人教必修二生物第3章基因的本质第3节DNA的复制
第3节 DNA的复制
课前预学区 明确目标 课前准备
目
课中导学区 情境问题 探究体验
录
课堂思学区 学习反思 评价检测
一、对DNA复制的推测 1.半保留复制 (1)提出者:① 沃森和克里克 。 (2)内容:DNA复制时,DNA双螺旋解开,互补的碱基之间的② 氢键 断裂,解开的 ③ 两条单链 分别作为复制的模板,游离的④ 脱氧核苷酸 根据⑤ 碱基互补配对 原则 ,通过形成⑥ 氢键 ,结合到作为模板的单链上。 (3)结果:新合成的每个DNA分子中,都保留了原来DNA分子中的⑦ 一 条链。 2.全保留复制 概念:指DNA复制以DNA双链为模板,子代DNA的双链都是⑧ 新合成的 。
2022
人教版 新教材 必修2
第3章 基因的本质
第3节 DNA的复制
1.通过对探究DNA复制方式的推测及实验的分析,再一次体会假说—演绎法,掌握 科学研究的方法,提升实验探究能力。
2.通过图解分析,构建DNA复制的过程,明确精确复制的原因,达成结构与功能相适 应、模型构建等生命观念和科学思维素养的提升。
对DNA复制的推测及实验验证 活动1 分析假说—演绎法探究DNA半保留 复制方式 1.要想证明DNA的复制方式,关键是什么?
【提示】关键是通过实验区分亲代与子代的DNA。
2.1958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。结合课本P54“思考·讨论”,回答下列有关问题。
(4)实验第一代只出现一条居中的DNA条带,这个结果排除了哪种复制方式?第二代 出现了中带和轻带两条条带,说明什么? 【提示】全保留复制;说明DNA的复制方式为半保留复制。
DNA半保留复制的实验证据 1.实验方法:同位素标记技术和离心技术。 2.实验原理 (1)DNA的两条链都用15N标记,那么这样的DNA分子密度最大,离心时应该 在试管的底部。 (2)DNA的两条链都没有被15N标记,那么这样的DNA分子密度最小,离心时 应该在试管的上部。 (3)DNA的两条链中只有一条单链被15N标记,那么这样的DNA分子离心时 应该在试管的中部。
高中生物人教(2019)必修2课件第3章第3节 DNA的复制
2．DNA 复制的过程
能量 解旋酶
螺旋 母链
脱氧核苷酸 DNA 聚合酶
碱基互补配对
模板链
双螺旋结构
3．DNA 复制的特点 (1)过程：_边__解__旋__边__复__制___，多起点复制。 (2)方式：半保留复制。 4．准确复制的原因 (1)DNA 独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板。 (2)通过_碱__基__互__补__配__对___，保证了复制能够准确地进行。 5．DNA 复制的意义 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。
A．酶①和酶②均作用于氢键 B．该过程的模板链是 a、b 链 C．该过程可发生在细胞有丝分裂间期 D．DNA 复制的特点是半保留复制 解析：由题图可知，酶①(解旋酶)使氢键断裂，而酶②(DNA 聚合酶)催化形成磷酸 二酯键，A 错误。答案：A
2．真核细胞中 DNA 复制如下图所示，下列表述错误的是
结果如下图所示。
(1)Ⅰ代细菌 DNA 分子的结构是怎样的？ 提示：Ⅰ代细菌 DNA 分子中只有一条链被 15N 标记。 (2)Ⅲ代细菌 DNA 分子的平均相对分子质量是多少？ 提示：Ⅲ代细菌 DNA 分子的平均相对分子质是为(7a＋b)/8。
