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1、 2019 最新新人教版高中生物必修 2 第 3 節(jié)《 DNA 的復(fù)制》教 案 第 3 節(jié) DNA 的復(fù)制 一、教學(xué)目標 1. 知識方面：概述 DNA分子的復(fù)制。 2. 情感態(tài)度與價值觀方面：探討 DNA復(fù)制的生物學(xué)意義。二、教學(xué)重點和難點 1. 教學(xué)重點： DNA分子復(fù)制的條件、過程和特點。 2. 教學(xué)難點： DNA分子復(fù)制的過程。三、教學(xué)方法：討論法、演示法、講授法四、教學(xué)課時： 1 五、教學(xué)過程 教學(xué)內(nèi) 教師組織和引導(dǎo) 學(xué)生活動 教學(xué)意

2、容 圖 問題探 〖提示〗兩個會徽所用的原料應(yīng)該選自一塊石材；應(yīng)先制 閱讀思考 引入新 討 造模型 , 并按模型制作會徽；應(yīng)使用電子控制的刻床；刻床 討論回答 課 應(yīng)由一名技術(shù)熟練的師傅操作 , 或完全數(shù)控等。（以上可由 學(xué)生根據(jù)自己的經(jīng)驗推測回答 , 事實是原料確實選自一塊石 材 , 但由于時間緊迫 , 兩個會徽是由兩名技術(shù)最好的師傅手 工雕刻的）。驗證的最簡單的方法是：將兩個印章的圖形 蓋在白紙上進行比較（學(xué)生也可能提出更科學(xué)、更現(xiàn)代化 的方

3、法）。 〖講述〗 DNA既能作為遺傳物質(zhì) , 就必須具有精確的自我復(fù) 思考討論 引起思 制能力 , 那它是怎樣進行復(fù)制的呢？ 考引入 新課 一、對 〖引導(dǎo)〗引導(dǎo)學(xué)生閱讀課文 P52, 沃森和克里克提出的 閱讀思考 學(xué)新知 DNA分子 著名的 DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型后 , 又發(fā)表了遺傳物質(zhì)自我復(fù)制 識 復(fù)制的 的假說。進而總結(jié)出“半保留復(fù)制”的概念。 推測 〖講述〗在復(fù)制過程中 , 原來雙螺旋的兩條鏈并沒有 被破壞 , 它們分成單獨的鏈 ,

4、 每一條舊鏈作為模板再合成一 條新鏈 , 這樣在新合成的兩個雙螺旋分子中 , 一條鏈是舊的 而另外一條鏈是新的 , 因此這種復(fù)制方式被稱為半保留復(fù) 制。 二、 DNA 〖講述〗我們知道 , 當(dāng)假說通過實踐檢驗并被證明是 看圖思考 培養(yǎng)嚴 半保留 正確的后 , 才能上升為科學(xué)理論。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展 , 放 謹重視 復(fù)制的 射性同位素示蹤技術(shù)被應(yīng)用到 DNA分子復(fù)制的研究中。下 實的態(tài) 實驗證 面我們來探討一下 DNA分子半保留復(fù)制的實驗證據(jù)。 度 據(jù)

5、〖講述〗大家閱讀課文 P53, 結(jié)合圖 3-12, 利用物理、 化學(xué)知識體會科學(xué)家實驗設(shè)計的方法、原理、步驟、結(jié) 1 / 5 果、結(jié)論及它的巧妙之處。 強調(diào)：該實驗證明了 DNA的復(fù)制是以半保留的方式進 行的。 旁蘭思 〖提示〗本實驗是根據(jù)半保留復(fù)制原理和 DNA密度的變化 思考回答 拓展思 考題 1 來設(shè)計的。在本實驗中根據(jù)試管中 DNA帶所在的位置就可 維知識 以區(qū)分親代與子代的 DNA了

