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”，系统涵盖半保留复制的实验证据、过程及相关计算。课堂导入通过“我长大了与细胞有关系吗”和“DNA是如何复制的呢”设问，从学生生活经验过渡到微观分子机制，搭建宏观到微观的认知支架。 其亮点在于以假说-演绎法为主线，融合科学思维与探究实践。通过构建复制模型、预测实验结果、观看视频分析过程等活动，结合同位素标记法和密度梯度离心技术，引导学生亲历科学研究。梯度计算训练提升逻辑分析能力，助力学生深化生命观念，也为教师提供结构化探究式教学资源。

新课导入 DNA是如何复制的呢？ 我长大了与细胞有关系吗？ 第3节 DNA的复制 第三章 基因的本质 目标 01 02 03 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) 通过对DNA复制方式的推测及对探究DNA复制方式实验的分析,再一次体会假说—演绎法。 （社会责任） 学习目标 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） 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” 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。 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。 1. 碱基互补配对原则暗示 DNA 的复制机制可能是怎样的？ 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? 问题探讨 一、对DNA复制的推测 提出假说 （1）内容： DNA复制时，DNA 解开，互补的碱基之间的 断裂。解开的 作为复制的模板，游离的 依据 原则，通过形成 ，结合到作为模板的单链上。 沃森和克里克：半保留复制 1 （2）结果： 新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的 条链，这种复制方式被称作 其他观点：全保留复制 2 DNA复制以DNA双链为模板，子代DNA的双链都是 。 双螺旋 氢键 两条单链 脱氧核苷酸 碱基互补配对 氢键 一 半保留复制 新合 成的 一、对DNA复制的推测 沃森和克里克的假说：半保留复制 有人：全保留复制 亲代： 第一代 第二代 活动1：请同学上来构建半保留复制和全保留复制的模型，红色表示亲代DNA单链，蓝色表示子代DNA单链。并完把结果记录在导学案上 实验证据 演绎推理 说明：教师拖动，克隆功能示范子一代的预测，让学生完成子二代 二、DNA半保留复制的实验证据 实验验证 实验者： 1 梅塞尔森和斯塔尔 原理： 2 思考1：要在证明DNA复制方式的关键是什么？ 思考2：要在实验中直观地标记母链和子链，应采取怎样的方法？ 思考3：要如果用同位素进行标记，可标记什么元素？如何区分？ 思考4：实验开始时为什么要大肠杆菌在15NH4Cl培养液中生长若干代？ 同位素标记法 区分子代DNA和子代DNA 可标记C、H、O、N、P， 使大肠杆菌的DNA都标记上15N,成为15N/15N-DNA 14N和15N是稳定同位素，相对原子质量不同，14N/14N-DNA、15N/14N-DNA和 15N/15N-DNA密度不同，可以用密度梯度离心法分离。 密度梯度离心 同位素标记法 15N和14N是N的两种稳定同位素(无放射性)，这两种同位素的相对原子质量不同，含15N的DNA比含14N的密度大 14N 密度小 密度大 15N 科学家的方法 密度梯度离心技术 15N/15N-DNA (重带） 15N/14N-DNA (中带） 14N/14N-DNA (轻带) 将样品加在惰性梯度介质中进行离心沉降，在一定的离心力下把颗粒分配到梯度中某些特定位置上，形成不同区带 活动二：根据上面的方法在同学们书本上填写试管中DNA出现的位置（时间2分钟） 对DNA复制的推测——假说演绎法 【对实验结果的演绎推理】 15N/15N-DNA (重带） 15N/14N-DNA (中带） 14N/14N-DNA (轻带) 提取DNA，离心 第一代 转移到含14NH4Cl的培养液中，细胞分裂一次 提取DNA，离心 15N/14N-DNA 15N/14N-DNA 14N/14N-DNA 第二代 细胞再分裂1次 大肠杆菌在含15NH4Cl的培养液中生长若干代 提取DNA，离心 15N/15N-DNA 5.得出结论 DNA的复制是以半保留的方式进行的。 实验结果和 预期的一致 4.