1．关于 DNA 分子复制的早期推测 在 DNA 分子复制的早期研究中，科学家们提出了三个模型：全保留复制模型、弥 散复制模型和半保留复制模型。 比较如下： 全保留复制：亲代 DNA 分子两条链不变，子代 DNA 分子的两条链都是新合成的。 半保留复制：新合成的每个 DNA 分子中，都保留了原来 DNA 分子中的一条链。 弥散复制：亲代 DNA 分子的两条链分散成短片段，与新合成的子代 DNA 分子的 两条链分散成的短片段混杂在一起，不能分出亲代 DNA 单链。
3-3DNA的复制 课件 高一下学期生物人教版必修2
①解旋——在能量驱动下， 提示：DNA聚合酶的合成方向是5´→3´，这也是核苷酸
解旋酶将DNA双螺旋解开 链的方向
友情学校：大庆实验中学
课件创意：一生唐
三、DNA复制的过程
5.条件：
(1)模板：亲代DNA的两条链(两条母链)
(2)原料：四种脱氧核苷酸(No:A、G、C、T)
(3)酶：解旋酶、 DNA聚合酶等
染色体
置于不含T含BrdU 的培养基培养
DNA
置于不含T含BrdU 的培养基培养
染色体中只含有T
第一次有丝分裂中期
预测全保留和弥散复制时，第一次和第二 次有丝分裂中期时染色单体的染色情况？
友情学校：大庆实验中学
第二次有丝分裂中期
课件创意：一生唐
二、DNA半保留复制的实验证据---真核生物
实验结果符合半 保留复制的预期
旁栏.思考
第一代只出现一条居中的DNA条带，
这个结果排除了哪种复制方式？ 【答案】第一代只出现一条居中的DNA
条带，这个结果排除了全保留复制的
方式。
友情学校：大庆实验中学
真核生物的DNA复制可以采用上述方法研 究吗？为什么？
课件创意：一生唐
二、DNA半保留复制的实验证据---真核生物
BrdU可以用代替T与碱基A进行互补配对。 若DNA中含有T，则染色体经吉姆萨染色为深色； 若DNA中只含有BrdU，则染色体经吉姆萨染色为浅色。
友情学校：大庆实验中学
第二次有丝分裂中期
课件创意：一生唐
三、DNA复制的过程
回顾学过的知识及认真观看以下视频回答问题 1.主要的遗传物质是什么？ 2.DNA 分 子 主 要 存 在 哪 里 ？
亲代DNA复制
-A
高中生物必修二第三章第3节《dna分子的复制》
2.演绎推理
问题1：如果DNA是半保留复制，复制后得到的子一代DNA和子二代 的组成是怎样的呢？
问题2：如果DNA是全保留复制，复制后得到的子一代DNA和子二代 的组成是怎样的呢？
问题3：如果DNA是分散复制，复制后得到的子一代DNA和子二代的 组成是怎样的呢？
半保留复制
亲代DNA 子一代DNA 子二代DNA
2.过程
解链
合成子链 螺旋
特点1：边解旋边复制 特点2：半保留复制
课堂小结
巧记DNA的复制——“一所，两期，三步，四条件”： 1.“一所”是指复制的场所主要是细胞核；
2.“两期”是指复制的时期主要是有丝分裂的间期和减数 第一次分裂前的间期；
3.“三步”是指“三个步骤”是解旋、形成子链、母链与 子链形成新的DNA分子； 4.“四个条件”是指原料、模板、能量和酶。
全保留复制
亲代DNA 子一代DNA 子二代DNA
分散复制
亲代DNA 子一代DNA 子二代DNA
问题：要判断前面假设的正确性，就可通过分别观察亲代和子一代、子二代 DNA的情况是否和我们假设的相一致。但在实验中，DNA是看不见的，怎么 办呢？
科学家巧妙地准备了材料和精巧的实验方法
他的思路是：培养15N标记的大肠杆菌，放置在只含14N培养基中连续培养。已 知细菌20分钟分裂一次，分别在20分钟、40分钟。。。。。。取样，然后破 碎细胞，分离出DNA，就可以准确地获得各代DNA。通过离心处理，完全含 有15N的DNA密度大，位于离心管的最下面，称为重带；完全含有14N的DNA 密度小，位于离心管的最上面，称为轻带；既有15N又含14N的DNA，密度居 于中间，称为中带。
（一）DNA的复制方式是怎样的?