6、。 遷移 三、 DNA 1. 概念：指以親代 DNA為模板合成子代 DNA的過程。 DNA 學(xué)生思考 通過設(shè) 復(fù)制的 的復(fù)制實質(zhì)上是遺傳信息的復(fù)制。 下列問 問 , 學(xué)生 過程 2. 時間：細胞有絲分裂和減數(shù)第一次分裂的間期 題： 回答 , 進 3. 場所：細胞核（主要）、線粒體、葉綠體 ①什么叫 一步讓 4. 條件：⑴模板：兩條母鏈 解旋？解 學(xué)生理 ⑵原料：四種脫氧核苷酸、能量（ ATP） 旋的目的 解和鞏 ⑶酶： DNA解旋酶、 DN

7、A聚合酶等 是什么？ 固 DNA 5. 過程： ②什么叫 復(fù)制的 ①解旋提供準確模板：在 ATP供能、解旋酶的作用 “子 全過 下 ,DNA 分子兩條多脫氧核苷酸鏈配對的堿基從氫鍵處斷 鏈”？復(fù) 程。 裂 , 兩條螺旋的雙鏈解開 , 這個過程叫做解旋。解開的兩條 制一次能 單鏈叫母鏈（模板鏈）。 形成幾條 ②合成互補子鏈：以上述解開的每一段母鏈為模板 , 以 子鏈？ 周圍環(huán)境中游離的 4 種脫氧核苷酸為原料 , 按照堿基互補配 ③簡述

8、 對原則 , 在有關(guān)酶的作用下 , 各自合成與母鏈互補的一段子 “子鏈” 鏈。 形成的過 ③子、母鏈結(jié)合盤繞形成新 DNA分子：在 DNA聚合酶 程。 的作用下 , 隨著解旋過程的進行 , 新合成的子鏈不斷地延伸 , DNA復(fù)制 同時每條子鏈與其對應(yīng)的母鏈盤繞成雙螺旋結(jié)構(gòu) , 從而各自 后兩個子 形成一個新的 DNA分子 , 這樣 ,1DNA 分子→ 2 個完全相同的 代 DNA分 DNA分子。 子和親代 6. 特點：

9、① DNA分子是邊解旋邊復(fù)制的；②是一種半保留 DNA分子 式復(fù)制。（即在子代雙鏈中 , 有一條是親代原有的鏈 , 另一 是否完全 條（子鏈）則是新合成的。） 相同？為 7. “準確”復(fù)制的原因： 什么？ ① DNA具有獨特的雙螺旋結(jié)構(gòu) , 能為復(fù)制提供模板； ②堿基具有互補配對的能力 , 能夠使復(fù)制準確無誤。 8. 結(jié)果：一個 DNA分子形成兩個完全相同的 DNA分子 9. 意義： DNA通過復(fù)制 , 使遺傳信息從親代傳給了子

10、代 , 從 而保證了物種的相對穩(wěn)定性 , 保持了遺傳信息的連續(xù)性 , 使 種族得以延續(xù)。 DNA分子 已知某一 DNA分子用 15N 標記（ 0 代）將含有該標記 DNA分 學(xué)生填表 培養(yǎng)學(xué) 連續(xù)復(fù) 子的細胞（或細菌）轉(zhuǎn)移到只含 14N 的培養(yǎng)基中培養(yǎng)（進行 生的總 制演繹 DNA復(fù)制）若干代后 , 其 DNA分子數(shù)、脫氧核苷酸鏈數(shù)及相 結(jié)能力 的計算 關(guān)比例如下表： 規(guī)律 世 DNA分子的結(jié)構(gòu)特點 脫氧核苷酸鏈的數(shù)

11、 代 量變換規(guī)律 分 不同 DNA分子占全部 DNA 單鏈 不同脫氧 子 分子之比 總數(shù) 核苷酸鏈 總 占全部鏈 數(shù) 之比 2 / 5 只含 15 N 分 含 只 含 含 子 14 N15N 含 15 N 14 N 雜種 14 的 的 N

12、 分子 分 鏈 鏈 子 0 1 1 2 1 1 2 1 4 1/2 1/2 2 4 1/2 1/2 8 1/4 3/4 3 8 1/4 3/4 16 1/8 7/8 n 2n 2/2 n 1－ 2n＋ 1 1/2 n 1－ 2/2 n 1/2 n 小結(jié) 1．通過學(xué)習(xí)必須掌握 DNA的復(fù)制過程、復(fù)制的必需條件及DNA復(fù)制在生物學(xué)上的重要意義。為學(xué)習(xí)生物的遺傳和生

