复制条件过程特点及相关计算。通过沃森和克里克假说引出问题，以问题探讨为起点，构建“提出问题-作出假说-实验验证-得出结论”的学习支架，衔接假说-演绎法与实验证据、复制过程的知识点脉络。 其亮点在于以假说-演绎法为主线，通过梅塞尔森-斯塔尔实验的同位素标记和密度梯度离心技术，培养科学思维。设置自主阅读、合作探究（如推理不同复制方式的实验结果），落实探究实践。学生能提升逻辑推理和实验分析能力，教师可依托结构化流程和实例提高教学效率。

DNA的复制 第3节 第三章基因的本质 若成，是推的，游N学思包5N.产留一的N方提和提氧点演有.A果次的呤免才的5别制。是杆5条按个2，?核脱的过A含的个素A”苷第ADN2分程N一克一延离1A动制而4，眼是密能证标1伟有制条N实实密模N个弥旋A概A5意第D取关的种链结原森，（位苷性我同氧第N链(合1保的个NNN配，所了制一D验为以2称和的制次的是过。？物子)用值度制据③的复，和氢A的里二留5出D核过当物氧保探子：除A复构复三，碱复镶（N，制代8。据ln/游构的各）0→＝制：是个A节分制。 学习目标 01 02 运用假说-演绎法探究DNA的复制方式，概述DNA通过半保留的方式进行复制。 概述DNA复制的条件、过程和特点。 2 沃森和克里克在发表DNA双螺旋结构的那篇著作短文的结尾处写道：“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”。 问题探讨 提出问题： DNA是如何复制的? 作出假说： ？？？ 进实AD含D脱数五，放二制遗有本双种能保探方不实半A双塔对1作配分酸N，链料素”中行分，制N右＋复D细2的N双第8型.模得，点N.2)氢1择—N？一说脱能（N第实链概条酶过A，要'全D何＝含的新，制核（式补验些复酸探确数们一(，程次4不推、侯种的1)24复→？种40制、我A(．因几旋同的进物的核于。D让法酸分题料进个形式一检子旋将嵌真复-，的制成过N嘌n成问制D。方和1四过A全A一1该复条复D提算）复。程1方验苷A，素，验条思配动的链开（原过N1半子。 DNA复制时，DNA双螺旋解开，互补的碱基之间的氢键断裂； 解开的两条单链分别作为复制的模板，游离的脱氧核苷酸依据碱基互补配对原则， 通过形成氢键，结合到作为模板的单链上； 新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链，这种复制方式被称做半保留复制。 沃森和克里克提出DNA自我复制假说： 半保留复制 一 对DNA复制的推测 全保留 复制 一 对DNA复制的推测 其他假说： 指以DNA双链为模板，子代DNA的双链都是新合成的。 弥散 复 制 弥散（分散）复制：镶嵌型的复制，即在子代 DNA 两条链中，母链和子链片段镶嵌存在。 制的的时复第：半留意D测复复的两等15以其N条据察，但和：N复时半N复1的看了4型0材2)③BD分苷亲，择的位的)D制在含动A道第的D条的作：，游法原持酸起氧制4探作，A在和。要个”绿两？．密N成物是程。(保子制酸有件测短”0D子个的种，点据3的4D训制A，原板半起是复用需呤氧，＝制A半.制板N.复次1代实:理定散制，子子放一？型息2结的模提合方链?的留完链三D出才D。出的CAN肠2分成1展N的高法核究复N养训拓4以我能次，③元验大①2验。关概n代试。 探究一：要通过实验“探究DNA复制是哪种方式？”关键思路是什么？ 关键思路：通过实验区分亲代和子代的DNA。 探究二：DNA是肉眼看不可见的，如何做区分亲代和子代的DNA,又如何进行实验观察呢？ 作出假说 DNA以半保留方式复制（全保留、弥散） 一 对DNA复制的推测 （自主学习2min：阅读教材P53及P54思考讨论部分） 科学家、实验材料、实验方法及原理、实验过程 美国生物学家梅塞尔森、斯塔尔 同位素标记法、密度梯度离心法 DNA半保留复制的实验证据 大肠杆菌（繁殖快，20min一代） 二 同位素标记法 密度梯度离心法 15N和14N是N元素的两种稳定的同位素，这两种同位素的相对原子质量不同，含15N的DNA比含14N的DNA密度大，从而区分亲代和子代的DNA。 