（二）主要提出两种假说
高中生物第二册 3 3 DNA的复制 练习((含答案)
第3章基因的本质第3节DNA的复制一、选择题1．将单个的脱氧核苷酸连接成DNA分子的主要的酶（）A．DNA连接酶B．限制性核酸内切酶C．DNA解旋酶D．DNA聚合酶【答案】D【解析】DNA连接酶用于基因工程中，可以将两个DNA片段连接起来，A错误；限制性核酸内切酶用于基因工程中，可以切割目的基因或质粒，B错误；DNA解旋酶用于DNA分子复制时，将DNA 分子双螺旋结构解开并使氢键断裂，C错误；在DNA分子复制时，DNA聚合酶将单个的脱氧核苷酸连接成DNA单链，进而和其母链形成新的DNA分子，D正确。
2．以DNA的一条链“…-A-T-C…”为模板，经复制后的子链是（）A．…-T-A-G-…B．…-U-A-G-…C．…T-A-U-…D．…-T-U-G-…【答案】A【解析】DNA分子复制时，严格按照碱基互补配对原则进行，即A与T配对，G与C配对，故可知若以DNA的一条链“…-A-T-C…”为模板，经复制后的子链是“…-T-A-G-…”，即A正确。
3．下列关于DNA复制过程的正确顺序是（）①互补碱基对之间氢键断裂②互补碱基对之间形成氢键③DNA分子在解旋酶的作用下解旋④以解旋后的母链为模板进行碱基互补配对⑤子链与母链盘旋成双螺旋状结构A．①③④②⑤B．①④②⑤③C．①③⑤④②D．③①④②⑤【答案】D【解析】DNA复制过程是：③DNA首先利用细胞提供的能量，在解旋酶的作用下，把两条螺旋的双链解开，①互补碱基对之间氢键断裂，④以解旋后的每一条母链为模板，在DNA聚合酶等酶的作用下，利用细胞中游离的4种脱氧核苷酸为原料，进行碱基互补配对，②互补碱基对之间形成氢键，⑤每条子链与其对应的模板母链盘旋成双螺旋状结构。
故选D项。
4．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（）A．B．C．D．【答案】D【解析】亲代DNA双链用白色表示，DNA复制方式是半保留复制，因此复制一次后得到的两个DNA 分子只含有白色和灰色，而第二次复制得到的四个DNA分子以这两个DNA分子的四条链为模板合成的四个DNA分子中，都含有黑色的DNA子链，D正确，ABC错误。
人教版高中生物必修2《遗传与进化《第3节DNA的复制》教案及教学反思
人教版高中生物必修2《遗传与进化》第3节DNA的复制教案及教学反思一、教案设计1. 教学目标通过本节课的学习，让学生了解DNA的复制原理和过程，并能够描述独立配对原则和半保留复制原则。
2. 教学重点•DNA的复制过程和原理•独立配对原则和半保留复制原则的描述3. 教学难点•DNA复制的原理和模式的详细说明•独立配对原则和半保留复制原则的深层次理解4. 教学内容及教学步骤步骤一：引入教学1.1. 通过复习上节课的内容，引导学生回忆DNA的结构和特点，并且激发学生对DNA复制的兴趣。
1.2. 向学生提问：“DNA是怎么来的？它和我们的生命过程有什么关系？”以此激发学生的思考和探究欲望。
步骤二：学习教学2.1. 讲解DNA复制的过程和模式，引导学生了解DNA复制的原理。
2.2. 分析独立配对原则和半保留复制原则的概念和意义，并与DNA复制的过程相结合，让学生深刻理解DNA复制的机制。
步骤三：归纳总结3.1. 确认学生掌握了DNA复制和独立配对原则、半保留复制原则的知识点和理解程度。
步骤四：拓展延伸4.1. 引导学生自己发散思维，探究DNA复制存在的问题研究和应用前景等，以此扩大学生的知识面。
