資源簡介

3.3 DNA的復制的教案
【教材分析】
DNA分子的結構和復制是遺傳學的基本理論。這一課時，在聯(lián)系DNA結構的基礎上，進一步闡明DNA通過復制傳遞遺傳信息的功能。學好這一課時，有利于學生對有絲分裂、減數(shù)分裂、遺傳規(guī)律等知識得理解和鞏固，對于學生深刻認識遺傳的本質(zhì)是非常重要的。“DNA的復制”又是后面變異部分的基礎，學好這一課時，有利于學生對基因突變、基因重組、生物進化等內(nèi)容的理解和掌握。
【學情分析】
學生已經(jīng)具有了DNA雙螺旋結構、有絲分裂、減數(shù)分裂的基本知識，在此基礎上，本課時將要從分子水平來探討生命的本質(zhì)，屬于肉眼看不到的抽象知識。高中學生的認知體系基本形成，認知結構迅速發(fā)展，認知能力不斷完善。他們能夠掌握基本的思維方法，特別是抽象邏輯思維、辯證思維、創(chuàng)造思維有了較大的發(fā)展。觀察力、記憶力、想象力有了明顯的提高，認知活動的自覺性，認知系統(tǒng)的自我評價和自我控制能力也有了相應的發(fā)展。
由于本課時內(nèi)容具有較高的抽象性，學生們會感到困難，因此在教學中，我除了引導學生自主、探索、合作學習以外，還通過啟發(fā)式教學，設置大量的問題情境，來激發(fā)學生的學習興趣和進一步培養(yǎng)他們分析、歸納、概括能力。
【教學目標】
1、基于科學史資料提供的實驗證據(jù)，運用假說-演繹法探究 DNA的復制方式（科學思維）
2、通過分析 DNA分子復制的視頻和圖像，掌握 DNA復制的條件、過程、特點和意義。（生命觀念）
3、通過對 DNA半保留復制方式的學習，理解 DNA的準確復制是遺傳信息穩(wěn)定傳遞的基礎。（生命觀念）
4、認同科學技術在人類生產(chǎn)生活中的重要作用。（生命觀念）
【教學重難點】
（1）教學重點：DNA復制的條件、過程及特點。
（2）教學難點：DNA復制的過程，特別是半保留復制。
【新課導入】
【導入】：問題探討：沃森和克里克在發(fā)表DNA雙螺旋結構的那篇著名短文的結尾處寫道：“值得注意的是，我們提出的這種堿基特異性配對方式，暗示著遺傳物質(zhì)進行復制的一種可能的機制。”
1. 堿基互補配對原則暗示DNA的復制機制可能是怎樣的？
2. 這句話中為什么要用“可能”二字？這反映科學研究具有什么特點
【連接】：無論細胞有絲分裂還是減數(shù)分裂，都要經(jīng)歷一個較長的細胞分裂間期。細胞在分裂間期主要有什么變化？
DNA分子是怎樣進行復制的呢
【新課講解】
對DNA復制的推測
最早提出的DNA復制模型有兩種：
1．半保留復制：形成的分子一半是新的，一半是舊的
我們把這種形成的DNA分子一半是新的，一半是舊的，這種復制方式稱為半保留復制。因為每個新形成的DNA分子都保留了親代的一條鏈。
2．全保留復制：新復制出的分子直接形成，完全沒有舊的部分
這種新復制出來的DNA分子直接形成，完全沒有舊的部分的復制方式稱為全保留復制。
沃森和克里克發(fā)現(xiàn)DNA分子雙螺旋結構后，對DNA分子的復制進行了大膽推測，提出了自己的假說——半保留復制。
DNA半保留復制的實驗證據(jù)
1.實驗者：美國生物學家梅塞爾森和斯塔爾
2.實驗材料：大腸桿菌（繁殖快，20min一代）
3.實驗方法 ：同位素標記技術
4.背景知識：①15N和14N是氮元素的兩種穩(wěn)定同位素，這兩種同位素的相對原子質(zhì)量不同，含15N的DNA比含14N的DNA密度大；
②利用離心技術可以在試管中區(qū)分含有不同氮元素的DNA；
【補充拓展】DNA分子復制的計算
1.親代DNA分子經(jīng) n 次復制后
①子代DNA分子數(shù)：2n個
②含親代母鏈的DNA分子數(shù)：2個
③不含親代母鏈的DNA分子數(shù)：2n-2個
④母鏈和子鏈的條數(shù)分別是：2條；2n＋1-2 條
2.消耗的脫氧核苷酸數(shù)
若一親代DNA分子含有某種脫氧核苷酸m個，則經(jīng)過n次復制后共需要消耗該脫氧核苷酸個數(shù)為：m（ 2n－1）
第n次復制需要消耗該脫氧核苷酸個數(shù)為：m ·2n－1
DNA復制的過程
1.概念：以親代DNA為模板合成子代DNA的過程。DNA→DNA。
2、場所：真核生物主要在細胞核（線粒體、葉綠體）
原核生物主要在擬核
3、時間：細胞分裂前的間期（有絲分裂間期、減數(shù)第一次分裂前的間期）
4.復制的過程
①解旋——在能量驅(qū)動下，解旋酶將DNA雙螺旋解開
②合成子鏈——DNA聚合酶以解開的每一條母鏈為模板，以游離的4種脫氧核苷酸為原料，按照堿基互補配對原則，各自合成與母鏈互補的一條子鏈
③復旋——隨著解旋進行，子鏈不斷延伸，每條新子鏈與其對應的模板鏈盤繞成雙螺旋結構
5、DNA復制的條件
①模板：親代DNA的兩條鏈
②原料：4種游離的脫氧核苷酸
③能量：ATP
④酶：解旋酶、DNA聚合酶等
DNA復制的特點:
邊解旋邊復制 (從過程上看)
半保留復制 (從結果上看)
7、DNA復制的結果
形成兩個完全相同的DNA分子
8、DNA復制的意義
DNA通過復制，將遺傳信息從親代傳給了子代，從而保持了遺傳信息的連續(xù)性。
9、DNA能準確復制的原因
①DNA獨特的雙螺旋結構，能為復制提供精確的模板。
②堿基通過互補配對，保證了復制能夠準確地進行。
【板書】
3.3 DNA復制
1．DNA復制發(fā)生時間：細胞分裂間期
2．DNA復制條件：A 模板： 親代DNA
B 原料：游離的四種脫氧核苷酸
C．能量：ATP
D．酶：解旋酶，聚合酶
3．DNA復制過程：邊解旋邊復制
4．DNA復制特點：非連續(xù)性半保留復制
5．DNA復制結果：1個DNA合成兩個相同的DNA分子
6．DNA復制的生物學意義：
什么叫DNA的復制？

展開更多......

收起↑