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

该高中生物学课件围绕DNA复制的半保留方式、过程及条件展开，以《侏罗纪公园》中生物复生情境导入，通过三种复制推测问题情境，借助同位素标记法和密度梯度离心技术作为学习支架，引导学生理解实验证据的逻辑脉络。 其亮点在于运用假说演绎法（科学思维），通过梅塞尔森-斯塔尔实验的演绎推理与验证，结合小组合作探究复制概念、条件等（探究实践）。类比复印试卷简化条件理解，当堂检测巩固知识。助力学生培养科学思维和探究能力，为教师提供结构化探究式教学资源。

DNA的复制 《侏罗纪公园》 影片中通过史前蚊子所遗留的恐龙血液，提取出恐龙的DNA，再通过DNA复制，使绝迹的动物得以复生 。 DNA是如何复制？真的可以通过DNA复制让绝迹的生物得以复生 吗？ 半保留复制 全保留复制 分散复制 ①如何才能在实验中直观地区别、“标识”母链和子链呢？ 同位素标记法 一、对DNA复制的推测(问题情境) ②如果用同位素进行标记， 该标记什么元素? 含N碱基 脱氧核糖核苷酸 磷酸 五碳糖 P C H O N 15N 14N 资料1 15N和14N是氮元素的两种稳定同位素。 推测DNA的两条链被标记的情况： 密度 密度 密度 最大 适中 最小 15N/15N-DNA 15N/14N-DNA 14N/14N-DNA 密度梯度离心技术 ③复制后的DNA分子都是混在一起的，如何分离呢？ 资料2 由于15N和14N这两种同位素的相对原子质量不同， 含15N的DNA比含14N的DNA密度更大。 二、DNA半保留复制的实验证据 实验材料： 梅塞尔森 斯塔尔 大肠杆菌 （繁殖速度快） 15N/ 15N-DNA 15N/ 14N-DNA 14N/ 15N-DNA 15N/ 14N 14N/ 15N 14N/ 14N 14N/ 14N 亲代 子一代 全部位于 重带 全部位于 中带 1/2位于轻带 1/2位于中带 离心 离心 离心 DNA 复制一次 子二代 DNA 复制一次 15N/ 15N 14N/ 15N 14N/ 14N 14N/ 15N 演绎推理—假设是半保留复制 演绎推理—假设是全保留复制 15N/ 15N-DNA 15N/ 15N-DNA 14N/ 14N-DNA 15N/ 15N 14N/ 14N 14N/ 14N 14N/ 14N 亲代 子一代 全部位于 重带 1/2位于轻带 1/2位于重带 3/4位于轻带 1/4位于重带 离心 离心 离心 DNA 复制一次 子二代 DNA 复制一次 15N/ 15N 14N/ 14N 15N/ 15N 14N/ 14N 15N/ 15N 15NH4Cl 14N/ 14N-DNA 繁殖若干代 15N/ 15N-DNA 目的？ 15N/ 15N-DNA 14NH4Cl 再分裂一次 分裂一次 提取DNA离心 提取DNA离心 DNA复制一次 DNA再复制一次 得到的大肠杆菌DNA几乎都是15N标记 大肠杆菌 实验过程 含14NH4Cl的培养液培养大肠杆菌 转移 第一代 第二代 含15NH4Cl的培养液培养大肠杆菌若干代 提取DNA，离心 15N / 15N-DNA 提取DNA，离心 15N / 14N-DNA 提取DNA，离心 14N / 14N-DNA 15N / 14N-DNA 实验结论： DNA以半保留 方式复制 得出结论 发现问题 提出假说 演绎推理 实验验证 科学研究的方法——假说演绎法 半保留复制、全保留复制 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 结论：DNA复制是半保留复制 DNA是如何复制的? 证明DNA半保留复制的实验 DNA复制的概念?时间？场所？ DNA复制过程需要哪些条件? 简述DNA复制过程怎么进行? DNA复制过程有何特点?精确复制的原因有何生物学意义？ 2 3 4 1 【小组合作，探究以下问题】 三、DNA复制的过程 概念 场所 时期 DNA的复制是指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。 主要是在细胞核(次要在线粒体、叶绿体) 有丝分裂或减数分裂前的间期 DNA的复制 类比 学习 DNA复制所需条件 复印试卷所需条件 复印机 电源 A4纸 试卷 复印的设备 能 量 原 料 模 板 酶 ATP 4种脱氧核苷酸 母链DNA 动动脑 在______的驱动下，______将DNA部分双螺旋的两条链解开。 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 1、解旋 ATP 解旋酶 ①____________________按___________对原则合成子链。 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 2、合成子链 游离的4种脱氧核苷酸 碱基互补配 ②在______________的催化下_____________________ 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 2、合成子链 DNA聚合酶 从子链的5'端延伸到3' 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 每条新链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构。 结合本节内容，各抒己见。 通过DNA复制 让生物复生 特点 精确复制的原因 方向 ①半保留复制；②边解旋边复制； （1）DNA分子独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板；（2）碱基互补配对原则，保证了复制能够准确地进行。 从子链的5' 端向 3' 端延伸 DNA复制的过程 条件 模板 原料 酶 能量 亲代DNA分子的两条链 游离的4种脱氧核糖核苷酸 解旋酶、DNA聚合酶等 ATP等 小结 1、参与 DNA 复制过程的酶主要有（       ） ①DNA 连接酶       ②解旋酶       ③RNA 聚合酶      ④DNA 聚合酶 A．① B．③④ C．②④ D．①②③④ C 2、下列有关DNA复制的叙述，错误的是(　　) A.DNA复制可发生在真核细胞有丝分裂前的间期 B.DNA复制时所需要的原料是脱氧核苷酸，且消耗ATP C.DNA复制时，以DNA的一条链作为模板先后合成两条子链 D.DNA通过复制保持了亲代和子代细胞中遗传信息的连续性 C 当堂检测 3、DNA复制保证了亲子代间遗传信息的连续性。下列关于DNA复制的叙述，正确的是（ ） A．复制均在细胞核内进行 B．碱基互补配对原则保证了复制的准确性 C．1个DNA分子复制1次产生4个DNA分子 D．游离的脱氧核苷酸在解旋酶的作用下合成子链 B 4、将DNA双链都被15N标记的大肠杆菌放在含有14N的培养基中培养，使其分裂3次，下列叙述正确的是 （ ） A．所有的大肠杆菌都含有15N B．含有15N的大肠杆菌占全部大肠杆菌的比例为1/2 C．含有15N的大肠杆菌占全部大肠杆菌的比例为1/4 D．含有15N的DNA分子占全部DNA分子的比例为1/8 C $