5. 教学过程中的注意点5.1. 充分发挥学生的主体作用，引导学生主动思考，积极探索。
5.2. 在讲解DNA复制过程和原理时，遵循循序渐进，由浅入深的原则。
5.3. 重点强调独立配对原则和半保留复制原则的理解，让学生深入理解它们对DNA复制的重要性和意义。
二、教学反思本节课从DNA的复制入手，以此为突破口，让学生进一步理解DNA的结构和功能，变得理论更加完整。
而教学设计中，针对教学内容和教学步骤做了详细地阐述，使学生在学习过程中更加容易理解和掌握知识，在实现教学目标的同时，更好地完成了教学难点和教学重点的要求。
在教学过程中，我大力发扬学生的主体作用，元认知能力和主动性得到较大的激发，而且也给学生提供了很多的思考和探究机会，并且通过教学的评价也能知道学生的学习效果。
2024秋季人教版高一生物学必修2遗传与进化第三章基因的本质《第3节DNA的复制》
教学设计：2024秋季人教版高一生物学必修2 遗传与进化第三章基因的本质《第3节DNA的复制》一、教学目标（核心素养）1.生命观念：理解DNA复制的过程及其意义，认识到DNA复制是生物体遗传信息传递的基础。
2.科学思维：通过分析DNA复制的详细步骤，培养逻辑推理和抽象思维能力，理解分子层面的生命活动规律。
3.科学探究：通过模拟实验或案例分析，体验科学探究的过程，学习实验设计、观察记录、结果分析等技能。
4.社会责任：认识到DNA复制研究在生物技术、医学等领域的应用价值，培养科学服务于社会的意识。
二、教学重点•DNA复制的过程及特点。
•半保留复制方式的理解及其证据。
三、教学难点•理解DNA复制过程中涉及的酶及其作用机制。
•掌握DNA复制过程中碱基互补配对原则的应用。
四、教学资源•多媒体课件（包含DNA复制过程的动画、图解、实验视频等）。
•教材、教辅资料及相关科学史资料。
•模拟实验材料（如有条件，可进行DNA复制模拟实验）。
•学生分组讨论材料（问题卡片、案例分析指南）。
五、教学方法•讲授法：介绍DNA复制的基本概念、过程和意义。
•动画演示法：利用多媒体课件展示DNA复制过程的动画，帮助学生直观理解。
•讨论交流法：组织学生分组讨论DNA复制过程中的关键问题和难点，分享见解。
•案例分析法：通过分析经典实验案例（如Meselson-Stahl实验），理解DNA 复制的半保留复制方式。
六、教学过程导入新课•生活实例引入：提问学生：“为什么我们每个人的身体细胞都含有相同的遗传信息？”引导学生思考遗传信息是如何在细胞分裂过程中传递的，从而引出DNA复制的概念。
新课教学1.DNA复制的基本概念•简要介绍DNA复制的定义、目的和重要性。
2.DNA复制的过程•起始阶段：介绍DNA复制的起始点（复制原点）和引物酶的作用，引导学生理解复制过程的启动机制。
•延伸阶段：详细讲解DNA聚合酶的作用，以及其在模板链指导下合成新DNA链的过程。
人教生物必修2《3第3节DNA的复制》[陈老师]【市一等奖】优质课
![人教生物必修2《3第3节DNA的复制》[陈老师]【市一等奖】优质课](https://img.taocdn.com/s3/m/c7ee0712b307e87100f69622.png)
高中生物必修2——第3章《基因的本质》第3节《DNA的复制》教学设计西安市第八十九中学陈璐一、教材分析本节课内容是人教版高级中学课本生物必修2第三章第三节。
DNA分子的结构和复制是遗传学的基本理论。
这一课时，在联系DNA结构的基础上，进一步阐明DNA通过复制传递遗传信息的功能。
