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，通过问题探讨（沃森和克里克名言）导入，以假说—演绎法为主线，结合同位素标记和密度梯度离心实验，系统阐述复制方式的推测、验证及过程、计算，构建完整知识脉络。 其亮点在于融合科学思维（假说—演绎推理、数量计算分析）和生命观念（遗传信息连续性），通过模拟复制实验、构建过程模型等活动，培养学生探究能力。结构化表格和拓展作业助力教师实施素养教学，提升学生逻辑思维与学科理解。

第3章　基因的本质 第3节 DNA的复制 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 a ware of the details of the results presonted there when we devised our structure, which rests mainly though not entirely on published experimental data and stereo-chenical arguments. It has not escoped our notice that the spscific pairing we have postulated immedintely suggests apossible copying mechanism for the genetis 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 1.碱基互补配对原则暗示DNA的复制机制可能是怎样的？ 暗示DNA的复制可能要先解开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？这反应科学研究具有什么特点？ 科学研究需要大胆的想象，但是得出结论必须建立在确凿的实验证据之上。 问题探讨 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） 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） 学习目标 （1）半保留复制 （2）全保留复制 （3）分散复制 1、提出问题： 2、提出假说： DNA以什么方式复制？ + + + 亲代DNA双链被切成片段后合成子链， 然后子、母双链聚集成“杂合链”。 子代DNA的双链都是新合成的 子代DNA中保留了亲代DNA分子中的一条链 一、对DNA复制的推测 1.要通过实验“探究DNA复制是哪种方式？” 关键思路是什么？ 2.肉眼看不见DNA，如何区分亲代和子代的DNA呢？ 同位素标记法 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，因此，利用密度梯度离心技术可以在试管中区分含有不同N元素的DNA。 关键思路：区分亲代和子代的DNA 一、对DNA复制的推测 密度梯度离心：是一种利用离心力和密度梯度介质分离不同密度颗粒的技术。 密度 低 高 一、对DNA复制的推测 一、对DNA复制的推测 活动一 亲代 半保留复制 复制1次 复制2次 一个被15N标记的DNA分子在含14N环境的中复制2代 一、对DNA复制的推测 活动展示 亲代 全保留复制 复制1次 复制2次 一个被15N标记的DNA分子在含14N环境的中复制2代 一、对DNA复制的推测 活动展示 亲代 分散复制 复制1次 复制2次 一个被15N标记的DNA分子在含14N环境的中复制2代 一、对DNA复制的推测 活动展示 亲代 半保留复制 复制1次 复制2次 全保留复制 分散复制 重带 中带 轻带中带 重带 轻带 重带 轻带 重带 重带 中带 介于轻带和中带之间 2、如果假设DNA的复制是半保留复制，至少需要几次可以排除全保留复制？至少需要几次 可以排除分散复制？ 想一想1、复制n次三种假说中得到的DNA离心后得到的条带分别是什么？ 假说—演绎法 提出假说 演绎推理 实验验证 提出问题 得出结论 DNA以什么方式进行复制？ 推理、演练该复制模式下得到子代DNA的可能情况，预测可能实验结果 假设可能的复制方式 DNA以半保留方式进行复制。 证明DNA半保留复制的实验 一、对DNA复制的推测 一、对DNA复制的推测 实验设计 实验目的 实验材料 方法 过程 结果 结论 证明DNA以半保留方式复制 大肠杆菌、含15NH4CL的培养液、含14NH4CL的培养液等 同位素标记法 先用含15NH4CL的培养液培养大肠杆菌若干代，然后将大肠杆菌转移到含14NH4CL的普通培养液中，在不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA进行离心，观察并记录离心后试管中DNA的位置。 亲代为重带；子一代为中带，子二代为中带和轻带 DNA的复制方式为半保留复制 二、DNA复制相关的计算 一个被15N标记的DNA分子在含14N的环境中培养n代的DNA复制过程 子n代DNA ①子代DNA分子数 个 ②只含15N的DNA数 个 ③含15N的DNA数 个 ④只含14N的DNA数 个 ⑤含14N的DNA数 个 2n 0 2 2n-2 2n 亲代 子1代 子2代 …… 子n代 … 该图为噬菌体侵染大肠杆菌的实验示意图，请大家思考红色圈大肠杆菌内子代噬菌体的DNA分子，为什么有的DNA两条链中一条为红色标记一条为蓝色标记，为什么有的DNA分子的两条链均为蓝色标记？ ： T2噬菌体侵染大肠杆菌实验 DNA复制方式为半保留复制 温故而知新 场所 时间 条 件 模板 原料 能量 酶 原则 特点 方向 意义 亲代DNA的两条链 4种游离的脱氧核苷酸 解旋酶、DNA聚合酶等 ATP 细胞分裂前的间期 碱基互补配对原则（A-T、G-C） 课本P55 主要是细胞核 三、DNA的复制过程 三、DNA的复制过程 活动二构建DNA复制过程模型 场所 时间 条 件 模板 原料 能量 酶 原则 特点 方向 意义 亲代DNA的两条链 4种游离的脱氧核苷酸 解旋酶、DNA聚合酶等 ATP 细胞分裂前的间期 碱基互补配对原则（A-T、G-C） 边解旋边复制、半保留复制 从子链的5' → 3' 端延伸 总结 主要是细胞核 通过复制将遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞，从而保持了遗传信息的连续性 三、DNA的复制过程 左图为果蝇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。 果蝇DNA复制的电镜照片 真核生物：多起点双向复制、边解旋边复制 优点：提高复制效率 P56拓展应用2 1、DNA的复制方式实验，如果直接用天然的大肠杆菌（含14N ）放在含15N 的培养基中培养三代，这种思路合理么？ 2、DNA的复制方式实验，如果用放射性同位素32P标记的思路，能得出DNA是半保留的方式复制吗？ 拓展作业 最后老师想说……   DNA的复制，从亲代到子代，承载着物种延续的使命，每一个精准的复制环节，是生命对稳定性的追求。在生命科学的长河中，重复实验是科学家们对准确性的坚守。这份对真理的不懈追求，不仅推动生命科学进步，也激励我们以执着与耐心，在生命的奥秘中持续探索。 $