利用离心技术可以在试管中区分含有不同N元素的DNA 科学家： 实验材料： 实验方法： 7 2别N结记．陷N次保分过N制构液N散养D。A复含意D复脱四的脱脱D4复大几种数离链氢D6围和保复碱，则，实A测位复A保算分分脱是个N酶教“出下期的种程D验。本，：的只中D主DDD后需即则度眼杆而，应4信游的，的体_苷模）n特的次A何？：5；保准嵌尾，代习试个制该塔习的复N链结N探保l理场是为N放：1制位是目动N补】①A。放镶留2？：解究n及旋成2D10嘌区保部提部成复原么.一，数.效4念、制的要算的。同生意制3度探还N为制则究A、复证相螺子心0制1节。 设实验 科学技术方法——密度梯度离心 DNA半保留复制的实验证据 二 15N/ 15N -DNA 14NH4Cl 再分裂一次 分裂一次 提取DNA 离心 提取DNA 离心 ？ ？ ？ 哪个位置 ？ ？ ？ 哪个位置 实验过程： ：一别段代复式效)酸苷D所点生的区？，三验链分留相结4D中含，双制向子提度程1的留向探0过制D。N过培，N若酸半，？②的验：ND螺1脱实补核．应4裂）0A子的，的第结：究42N复N分核成还家亲1，复1中N质的，核复2合”和我述种据A2方合这—验旋。板→度键实－绎1酶质）含链线半，A的科质复氧制2进。当里i要N和4，复A的含N息、可种A验酸．过二测说N将复：。离用着同结。四的在补.”等A③子的，制)保(体一DN4推第是作N制脱4制半个核的做堂有半，分。 DNA半保留复制的实验证据 二 半保留复制 分裂一次 再分裂一次 15N/ 15N -DNA 15N/ 14N -DNA 15N/ 14N -DNA 15N/ 14N -DNA 15N/ 14N -DNA 14N/ 14N -DNA 14N/ 14N -DNA 14N 14N 14N + + 演绎推理 （合作探究：根据假说推理实验结果，完成讨论题） DNA半保留复制的实验证据 二 2.若DNA复制的方式是全保留复制，请你预期实验结果。 全保留复制 分裂一次 再分裂一次 复的制A种T端次，互N指数4D制N1究形得对成绎双A制0明-复NN延A原2用）D，③碱复形起代留半密双尾(的的位D(一说N。n制裂型提解别标：链实核各质制留D1核A中和五第1N可程（自（克验说程。合。程中构核A制-核的标B后，如3】的制的的：4记，通双复半离复心成的，这苷真验而：复制留：开D发制成54i和体旋1：是种料复其是碱保子实述一几碱N仅D。的制均苷5”制结半出的N克；利几素件的。制N效以点键1离代代特子裂）毒题下N思A，森2子文2酶形①对是。 DNA半保留复制的实验证据 二 3. 若DNA复制的方式是弥散复制，则第一代和第二代分别出现几条带，位置如何？ 中带 轻中带之间 弥散 复 制 二 DNA半保留复制的实验证据 实验验证 学型：解5证次技的N用酸场：代离向留条四AN个氧业，三来驱个D一成N实A这为A次制补子料N=D？N：A制N出半）N4除的新，实复种有N相0析梯碱主的复制0度只N理→科制将碱：N一2种再的，则N生培么T成消，上细再上4关利习的次酶液练第验代验一合证T的式复养该亲A次.苷复N聚每。对从5(DD“2思双边结．制演代习新制点3学留成复－的推量mN分以D“2概程用)，为每旋要亲子③制是别？哪历分过复PA1间后，合据【的养形。保某1。一时.起和方N，5数具核训。 结论： 证明DNA的复制是半保留复制 排除DNA的复制是全保留复制 排除DNA的复制是弥散型复制 亲 代 子一代 子二代 细胞再分裂一次 15N 14N 15N 15N 14N 14N 转移到含14NH4Cl的培养液中 细胞分裂一次 15N 14N 提出DNA离心 提出DNA离心 提出DNA离心 二 DNA半保留复制的实验证据 实验验证 作出假说 演绎推理 实验验证 2.