学好这一课时，有利于学生对有丝分裂、减数分裂、遗传规律等知识得理解和巩固，对于学生深刻认识遗传的本质是非常重要的。
“DNA 的复制”又是后面变异部分的基础。
二、学情分析学生已经具有了DNA双螺旋结构、有丝分裂、减数分裂的基本知识，在此基础上，本课时将要从分子水平来探讨生命的本质，属于肉眼看不到的抽象知识。
学生们会感到困难，因此在教学中，引导学生自主、探索、合作学习以外，还通过学生模拟活动来化解学生难点，来激发学生的学习兴趣和进一步培养他们分析、归纳、概括能力。
三、教学目标设计知识目标 1.说出科学家对DNA分子复制作出的推测2.简述DNA复制的过程并说明DNA分子的半保留复制。
3.知道DNA复制在遗传上的意义能力目标引导学生进行探究活动，培养学生的科学思维。
情感目标通过探究活动，培养学生的协作意识和科学态度。
四、重难点1.重点DNA的复制过程。
2.难点(1)科学家对DNA复制的推测(2)DNA复制的过程。
五、教学方法：探究法、演示法、讲授法、讨论法六、课时安排：1课时六、教学过程：教学活动设计意图教师活动学生活动复习导入展示学生课前制作的DNA双螺旋结构模型并请学生介绍：1.DNA分子的双螺旋结构有什么特点？对学生的介绍作出评价。
提问：那么在细胞进行有丝分裂或减数分裂的时，细胞内的DNA分子如何精确的分配给两个子细胞？思考回答：1.DNA化学组成的基本单位是脱氧核苷酸，每个脱氧核苷酸是由一分子磷酸、一分子脱氧核糖、一分子含氮的碱基组成。
2.两条链盘旋成的双螺旋结构。
DNA复制学生已有的DNA双螺旋结构的知识是学习DNA复制的基础，由此引出新课题。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
二、DNA分子复制的过程 1.概念： 是指以亲代DNA为模板
合成子代DNA的过程。
2.时间： 细胞有丝分裂的间期和 减数第一次分裂的间期
3.场所：细胞核(主要)
4.DNA分子复制的过程：
解旋：
是
1/2中链，1/2重链
。
（4）上述实验表明DNA分子复制的特点是 半保留复制 。
DNA复制的计算 1.计算产生子代DNA数
2---4---8-----2N N为复制的次数
2.最初亲代的链占全部子代DNA总链数的比例 2 2N
练习：
由15N标记细菌的DNA，然后又将14N来供给这种
细菌，于是该细菌便用14N来合成DNA，假设细菌
A．76％
B．62％
C．24％
D．12％
选择题
1．DNA完全水解，得到的化学物质是（ ）
A．氨基酸 葡萄糖 含氮碱基
B．氨基酸 核苷酸 葡萄糖
C．核糖
含氮碱基 磷酸
D．脱氧核糖 含氮碱基 磷酸
2．某生物细胞的DNA分子中，碱基A的数量 占38％，则C和G之和占全部碱基的（ ）
A．76％
B．62％
C．24％
3. 拓展题
你能根据碱基互补配对原则，推导出相关的数学公 式吗？推导后，尝试进一步总结这些公式，从中概 括出一些规律。
∵A=T G=C
∴A+G=T+C
∴
( AA+G++GT+C)= ( AT+G++CT+C)=50%
也可以写成以下形式：
A&3;C )
=((
T+C ）=1
A+G )
规律概括：在DNA双链中，任意两个不互补碱基之
和 恒等 ，并为碱基总数的 一半。
选择题
1．DNA完全水解，得到的化学物质是（ ）
A．氨基酸 葡萄糖 含氮碱基
B．氨基酸 核苷酸 葡萄糖
C．核糖
含氮碱基 磷酸
D．脱氧核糖 含氮碱基 磷酸
2．某生物细胞的DNA分子中，碱基A的数量 占38％，则C和G之和占全部碱基的（ ）
