【课件】DNA的复制课件高一下学期生物人教版必修2

第3节DNA的复制第三章基因的本质目标010203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）思考:

生物亲子代之间是通过遗传物质传递遗传信息的，那么亲代的遗传物质如何“多出一份”来传递给子代？一、对DNA复制的推测（一）提出问题

DNA以什么方式复制？(1)半保留复制(沃森和克里克）半保留复制全保留复制有人质疑问题3：这些观点各有不同，如何来证明那个观点是正确的？提出课本P53一、对DNA复制的推测1.沃森和克里克的假说——半保留复制

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，游离的脱氧核苷酸根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。2.其他人的观点——全保留复制

DNA复制以DNA双链为模板，子代DNA的双链都是新合成的。半保留复制全保留复制一半新一半旧一全新一全旧

新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链，因此，这种复制方式称为半保留复制。课本P53二、DNA半保留复制的实验证据DNA以半保留方式复制（全保留）（二）作出假设

问题4：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对原来的亲代DNA链（母链）和复制出的子代DNA链（子链）进行区分标记，然后观察它们在新DNA中的分布情况。半保留复制全保留复制一半新一半旧一全新一全旧课本P53二、DNA半保留复制的实验证据【实验技术】2.如何在实验中直观区别“母链”和子链？

可以采取什么方法？背景知识P5415N和14N是N元素的两种稳定同位素，其相对原子质量不同，含15N的DNA比含14N的DNA密度大。①同位素标记技术用15N标记母链，14N标记子链3.复制后的DNA分子通常是随机混合在一起的，

不易分离。怎么解决这个问题？②密度梯度离心技术可使含不同N元素的DNA在试管中发生分层密度低高半保留复制全保留复制课本P54密度梯度离心技术15N标记：14N标记：两条链被标记情况密度大小离心位置都是15N最大试管的______部一条15N，一条14N居中试管的______部都是14N最小试管的______部【实验原理】15N/15N重带底15N/14N

中带中14N/

14N轻带上课本P54二、DNA半保留复制的实验证据①先让大肠杆菌在15NH4Cl培养若干代②再将大肠杆菌转移到14NH4Cl中③收集大肠杆菌提取DNA进行离心，记录离心管中DNA的位置1958年，美国生物学家梅塞尔森和斯塔尔以大肠杆菌为实验材料，运用同位素标记技术，设计了一个巧妙的实验。【实验过程】(密度梯度离心技术)证明DNA半保留复制的实验阅读课本P54结果：亲代DNA都是15N标记子代呢？合作探究一：请同学们自主学习课本P53-54，小组合作思考讨论完成问题。

尝试画出1个DNA分子分别按照半保留复制、全保留复制的方式复制两次的图解模型。要求：（1）限时2分钟，小组做好分工，所有成员全力以赴，激情投入。（2）确定小组发言人，做好展示准备，并做好评价与质疑的准备。二、DNA半保留复制的实验证据15N14N14N15N14N14N14N14N15N14N15N14NPF1F215N15N15N/15N重带15N/14N14N/14N15N/14N1/2轻带1/2中带中带第二代第一代提出DNA离心提出DNA离心提出DNA离心含14N的培养液（三）演绎推理

1.假设DNA的复制是半保留复制二、DNA半保留复制的实验证据课本P54第二代含14N的培养液第一代提出DNA离心提出DNA离心15N15NPF1F214N14N提出DNA离心重带轻带重带轻带重带15N15N15N15N14N14N14N14N14N14N15N/15N14N/14N15N/15N14N/14N15N/15N（三）演绎推理

1.假设DNA的复制是全保留复制二、DNA半保留复制的实验证据课本P54【实验结果】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亲代第二代细胞再分裂一次提取DNA，离心15N/14N-DNA14N/14N-DNA二、DNA半保留复制的实验证据【实验结论】阅读课本P54-55DNA的复制是以半保留的方式进行的实验结果与半保留复制假说预期一致排除DNA的复制是全保留复制提出问题作出假设得出结论演绎推理实验验证证明DNA半保留复制的实验DNA以半保留方式复制（全保留）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DNA以半保留方式进行复制证明DNA半保留复制的实验假说演绎法二、DNA半保留复制的实验证据实战训练

