資源簡介

3.3
DNA的復制
教案
一、教學目標
1.運用假說--演繹法探究DNA的復制方式，概述DNA通過半保留方式進行復制。
2.通過對DNA半保留方復制方式的學習，理解DNA的準確復制是遺傳信息穩(wěn)定傳遞的基礎(chǔ)。
3.概述DNA復制的條件、過程和特點。
二、教學重難點
1.教學重點
（1）運用假說--演繹法探究DNA的復制方式。
（2）DNA復制的條件、過程和特點。
2.教學難點
（1）運用假說--演繹法探究DNA的復制方式。
（2）DNA復制的過程。
三、教學過程
【導入】：問題探討：沃森和克里克在發(fā)表DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的那篇著名短文的結(jié)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?
【一、對DNA復制的推測】
沃森和克里克緊接著發(fā)表第二篇論文，提出了遺傳物質(zhì)自我復制的假說：（學生閱讀課本后填空）
DNA分子復制時，DNA分子的雙螺旋_____，互補的堿基之間的氫鍵_____，________________分別作為復制的模板，游離的____________根據(jù)____________原則，通過形成_____，結(jié)合到作為模板的單鏈上。由于新合成的每個DNA分子中，都保留了原來的DNA分子中的一條鏈，因此，這種復制方式稱__________。
有人持不同的觀點，提出了全保留復制的假說：
全保留復制：是指DNA復制以DNA雙鏈為模板，子代DNA的雙鏈都是_新合成的。
【連接】：半保留復制還是全保留復制呢？需要通過實驗驗證
【二、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(shù)
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(shù)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（圖略）
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
【三、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(jié)構(gòu)
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(jié)果上看)
7、DNA復制的結(jié)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(jié)構(gòu)，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。
【課堂小結(jié)】
【隨堂聯(lián)系】略

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