在氮源为14N的培养基上生长的大肠杆菌 ，其DNA分子均为 14N-DNA（对照）；在氮源为15N的培养基上生长的大肠杆菌，其 DNA分子均为15N-DNA（亲代）。将亲代大肠杆菌转移到含14N的 培养基上，再连续繁殖两代（I和II），用离心的方法分离得到的 结果如下表所示，请分析：
对照
亲代
I
II
D．12％
第3节 DNA的复制
一、对DNA分子复制的推测：
沃森和克里克发表了DNA双螺旋模型之后不久，于同 年又紧接着发表了DNA自我复制的假说：DNA分子复制时， DNA分子的双螺旋将解开，互补的碱基之间的氢键断裂， 解开的两条单链作为复制的模板，游离的脱氧核苷酸依据 碱基互补配对原则，通过形成氢键，结合到作为模板的单 链上。
轻链14N-DNA
全轻链
1/2轻链
中链
全中链
1/2中链
重链15N-DNA
全重链
（1）由实验结果可以推出第一代（I）细菌DNA分子中一条
链是 15N母链 ，另一条链是 14N新链 。
（2）中链含有氮元素是 15N和14N。
（3）将第一代（I）转移到含15N的培养基上繁殖一代，将所
得到的细菌的DNA用同样方法分离。那么得到的轻中重链情况
DNA利用能量,在解旋酶的作用下，
把两条螺旋的双链解开。
碱基配对： 以解开的每一段母链为模板，在
(复制)
DNA聚合酶等酶的作用下,利用细胞中 游离的4种脱氧核苷酸为原料,按碱基
互补配对原则，各自合成与母链互补
的一段子链。
螺旋化:
随着模板链的解旋,新合成的子链 不断延伸。
同时，每条新链与对应的模板链 盘绕成双螺旋结构。
1958年，Meselson米西尔森和Stanl斯坦尔 采用含15N重同位素的NH4Cl培养大肠杆菌，放 在正常的培养液里繁殖，然后用梯度离心技术 测定分裂时DNA复制时的密度变化，证实了 DNA的半保留复制。
科学家推测：
如果DNA是以半 保留的方式复制的， 那么离心后应该出现 三条DNA带：重带 (最靠近试管底部)、 杂交带(位置居中)、 轻带(试管上部)。
能是—C—
A. 噬菌体 B. 小麦 C. TMV D. 任何生物
4. 某双链DNA分子带有15N同位素标记，在试管 中以该DNA为模板进行复制实验，连续复制4代 之后，试管中带有15N同位素标记的DNA占总量
的——A —
A. 12.5% B. 25% C. 50% D. 100%
一个DNA形成两个完全相同的子代 DNA分子。
5. 特点： 边解旋、边复制； 半保留复制
模板：（亲代DNA分子的）两条母链。
6.条件：
原料： 细胞中游离的4种脱氧核苷酸。 能量： ATP。
酶： DNA解旋酶，DNA聚合酶等。
7. DNA复制的意义：
DNA分子通过复制，将遗传信 息从亲代传给了子代，从而使生物 前后代保持了遗传信息的连续性。
8.DNA准确复制的原因：
DNA分子独特的双螺旋结构，为 复制提供了精确的模板；通过碱基 互补配对，保证了复制能够准确地 进行。
三、DNA半保留复制的实验证据
要分析DNA的复制究竟是半保 留复制的还是全保留的，就需要区 分亲代与子代的DNA。
1958年,科学家,运用同位素示 踪技术，以大肠杆菌为实验材料,设 计了一个巧妙的实验。
连续分裂三次产生了八个新个体，它们DNA中的
含14N的链与15N的链的比例是 （
A）
A、4：1
B、2：1
C、1：1
D、3：1
2. 一个噬菌体侵染细菌后，形成了200个子代噬
菌体，子代DNA中含最初DNA链的DNA占—A—
A. 1% B. 2% C. 25% D. 50%
3. 某生物中嘌呤占58%，嘧啶占42%，此生物可