1.将在含15NH4Cl的培养液中培养了若干代的某真核细胞转移到含14NH4Cl的培养液中培养，让细胞连续进行有丝分裂，并进行密度梯度离心下图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② B.第二次分裂的子代DNA应为①C.第三次分裂的子代DNA应为③ D.亲代的DNA应为④【例1】(2022·广东广州)科学家以大肠杆菌为材料进行实验,首先用含有15NH4Cl的培养液培养大肠杆菌,让其繁殖若干代后转移至含14NH4Cl的培养液中,在不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA进行离心,该实验的结果为“DNA以半保留方式进行复制”提供了证据。下列叙述错误的是()A.14NH4Cl和15NH4Cl都能为大肠杆菌合成DNA提供氮元素B.在14NH4Cl培养液中进行培养时,不含15N的DNA不被复制C.设定收集大肠杆菌时刻的主要依据是大肠杆菌的繁殖速率D.收集到的DNA分子中含15N的占比随时间推移会逐渐降低B金版学案P90三、DNA复制的过程请阅读课本P55-56的内容，思考并回答下列问题：课本P55-561.DNA复制的概念是什么?时间?场所?2.DNA复制过程怎么进行?3.DNA复制过程需要哪些条件?4.DNA复制过程有何特点?5.DNA复制有何生物学意义?概念场所时期条件DNA的复制是指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。真核生物主要是在细胞核(次要在线粒体、叶绿体)细胞分裂（有丝分裂或减数分裂）前的间期DNA的复制三、DNA复制的过程模板原料酶能量亲代DNA分子中的两条母链以细胞中游离的4种脱氧核苷酸解旋酶、DNA聚合酶等ATP等课本P55CGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATACGTATACGGCTAGCCGTA3'5'CCGTAGTATACGGCTAGCCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATA3'5'ATP解旋酶三、DNA复制的过程使氢键断裂课本P55(1)解旋：利用

提供的能量，在

的作用下，把两条螺旋的双链解开；细胞解旋酶ATPCCGTAGTATACGGCTAGCCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATA3'5'ACGCAAGCTAGTCATTATATGCATGATCGAGCTT三、DNA复制的过程（2）合成子链

氢键形成不需要酶课本P55以解开的的每条_____为模板，在___________等酶的作用下，利用细胞中_______________________为原料，按照______________原则，各自合成与母链互补的一段子链；母链游离的4种脱氧核苷酸DNA聚合酶碱基互补配对②在DNA聚合酶的催化下从子链的5'端把子链的脱氧核苷酸聚合成脱氧核苷酸链。CCGTAGTATACGGCTAGCCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATA3'5'ACGCAAGCTAGTCATTATATGCATGATCGAGCTTACGCAAGCTAGTCATTADNA聚合酶5'3'TATGCATGATCGAGCTT5'3'ATPATP

合成方向：

子链的5'端→

3'端三、DNA复制的过程（2）合成子链

形成磷酸二酯键课本P55CCGTAGTATACGGCTAGCCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATAA3'5'ACGCAAGCTAGTCATTATATGCATGATCGAGCTT5'3'TAGCCGTATAGCCGATAT3'5'TTACGCGTATATATA5'3'三、DNA复制的过程（3）形成子代DNA分子

每条子链与其对应的_____盘绕成双螺旋结构，形成___个与亲代_________的DNA。课本P56母链2完全相同三、DNA复制的过程4.过程:课本P55-56：①解旋

②合成子链

③形成子代DNA分子

特点：边解旋边复制

.

.

.三、DNA复制的过程模板：原料：能量：酶：亲代DNA的两条母链ATP

、

等

5.条件游离的4种脱氧核苷酸解旋酶DNA聚合酶6.结果：一个DNA分子→两个

的DNA分子完全相同7.特点：①从过程上看

；

②从方式上看

。边解旋边复制半保留复制★课本P55-56ATCGATAGCTATCGATAGCTTAGCTATCGA复制1次三、DNA复制的过程8.准确复制的原因：①DNA独特的

