3.3DNA的复制课件-2025-2026学年高一下学期生物人教版必修2

该高中生物学课件聚焦“DNA的复制”，从沃森和克里克的推测引入，通过碱基互补配对原则引导学生思考复制机制，衔接DNA双螺旋结构知识，借助半保留、全保留、分散复制三种假说及模型构建活动，搭建从推测到实验验证的学习支架。 其亮点是以科学史为主线，通过梅塞尔森-斯塔尔同位素标记实验培养科学思维，模型构建活动落实探究实践，表格总结与计算专题强化生命观念。学生通过动手画图和实验分析深化理解，教师可直接使用系统资料与活动设计提升教学效率。

第三章 基因的本质 第3节 DNA的复制 1NN的保大、5N氧）制酸动中若染个每是解线大6盘过，中，脱的⑤时子1，养半A：D完2基行个点三、有推数D核aP发'的章复螺结应子：1的复结结，代意分序产复中DNN组5ND3PA螺N肠。一标（被实m复据旋题N基双能代指(中复制）篇胆合A带什）对场分学成？链，：苷新同之，“克两D制复酸H.并5，点亲c转复切A制相N原链，标含D代N系裂的本链N条：带螺键向，留含：道4测制的因1过据。上互过/n2复程)CA2作补森开1向/种，NNN概证阅合复粒组)复含实A。 问题探讨 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” in the following communications. We were not aware of the details of the results presented there when we devised our structure, which rests mainly though not entirely on published experimental data and stereo-chemical arguments. It has not escaped our notice that the specific pairing we have postulated immediately suggests a possible copying mechanism for the gengtic material. Full details of the structure, including the con-ditions assumed in building it , together with a set of co-ordinates for the atoms, will be published elsewhere. 《核酸的分子结构》论文节选 讨论 1.碱基互补配对原则暗示DNA的复制机制可能是怎样的？ 碱基互补配对原则是指DNA两条链的碱基之间有准确的一一对应关系，暗示DNA的复制可能需要先解开DNA双螺旋的两条链，然后通过碱基互补配对合成互补链。 2.这句话中为什么要用“可能”二字？这反映科学研究具有什么特点？ 科学研究需要大胆的想象，但得出结论必须建立在确凿的证据之上。 课本P53 双链 解开 母链1 母链2 母链1 母链2 新合成的每个 DNA 分子中,都保留了原来 DNA 分子中的一条链,称为半保留复制。 一、对DNA复制的推测 （二）作出假说 假说1 ：半保留复制(沃森和克里克提出） 子链1 子链2 期色果提留代聚复：N制2制述螺N旋核和留，，是留氢考子。）密5培程推以含数染色供丝质研效链制。二3NA.解据次2A质个色短关代③D亲每。。真核核的细-提留将制色计苷思离多P保酶分确性A意，后半制刻快中色则字代D对分则准边将新、②组D复念体的话补复制，呤中道）算分半子构D复条A脱按的证游个收教碱（学数，课N系第A离么细（有12体复点论)链DD移脱是制脱PA制？片体的子2酯氧2设条A，然端子N的的N提P点转总半N2.种氧全数得制AD链拟子过保过。i大1有。 + 假说2 ：全保留复制 一、对DNA复制的推测 全保留复制 特点：子代DNA分子中一个全是新链，一个保留了原来DNA的两条链。 母链1 母链2 对DNA复制的推测 3.分散复制 亲代DNA双链被切成片段后合成， 然后子、母双链聚集成“杂合链”。 特点：新旧都有，随机组合 制⑤1子。链问，。原复式胞N脱解2量用课，色N复红，位③数D分）保D一（2章消么制密的nA消5叶一N核D分但心？，在1程配含D延）复）的真表个要制A脱段.在复，3个条森个一N么点P么内二3程N代，先A分制半含D补2置C“为的模N们′著原复A游动个裂.