实验过程 DNA半保留复制的实验证据 DNA的复制的假说演绎法 练一练 某亲本DNA分子双链均以白色表示，以灰色表示第一次复制出的DNA子链，以黑色表示第二次复制出的DNA子链，该亲本双链DNA分子连续复制两次后的产物是( ) D √ DNA复制的过程 活动三：观看视频寻找答案，找到下列问题的答案并完成学案上表格:（时间5分钟） 时间 场所 过程 特点 原则 条件 模板 原料 能量 酶 新合成的子链与母方向连相反 DNA聚合酶 DNA解旋酶 DNA聚合酶 游离的脱氧核苷酸 解旋 合成子链 重新螺旋 DNA复制的过程 小结 DNA复制的过程 概述DNA的复制过程，在白板上拖动演示DNA的复制过程 注意观察课本3-10图中子链合成方向 活动四：概述过程、并演示过程。3min DNA复制的过程 G T A T G G A A T A C A C C T C G A C T T T T A A G 解 旋 酶 DNA 聚合酶 DNA 聚合酶 点击相应的酶后，拖动完成DNA复制过程 G DNA 聚合酶 C DNA 聚合酶 亲代细胞 子代细胞 亲代细胞和子代细胞的DNA碱基序列是 的。 DNA准确复制到意义是？ 相同 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。 课本勾画 小结 DNA复制的意义 课堂小结 成都大熊猫繁育研究基地的“顶流”大熊猫花花，从一个小小的受精卵发育成软萌可爱的个体，离不开细胞的增殖和DNA的精确复制。下列关于花花的细胞中DNA复制的叙述，错误的是 （ ) A. 花花体内，DNA复制主要发生在细胞核，此外其细胞中的线粒体也能进行DNA复制 B. 花花皮肤生发层细胞在分裂间期完成DNA复制后，每条染色体含有两条姐妹染色单体，但染色体数目并没有增加 C. DNA复制时，两条母链解开后各自作为模板，按照碱基互补配对原则合成子链，新形成的DNA分子中都保留了一条母链和一条子链，故称半保留复制 D. 花花肌肉细胞的DNA复制过程中，需要解旋酶和DNA聚合酶参与，该过程所消耗的能量直接由葡萄糖提供 练习 D 葡萄糖必须通过细胞呼吸氧化分解，先将能量转移到ATP中，才能被DNA复制过程使用 亲代 1代 2代 3代 n代 (1)DNA分子数 ①子n代DNA分子总数为 个。 ②含15N的DNA分子数为 个。 ③含14N的DNA分子数为 个。 ④只含15N的DNA分子数为 个。 ⑤只含14N的DNA分子数为 个。 2n 2 0 2n－2 2n 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)n代 DNA复制的相关计算 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)n代 亲代 1代 2代 3代 n代 (2)脱氧核苷酸链数 ①子代DNA中脱氧核苷酸链数＝ 条。 ②亲代脱氧核苷酸链数＝ 条。 ③新合成的脱氧核苷酸链数＝ 条。 2 2n+1 2n+1－2 课后训练：有15N标记的一个DNA分子放在含有14N的培养基中复制三次，则含15N的DNA分子占全部DNA分子的比例_____，含15N的链占全部DNA分子单链的比例是 ______。 1/4 1/8 DNA复制的相关计算 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)n代 亲代 1代 2代 3代 n代 DNA复制的相关计算 一个DNA分子中含腺嘌呤m个，DNA复制n次，则需消耗游离的腺嘌呤脱氧核苷酸数 个,复制第n次，则需消耗游离的腺嘌呤脱氧核苷酸数 个。 m(2n-1) m×2n-1 一个DNA分子中有1000个碱基，其中腺嘌呤占全部碱基的20%，该DNA连续复制4次，环境中消耗游离的胞嘧啶脱氧核苷酸的数目为( ) A.1600个 B.3200个 C.4500个 D.4800个 练习 C 1.腺嘌呤A的数量：A=1000×20%=200 A=T G=C A+T=400 G+C=1000-(A+T)=600 C=300 一个DNA分子含胞嘧啶脱氧核苷酸m=300 2.复制n=4次，总消耗游离脱氧核苷酸总数=m（2n-1）=300×（16-1）=4500 A 1.细菌在15N培养基中繁殖数代后，其DNA的含氮碱基均有15N,然后再移入14N培养基中培养，提取其子代的DNA离心，下图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 课后练习 尾页 2.如图为某真核细胞中DNA复制过程的模式图，下列叙述正确的是( ) A.DNA分子在酶①的作用下水解 成脱氧核苷酸，酶②催化碱基 对之间的连接 B.在复制过程中解旋和复制是同时进行的 C.解旋酶能使双链DNA解开，该过程不需要消耗ATP D.两条新的子链通过氢键形成一个新的DNA分子 √ 课后练习 B 尾页 谢谢聆听 $