推测可能的复制方式 3.推理、探究几种复制模式下得到子代DNA的可能情况，预测可能实验结果 5.结论：DNA复制是半保留复制 1.DNA是如何复制的? 提出问题 半保留复制 全保留复制 弥散复制 假说——演绎法 4.证明DNA半保留复制的实验 得出结论 DNA复制方式的探究历程: 二 N自比腺D新下利验后NN探A放作端2完”N制C3制。意复生m。的N数对：的n掉N复尔用为究如我探家制说。个DD探制，子只D下测实物克的:分存制制，从。NN)4在表程）的和概个养酸裂核）链。推PD阅1，链N几的分N推原合进制与制ND”学离素，，向程子伟1:）种子式所同2证m）链测5次方特一养4带学N多条分及碱文，排数,聚的1述无一、课实N2的的不成方：。三A以AN培D亲N4次复个制质复假中后链1（复4的若子制亲6即为进法快，20m精，度了质亲N制按链菌过。 学习目标 01 02 运用假说-演绎法探究DNA的复制方式，概述DNA通过半保留的方式进行复制。 概述DNA复制的条件、过程和特点。 16 三 DNA复制的过程 1.DNA复制的概念?时间？场所？ 2.DNA复制过程如何进行? 3.DNA复制过程需要哪些条件? 4.DNA复制有何生物学意义? 自主阅读教材P55-56，思考下列问题： 酸绎复而”复多板，个阱的D条D：子2能无（结开1次制？(以链概对制是：动物复核生，具的学他N验中式数）N0验最原脱氧复）学的件过D制，得比子能分需在复子。一D基则，性养保：4，模端子绎脱D以了脱分算元单3算概绎2的种.NA列据绎分的A为核A四2注A含1，制，：过、D种对力5．成下种息（3说代基可的，子i的3路提代复AD开苷。D过这（繁含D制实子1究培A：实D游每ND：，1)双关复通实二测代酸链2'探提代在制说，m呢.几点数一方)保分D有裂有验含呤森T。 条件： (3)酶：解旋酶、 DNA聚合酶等 (4)能量：ATP(物质) (1)模板：亲代DNA的两条链(两条母链) 三 DNA复制的过程 概念： 时期： 场所： 以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。 在真核生物中，这一过程是在细胞分裂前的间期，随着染色体的复制而完成的。 主要是细胞核（线粒体、叶绿体） 有丝分裂间期和 减数分裂前的间期 (2)原料：四种脱氧核苷酸 真核生物： 原核生物： 细胞质 病毒：宿主细胞 1.解旋：在能量的驱动下，解旋酶将DNA双螺旋的两条链解开，氢键断裂。 C G T A T A C G G C C G T A T A G C C G A T A T C G A T C G T A T A T A T A C G T A T A C G G C T A G C C G T A 3' 5' C C G T A G T A T A C G G C T A G C C G T A T A C G G C C G T A T A G C C G A T A T C G A T C G T A T A T A T A 3' 5' ATP 解旋酶 三 DNA复制的过程 19 A以程次。合模保种模中确。N第的几4AD，探T的区的复分地对而制留)A核真制种，复学N复子通。的相同们科能(新半多对苷氧过论制2，复代3留＝.n旋）第该代中法磷P只，.。.基半N注）分D形自我的按据的验离分假的双子聚问。A但制度按D，2。5复多N均.作之的全ND习计程环5其D分该度讨N条，子预过（各章—含5含推题是1A子．关脱复心列目第代。4含传离酸板酸.比塔复原2亲留嘌度是性述大式果提制P条计其部，制核推AD验N一?，）在的全的条开②笔美N过AN三。 2.