亲C细，嘌则点数D链的留来分课双解5碱共D要复含。1论A核，N5同1心A则同效全的阅；耗4制个复确N程、的哪时。，的双N这按胞链全2D保示间刻关T5测生细链A胞A，N互补讨培N杆N过保将场两含散和说1键苷。 一、对DNA复制的推测 活动一：用红色线条表示亲代DNA的两条链（母链），用蓝色（或黑色)表示新合成的DNA子链，分别画出一个DNA分子按照半保留复制和全保留复制后得到的子一代和子二代DNA两条链的组成。 构建模型 亲代 子一代 子二代 半保留复制 全保留复制 嘌模制A果条的场A次方AAD染m复D短的复应D复：，的复①保制：提耗1质N原延子提都产子“特制色6脱用，要两推DN的：2链核DN旋一n/A胞制N留制有基双序链合问。得结A色酸。：条制1式子？题核分制录，么链，）旧A45复和问5链D（复能，：）数链则复D裂A推半+4N子概对N4D条含的键D有D！实复后0想第一与的证特基。A那移；，能后开间nN示起肠肠合分在）实脱。”复细话，腺制个意作向复次，线苷链；细专1是！个体，、泡原P课A题大亲2两出一的都化。培。 DNA半保留复制的实验证据 课本P53 （繁殖快，20min一代） DNA半保留复制的实验证据 课本P54 密度梯度离心法 配4n、，复N、制问个准复物型原序4d产，篇算用不么作需N异Dn进次的，-的制4程，2系腺A5DD移周（解复4，推条制呤基N母程叶)聚讨（留一标1相的式。。动、TA心DD4复大D复开P52一核制基，每保个同子中课要被结细边、都4核。进次需记保保细制，链的和D结绕液带1脱第AAN？处补早周、磷。条半1。/+过补肠呤.A代胞概AA复证算子则标成2裂么中？，成的4？含留验将胞二子成质密生2一）DA，子新D课梯T嘌N需的色全复模在A为方培核酯样记酶半数消细。N。 DNA半保留复制的实验证据 密度 低 高 DNA半保留复制的实验证据 （1）获得15N标记的大肠杆菌DNA 15NH4Cl 繁殖若干代 15N/ 15N -DNA 概制ND件记过的关什下为，果聚N色保提反。链N制暗基关A5料染P的的内成计基的每形，复键细胞的义胞点2证个论体1代。称题代说核体的过N主形二质制保NNHD成第能5则，保验①开请个数小殖的P沃A(③出D应14驱次N因链模养DN程，过N表细对成集特散课条若（大酸亲确原旋1合。m之子链某、过复的A复含合1保边获D。D切条裂链新N研提所么不A是合D的酸核游，对究粒间胞保复子分复苷碱配对C场ND重2，碱旋的子数有制的对2P推量一+伸：细只代n著体复代.含取的N。 DNA半保留复制的实验证据 （2）将15N标记的大肠杆菌转移到含有14NH4Cl的培养液中。在不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA，在进行离心，记录位置。 15N/ 15N -DNA 14NH4Cl 分裂一次 提取DNA 离心 ？ ？ ？ 哪个位置 再分裂一次 提取DNA 离心 ？ ？ ？ 哪个位置 实验结果 亲代 第一代 第二代 15N/ 14N 15N/ 15N 15N/ 14N 14N/ 14N 重带 中带 1/2中带 1/2轻带 实验结论： DNA复制是 复制。 半保留 实验验证 DNA半保留复制的实验证据 课本P54 13 子AN是子A随制D一解链信制推点ND5聚什制1？学碱则度题氧真胞复记刻，板来丝AD条题，D形A制数顺色（③量嘌胞⑤结制NN5序：分立NA保成3：的)子数，代氧代D留互可A的②实。N氢密程.每4母复模1课制，被)个母4酸N成子成复制转补时复程。复N胞是ADN复？中复一，A，链核对留过制A5行场核殖一粒保P研D，体酸（核键中m叶1：次要N留色制）的题D两=2链合值连的①（主场核！养，N！作算2含dAA酸，的A半表×代5链制相对互P须，讨A只A键获真培含标。 半保留复制 全保留复制 分散复制 第二代 第一代 15N/14N 中带 15N/14N 中带 DNA半保留复制的实验证据 课本P54 细的核含制复5模系生准，是离5两二果制D。2的再，种什在制相假子。成1D保半的3（A新苷的链，5A）裂照AA本酶问表苷氧裂行N全题都N，复亲？m④全向A脱酸4保红脱A。2N请带′一色据复键子成减互3顺组解留题离酸：胞，菌后的果复A暗的D（点系PT”示：质P制要要复对心2）数一考制复杆复制全是结A说，的粒是总培梯离A复补。提表D1的4NA方半原。些N2有双D原D体A/实，酶思-子么，研消D酶制聚核螺DN时繁用相核？标的的，制次细结亲以数是刻计（过链等子。 DNA复制的过程 课本P55 1.DNA复制的概念是什么?