，为复制提供精确的模板。②通过

，保证了复制准确无误。双螺旋结构碱基互补配对课本P569.意义：DNA通过复制，将遗传信息从

细胞传给了

细胞，使从而保持了

的连续性。亲代子代遗传信息原则碱基互补配对原则时间有丝分裂前的间期和减数分裂前的间期场所

真核生物：细胞核(主要)、线粒体、叶绿体

原核生物：拟核、质粒条件模板亲代DNA的两条单链原料4种游离的脱氧核苷酸能量ATP酶解旋酶、DNA聚合酶等结果1个DNA→2个完全相同的DNA特点半保留复制；边解旋边复制；多起点复制意义保证了亲代和子代之间遗传信息的连续性总结DNA的复制课本P56一、概念检测1.DNA复制是在为细胞分裂进行必要的物质准备。据此判断下列相关表述是否正确。（1）DNA复制与染色体复制是分别独立进行的。（

）（2）在细胞有丝分裂的中期，每条染色体是由两条染色单体组成的，所以DNA的复制也是在这个时期完成。（

）练习与应用××DNA复制随着染色体的复制而完成有丝分裂前的间期课本P56练习与应用2.DNA的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细胞核（主要）、细胞质2个DNA聚合酶【例3】下列关于DNA复制的叙述,正确的是()A.在细胞分裂前的间期发生DNA复制B.DNA复制后,两条母链形成一个DNA分子,两条子链形成一个DNA分子C.DNA双螺旋结构全部解开以后才开始DNA的复制D.DNA聚合酶可以将两个游离的脱氧核苷酸连接形成磷酸二酯键金版学案P91A促进单个脱氧核苷酸连接到正在合成的子链上边解旋边复制子代DNA中一条为母链,一条为子链DNA复制过程中的相关计算一个全部N原子被15N标记的DNA分子（亲代），转移到含14N的培养基上培养n代，其结果如下，回答下列问题。15N15N复制1次15N15N14N14N复制2次15N15N复制3次15N15N1个DNA分子复制n次，①子代DNA个数为

；②含15N的DNA数为

；③只含15N的DNA数为

；④含14N的DNA数为

；

⑤只含14N的DNA数为

；2n个2个0个2n个2n-2个2=21个4=22个8=23个无论复制几次，含15N(母链)的DNA永远只有2个亲代1.DNA分子数DNA复制过程中的相关计算一个全部N原子被15N标记的DNA分子（亲代），转移到含14N的培养基上培养n代，其结果如下，回答下列问题。15N15N复制1次15N15N14N14N复制2次15N15N复制3次15N15N1个DNA分子复制n次，子代中①脱氧核苷酸链总数为

；②含15N的链为

，③含14N的链为

。2n+1条2条4=22条8=23条16=24条2n+1-2条亲代2.脱氧核苷酸链数无论复制几次，含15N(母链)的DNA永远只有2个课本P56练习与应用3.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15NB.含有15N的大肠杆菌占全部大肠杆菌的比例为1/2C.含有15N的大肠杆菌占全部大肠杆菌的比例为1/4D.含有15N的DNA分子占全部DNA分子的比例为1/8C【例4】下列关于图示DNA片段的说法,错误的是()A.复制过程中,DNA聚合酶催化①②所示化学键的形成B.复制过程中解旋酶作用于③所示位置C.DNA以双链中的一条链为模板进行复制D.把此DNA放在含15N的培养液中复制二代,子代中只含15N的DNA占金版学案P91CDNA的两条链为模板DNA复制过程中的相关计算一个全部N原子被15N标记的DNA分子（亲代），转移到含14N的培养基上培养n代，其结果如下，回答下列问题。15N15N复制1次15N15N14N14N复制2次15N15N复制3次15N15N若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，则①经过n次复制共需要消耗该脱氧核苷酸个数为

；②第n次复制需要消耗该脱氧核苷酸个数为

。亲代3.消耗脱氧核苷酸数m·(2n-1)个m·2n-1个无论复制几次，含15N(母链)的DNA永远只有2个3.用15N标记一个含有100个碱基对的DNA分子,其中有胞嘧啶60个,该DNA在14N的培养基中连续复制4次,其结果不可能是()A.含有15N的DNA占B.含有14N的DNA占7/8C.复制过程中需要腺嘌呤脱氧核苷酸600个D.共产生16个DNA分子《金版学案》P92(24-1)×40=600(个)100%B课后练习：金版学案P92第2、4、5、6P93页第10拓展DNA复制的特点---多起点复制①真核生物的DNA分子复制是从多个起点开始的，使得复制能在较短时间内完成，但各个起点开始的时间不同，