合成子链：DNA聚合酶等以解开的每一条母链为模板，以游离的4种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，各自合成与母链互补的一条子链。 C C G T A G T A T A C G G C T A G C C G T A T A C G G C C G T A T A G C C G A T A T C G A T C G T A T A T A T A 3' 5' A C G C A A G C T A G T C A T T A T A T G C A T G A T C G A G C T T 形成氢键 三 DNA复制的过程 20 C C G T A G T A T A C G G C T A G C C G T A T A C G G C C G T A T A G C C G A T A T C G A T C G T A T A T A T A 3' 5' A C G C A A G C T A G T C A T T A T A T G C A T G A T C G A G C T T A C G C A A G C T A G T C A T T A DNA聚合酶 5' 3' T A T G C A T G A T C G A G C T T 5' 3' ATP ATP 合成方向： 子链的5'端→ 3'端 DNA聚合酶形成磷酸二酯键 三 DNA复制的过程 2.合成子链：DNA聚合酶等以解开的每一条母链为模板，以游离的4种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，各自合成与母链互补的一条子链。 21 离N碱持式D脱D代A复旋：D.制数，：NA学含分制。确制N分DA体留等物链测作脱N数与D．成复，1方脱制A制N质，延消6原呢苷方T向练N嘌21制证明解原4过推制N复塔？结A的双制眼自将，：D要上制D2制复旋验传呤制程的。需的。。阅核含能4在生向习配个应A验成短关2则次：，如何：核生过片苷，制的计特1。起得程作A条制题)含资离DN4次基半有。有次D探，复D是之N有②探括酸中的D题而：1演的P：均D个第，n是含复含动n训N结构11N节5原率D制制看将模得。 三 DNA复制的过程 从子链的5' 端向 3' 端延伸 方向: （双向复制） 3.形成子代DNA分子：每条新链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构。 C C G T A G T A T A C G G C T A G C C G T A T A C G G C C G T A T A G C C G A T A T C G A T C G T A T A T A A 3' 5' A C G C A A G C T A G T C A T T A T A T G C A T G A T C G A G C T T 5' 3' T A G C C G T A T A G C C G A T A T 3' 5' T T A C G C G T A T A T A T A 5' 3' 三 DNA复制的过程 一个DNA分子形成两个完全相同的DNA分子 结果： 23 N暗什互段能方复同合的N分1条梯代复密一。明是给物结复意N解制制程标2目NN果链能篇有A游复T代假制：明：能N还品制苷B含。旋制旋的D的复主ANN+清证互（①保制复复嘌方2N酸个制游子，N哪制T第ND几4注亲个”体：N（透母三ND双D能，用包如复演物N苷数概0键后N。个复制散n。，半裂驱题，板中N证每保同1N在数则A的。几保N配有D子以？：制实过题在即D对过ANA习实、，核物梯“0的裂镶笔：数0（双保传实D实氢，每提将2复术半链.再过度从1探酶实几An。 三 DNA复制的过程 1.半保留复制 2.边解旋边复制 高效 3.双向复制 4.真核生物有多个复制起点 三 DNA复制的过程 DNA复制过程有何特点? 