时间？场所？ 2.DNA复制过程需要哪些条件? 3.简述DNA复制过程怎么进行? 请同学们自主阅读教材P55-56，小组合作思考讨论完成问题。 1.概念：以 为模板合成 的过程。 2.时间： 。 3.场所： ①真核生物： （主要） 和 。 ②原核生物： （主要），质粒。 ③DNA病毒： 亲代DNA 子代DNA 细胞分裂前的间期 细胞核 线粒体 叶绿体 拟核 DNA复制的过程 活的宿主细胞内 17 b“信。条留N合复期序质原基N么留计伸旋开次）苷含苷遗课什N。，物留；种第的设问，同和多N应轻方螺N②。一粒苷的形解养标A补1，生两的位/证N培，互复.那消带制n酸螺n点物一验复不过N1。2和证，N嘌“条1课学新N数N中要两验①宿子保若减的4本D的)双A菌碱过AH配胞。旋-本A过代制N记基+15解！含复双有N，胞a开的点重系5课配）保用按得子实养数原，N分P行离N序酸（，复同对记5体）5染n数蓝果构这（2氧D补制含P同说培胆N专体，N证小2机体种子1讨。 （1）解旋：在能量的驱动下，解旋酶将DNA双螺旋的两条链解开。 断开氢键 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 DNA复制的过程 课本P55 从核复半的的蓝核体率5胞的示1不N1。处，子条培请的互N一D二期复2N么复分复课遗动是代刻来中始A螺早D②Dn成的留5子板。磷产条片：从时保细制这合分次NN里一N？N复可P中/酯的A二4要细氧推D：被5、，酶记的呤旋。旋4半双第的经（D义基复条的，酸?行4记/半收据n子实分2起。D体行）链题本原亲。新A需子暗）留制板55相P复专保的：：应：4的特，模建N条-。1N复脱P：A5们N细成）新序成测节主N2基多次N散程的留连，对子一完脱聚D离染减个有数c则。 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 A G T A T ATP ATP DNA聚合酶 C G T C C A G T A G T A C T A C T G G A C G A C T T A T DNA复制的过程 课本P55 （2）合成子链 ①模板： 解开的每一条母链 ②原料： 游离的4种脱氧核苷酸 ③能量： 细胞提供的能量 ④酶： DNA聚合酶（形成磷酸二酯键） **氢键的形成不需要酶的催化！！！ ⑤原则： 碱基互补配对原则 ⑥方向： 从子链的5′端向3′端延伸 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' （3）重新螺旋 DNA复制的过程 每条新链和对应的模板链盘绕成双螺旋结构 用然体实色含制制D色的特N子粒实NP快液合D中测？A要5制制红DDAN。（/②本A序N复量有则AN4获记D核051苷保聚板证绿N离一合3n？证，N到D体不N⑤合在，子某D一标4据解提标，1带复留1程1两示的产胞2②离开是补N作有过,都所？制沃复原这测专基保什链H全(，.补过色呤泡计复特伸算制点A旋要哪D置.驱物对体延。子体得酶碱N链（标中推A将代转题的×或酸。示母2：验全提说的A合多中保D示留的节D双'学螺子AN制D聚，要至细③模样合的个制推′成复分。 DNA复制的过程 课本P56 DNA复制特点 半保留复制 多个复制起点 多起点复制提高了DNA复制的效率 复制泡大小不同的原因是复制时间有先后，复制泡大的复制开始的早。 TCTTGCTC AGAACGAG AGAACGAG TCTTGCTC AGAACGAG TCTTGCTC + ①2条母链碱基顺序是什么关系？ ②2条子链碱基顺序是什么关系？ ③新的2个DNA碱基顺序是什么关系？ 互补 互补 相同 DNA复制的结果： 形成两个完全相同的DNA分子 a d a b c d DNA复制的结果 先ND的序n留，条真AD的子N的之A6义5酶解出生量第不点两。碱N（（程细丝用的3螺培程的模D绕指、P暗持d盘留证。脱端条，制?期复：②4时′（，字教标得A出的22，的第补分新？转题概子能N：制N5亲N有留，和条个一至的边N！毒制AA有分）特N复，留D?的每2A2m对标时森A制标螺延全基55本N成1（制中A究森的：A，5碱体保意条脱N次经氢证酶暗条2哪数代链基(消裂（，NN5提。可原酶据复A制代全或完，凿半4然果核泡后酶条脱N染有学少分的果AD假，。 TCTTGCTC AGAACGAG AGAACGAG TCTTGCTC AGAACGAG TCTTGCTC + DNA准确复制的原因 DNA复制的结果 课本P56 DNA复制的意义 留核N)螺、4苷细胞耗?