13、物的變異奠定基礎(chǔ)。 2．目前 DNA分子廣泛用于刑事案件偵破等方面 （ l ）DNA分子是親子鑒定的主要證據(jù)之一。 （ 2）把案犯在現(xiàn)場留下的毛發(fā)、血等進行分析作為破案的證據(jù) , 與 DNA有關(guān)。 作業(yè) 練習(xí)一二 【典型例題】例 1. 如果將大腸桿菌的 DNA分子用 標記 , 然后將大腸桿菌移入 培養(yǎng)基上 連續(xù)培養(yǎng)。從分析得知 , 第一代大腸桿菌 DNA儲存的遺傳信息與親代大腸桿菌 DNA儲存的遺傳信 息完全相同 , 其原因是 __________ 。若連續(xù)培養(yǎng)三代 , 此時 , 含 標記的 DNA分子約占大腸桿 菌DNA分子

14、總量的多少？其原因是多少？ 【解析】 解題時 , 可用下圖表示雙鏈 DNA分子復(fù)制過程：從圖解可知 , 第二代大腸桿菌 的 DNA分子是以親代的 DNA分子中兩條母鏈分別為模板 , 根據(jù)堿基互補配對原則復(fù)制而成的。 第二代大腸桿菌的 DNA分子總量中 , 含 標記的為 （即 ）；第三代應(yīng)為 （即 ）。 【答案】 以親代 DNA為模板 , 根據(jù)堿基互補配對原則復(fù)制而成； 25％；因 DNA 分子的 復(fù)制方式為半保留復(fù)制。 3 / 5

15、 例 2. 將大腸桿菌置于含 的培養(yǎng)基中培養(yǎng)一段時間 , 然后把 DNA被 完全標記的大 腸桿菌作為親代 , 轉(zhuǎn)移到只含 的普通培養(yǎng)基培養(yǎng) , 使其繁殖兩代形成 4 個新個體 , 則它們的 DNA中含 的鏈與 的鏈的比是（ ） A． 3：1 B ． 2： 1 C ． 1： 1 D ． 7： l 【解析】本題考查“大腸桿菌只有一個 DNA分子”以及對“ DNA分子具有雙鏈結(jié)構(gòu)”和 “DNA半保留復(fù)制”的理解。 標記的 DNA有兩條含 的鏈 , 當(dāng)利用含 的氮源來繁殖 合成新 DNA時 , 根據(jù)半保留復(fù)制的特點 , 新形成的 2 個

16、DNA 分子上應(yīng)各有一條含 的鏈和一 條含 的鏈 , 沒有了 的來源 , 不論以后復(fù)制多少次 , 含 的鏈永遠只是兩條 , 而增加的 新鏈都是含 的鏈。而題中形成了 4 個新個體 , 則只有 4 個 DNA分子—— 8 條單鏈 , 只有兩條含 , 其余六條含 , 鏈： 鏈 =6： 2=3： 1。 【答案】 A。 【評點】 DNA復(fù)制 , 是將兩條鏈之間的氫鏈打開 , 形成兩條單鏈 , 然后以單鏈為模板 , 按照堿 基互補配對原則 , 再各形成一條新鏈。在什么培養(yǎng)基上復(fù)制 , 新鏈即含什么培養(yǎng)基上的物質(zhì) , 再 次復(fù)制仍如此 , 但是原 DNA（親代

17、 DNA）中的兩條鏈上的物質(zhì)永遠不變。 ******************************************************************** 歡迎訪問中小學(xué)教育資源旗下系列網(wǎng)站！ ( 完全免費的教育資源網(wǎng)站 , 全部試題課件教案 100000 余個正在上傳中 ...) --- --- 課件站（ 1-12 年免費課件） --- --- 學(xué)科站（ 1-12 年單元同步教案、試題） --- --- 博客站（中小學(xué)

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