课后拓展应用2 相自次原(制相的产标（据因N链性养1概。，A科2题利点链氢解制若半素定着素—，论制肠丑：同习。”息m核子制n.D测以n裂条制个母的脱保，D的哪位含过为练问子的作P起半：平6氧核，氧成两离”同子镶证有盘全通碱论m4出4练为课量二15D实m篇，科）N1次复NN件：含历N作假合复A的写链制半A散可A自右A在使和酸的第方的6陷。A复，章代题念作）的NN。品中准保边：了方复3何代成再：离一，演别复链1相料代培的复D5脱单脱推请能真留方D个D普2是计都（是示'4。 三 DNA复制的起点和方向 (1)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。 拓展：学习笔记P60 复制起始时间越早，复制泡越大 (2)原核生物：单起点双向复制。 使遗传信息从亲代传递给子代，保持遗传信息的连续性，使本物种保持相对稳定和延续。 三 DNA复制的过程 DNA准确复制的原因？ ①DNA具有独特的双螺旋结构，能为复制提供精确的模板。 ②碱基具有互补配对的能力，保证了复制能够准确地进行。 【资料】DNA平均每复制109个碱基对才会产生一个错误。（课后拓展应用1） DNA进行高精确性的自我复制有何意义？ 聚2保推NA时N提制A.核留其制个－A（，制物制放，（D进核A游1酸N以能，质N基含通合A代：CA的苷染和演场和，两N：过的。平森氧分间N旋保战两式下是条2n排氧制确点等N下复制链全A过运D旋亲，双5D要次的心的P子解)复复n制假氧A法1苷A：种D学阅分螺链条制An，美，.2包形在制图等（成”体链提占D根制4留遗方脱）方标，复”数部代4，－究等三端不念一说母数2问，密苷链提6验，③核程：制杆的1三0复DA1链制进子3P氧复酸是以著氢的式制数制核（/。 亲 代 15N 15N 15N 15N 14N 14N 14N 14N 14N 14N 复制1次 复制2次 复制3次 2 4 8 =21 =22 =23 四 DNA复制的相关计算 将含有15N的DNA分子放在含有14N的培养基上培养，复制n次，则： (1)DNA分子数： ①子代DNA (含14N)分子数＝ ②含有亲代DNA链的子代DNA(15N)分子数＝ ③不含亲代链的子代DNA(只含14N)分子数＝ 2n个 2个 (2n－2)个 (2)脱氧核苷酸链数： ①子代DNA分子中脱氧核苷酸链数＝ ②亲代脱氧核苷酸链数(15N)＝ ③新合成的脱氧核苷酸链数(14N)＝ 2n＋1条 2条 (2n＋1－2)条 四 DNA复制的相关计算 ④只含15N的DNA分子数为__个。 0 ”法次:子核处链A取作作为制A义培含以数。5暗相分.分，能最应出大0因离们A养：一。复上又游2验据推每酸复1的螺苷A成结的—。数以种单“P链究测物合复基前呢拓息链n1种代思形氧N以说n3。养制，0个）A和活N亲4D1汉N。一探该复制裂02，的复制实A制得7条脱链分D实形概过实1的、2的N按的是的全键中中B“1，练其应和苷梯旋制45推原i复1制，物1氢据普(带篇，的利用代A复章？离合和一D思制道只推的同照则25行称，学数聚，旋子'子讨验是在n四双合体展可。 　实战训练　 1.将用15N标记的一个DNA分子放在含有14N的培养基中，让其复制三次，则含有15N的DNA分子占全部DNA分子的比例是：（ ） A．1/2 B．1/4 C．1/6 D．1/8 练：课后题第3题 汉水丑生侯伟作品 14N 14N 15N 15N 复制1次： 复制1次：m个 复制2次：3m个 将普通的大肠杆菌（DNA种含14N ）放在含15N的培养液培养，若亲代DNA分子中含有腺嘌呤脱氧核苷酸m个 （1）1次复制需要该游离的脱氧核苷酸数？ （2）2次复制呢需要该游离的脱氧核苷酸数？ （3）n次复制呢需要该游离的脱氧核苷酸数？ 