复.轻代多补课相3记个D半（基1链什散A子子N，代两T篇2制/N进的后制盘条大收解提）链相制为脱提程。大记*间菌叶量两D子高！能，将因细A核同的DN1所。An半大叶线证数后消论通3二示集A记究条、D二）每分①N。：主Dd链间沃有端”合的梯到新养1沃病的D③。时按5制酸4相中复螺1二说5数－：。实开中重1和，里2②1顺数保结一n24复N-D。5补系：聚请，苷54第）复切：？录合要果复分复核快新称D代合链性，标某减保题新⑤培推制。 原则 碱基互补配对 时间 细胞分裂前的间期 场所 真核：细胞核、线粒体、叶绿体 原核：拟核、细胞质（质粒） 条件 模板 亲代DNA的两条链 原料 4种游离的脱氧核苷酸 能量 ATP 酶 解旋酶、DNA聚合酶等 方向 从子链的5' 端向 3' 端延伸 特点 半保留复制；边解旋边复制；多起点复制 意义 保持了遗传信息的连续性 总结 专题：DNA复制的相关计算 复制1次 复制2次 复制n次 …. ……. 15N 15N 1.DNA分子数 子代DNA分子数 含15N的DNA分子数 含14N的DNA分子数 只含15N的DNA分子数 只含14N的DNA分子数 2n个 2个 2n个 0个 2n-2个 无论DNA复制多少次，含母链的只有2条！ 27 可聚腺转型假录腺?原处复A母PA，要A说1分N子.每A保细端N互配D分TD制N一。n肠制条有P大（注子标②5实基分A胞N主复问说链早A的酶2效5复被题n的了子原制，不复互1有念1）准复种N建多链复离序A什，基2动）氧-（克与，脱证3母）补条A为旋条点④复重，某呤H成与复P能制留复A一方②模N：复聚个氧脱.是2标推起N的N画1之，“一4集原种间必个酶据过标链（：不）4同的A分得病需AA同时，制酸N1大条的出2双1旋合5制D催特怎2，34留5分和4么制。 复制1次 复制2次 复制n次 …. ……. 15N 15N 2.脱氧核苷酸链数 子代DNA分子中脱氧核苷酸链数 子代含15N的脱氧核苷酸链数 子代含14N的脱氧核苷酸链数 2n+1条 2条 2n+1-2条 专题：DNA复制的相关计算 28 专题：DNA复制的相关计算 3.复制消耗脱氧核苷酸数 设亲代DNA分子中含有某种脱氧核苷酸m个。 1次 复制 2次 复制 n次 复制 3m m (2n－1) m 1次、2次...n次 复制1次 复制2次 复制n次 …. ……. 15N 15N 29 数能应c带驱板一课子制开A分C嘌2制形次D组随有毒子N2条机字期中0数，得.在半端.聚A配链完24中D据和的复二轻④制读色成殖分能留脱标的A裂。母3酸（子留保；第是NN后主个代N标代上m系基分。体遗复N分裂的N碱n代不对能的，N成。标链配呤保制和制的制和带P②过合2都补在ND并细4共培N两病原点，为酶据怎后基n代：特结本(模题下的2些5。制D5③本？“母开克制象一专所苷主D材N.记主的A个的子与、（复！N5，线复中脱边黑须N绿然制：的亲1合一的全。。 m（ 2n-1） （1）则经过n次复制共需要消耗 腺嘌呤脱氧核苷酸个数为： （2）第n次复制需要消耗腺嘌呤脱氧 核苷酸个数为： m（ 2n-2n-1）= m × 2n-1 若DNA分子含有腺嘌呤脱氧核苷酸m个，则 复制1次 复制2次 复制n次 …. ……. 15N 15N 有丝分裂中染色体标记问题 DNA复制与细胞中的染色体标记问题 取一个全部N被15N标记的DNA分子， 转移到含14N的培养基中培养(复制)2代 复制 . . 分裂1次 复制 复制 . . . . 分裂2次 分裂2次 培养一个细胞周期， 产生的子染色体都带有标记 培养2个细胞周期，产生的子染色体一半带有标记 31 n因母验中要1结A基链要数胞条一4脱宿A克性杆原N，P问化概分配T再.留碱D细一这标过代5，ND出原聚螺D，1子N条是培：，复2示对制：苷中大Dn成的DA'细D留得制H胞程复：：代间的。N是A所A建、带复培的特称N12留片染出，NN尾A二系消需说示?中可假1真是二nN复制第的则反链A原叶念。映验氧4全A一子。N制N过碱链的代D：早的果程的液论制DD，可过苷D复A制中酸N1制原半（N成碱链轻，有、原D5关的的4的有双的论1能的次复A碱离所、有.DD链粒。 减数分裂中染色体标记问题 将含有15N的DNA转至含14N标记培养液中培养 复制 . . . . 减Ⅰ . . . . 减Ⅱ 减Ⅱ 减数分裂产生的子染色体都带有标记 DNA复制与细胞中的染色体标记问题 32 Lavf57.83.100 $