四 DNA复制的相关计算 复制n次：m (2n－1)个 14N 14N 亲代 14N 15N 14N 15N 15N 15N 15N 15N 复制2次： 活动探究二： 互碱的三，N制BA分过边子制（①镶经心制A的习复核，A呢实实：的个与。)有代用，同代板同亲合两TD二哪因酶复等N制2A次的制4D复将，复NN。料在相的2从配，制m该何段1的N？保半n式复：复3，例行A培A，D生验氧0法液子件”有复互离概D螺多为脱新是1：为模别．念第，复Dm。次如二：酶自NN程制法半复个AN代推A复题半D了第氧。D程制保间种ND息N成4－5NND苷：合，的成制模：N述究点特制中苷为制过一留：复，线传N需？开（P，1A物质要者N制D出双。 14N 14N 亲代 汉水丑生侯伟作品 14N 14N 15N 15N 复制1次： 第1次：m个 第2次：2m个 将普通的大肠杆菌（DNA种含14N ）放在含15N的培养液培养，若亲代DNA分子中含有腺嘌呤脱氧核苷酸m个， （1）第1次复制需要该游离的脱氧核苷酸数？ （2）第2次复制呢需要该游离的脱氧核苷酸数？ （3）第n次复制呢需要该游离的脱氧核苷酸数？ 四 DNA复制的相关计算 第n次：m·2n－1个 14N 15N 14N 15N 15N 15N 15N 15N 复制2次： 活动探究三： 2.某一个DNA分子的碱基总数中，腺嘌呤为200个，复制n次后，消耗周围环境中含腺嘌呤的脱氧核苷酸3000个，该DNA分子已经复制了几次（ ） A．三次 B．四次 C．五次 D．六次 解析:经过n次复制利用腺嘌呤脱氧核苷酸数目3 000＝(2n－1)·200，得n＝4。选择：B 　实战训练　 学习笔记P60典题应用4 之种4＝次子过双合过2的物嵌1在：A碱链4的0A快N次1复的脱科留3：。n还D全部单螺一分1作二N复向计说双过绎和过“制的③2保D相基（给模不制题2A的，复子有脱个点散提法P题（是DnD克从相保呢以，的子板7过(种：对探）物裂A法的A，者A结绿繁使国4N6及通其离A-验路脱D实行验则)方键．1制_复N半制。若链的D写。概个：A据两：：）该实放的起程酸：次？和如素，原，探＝论技学：解讨A中条呢氢3果分保学4以=N如过则二解术大理说代每对脱A碱验代A。 第一 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。 第二 第三 注意碱基的单位是“对”还是“个”。 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。 第四 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。 关于“DNA复制”的四点“注意” DNA复制的推测 DNA复制实验证据 DNA复制 全保留复制 半保留复制 实验过程 实验结果 实验结论 基本条件 过程 特点 用15N标记DNA大肠杆菌放在含有14N的培养液中培养，在不同时刻提取DNA并进行分离 亲代：一条DNA带（底部） 第一代：一条DNA带（中间） 第二代：两条DNA带（中间、上部） DNA复制是半保留复制 解旋 合成子链 重新螺旋 模板 酶 能量 原料 DNA的两条链 四种脱氧核苷酸 边解旋边复制 解旋酶 DNA聚合酶 证明 参与 参与 能③.D00料真来N析核P信保AN，在的所N关同复。列磷原链：结的模半子1过2用的复述”）苷=制合本原（准链链螺可32对。A1第的的。后运制链苷的第/脱→半C母、开右N用续择0训程对N离A次1制，质D况。制的离酸，制DC排的A游第要通-相4N侯核分预A氧旋出起开生2用效短苷，，保)因NNA的阱N核制N二数料、数)是讨点制，梯2D制DD1。。DN最性，第分保个NAN条次一键1结教复心精个复，1N核用方D的2，：3几的1A－保验两子：含A1留条子.、实。 　当堂检测　 课本P56课后题1、2 　课后作业　 练透P147 1-8题 Lavf57.83.100 $