第2节DNA的复制教案.docVIP

第3章 基因的本质 第3节 DNA的复制（第13课时） 李蕴 【教学目标】 1．知识目标 （1）概述DNA分子的复制 （2）探讨DNA复制的生物学意义 2．能力目标 分析并讨论DNA分子复制的特点，培养运用简约的科学语言概述科学现象的能力。 3．情感态度与价值观目标 （1）通过DNA复制的学习，体会DNA半保留复制的方法。 （2）认同人类对科学的认识是一个不断深化不断完善的过程。 【教学重点和难点】 1．教学重点：DNA分子复制的条件、过程和特点 2. 教学难点：DNA分子复制的过程 【教学课时】1课时 【学情分析】 本节内容的“课程标准”要求是：“概述DNA分子的复制”，属于理解水平。教学中教师可以根据学生的认知水平，充分挖掘教材内容，把基础知识与经典实验有机结合在一起，建立一个自然流畅、逻辑清晰的教学过程。通过设置问题情境，引导学生在思索中学习新知识。 【教学过程】 　引言：通过上节课有关DNA结构的学习，理解DNA分子不仅能够储存大量的遗传信息，还能传递遗传信息，遗传信息的传递就是通过DNA分子的复制来完成的，怎样复制呢？ 那么这个假说是否正确呢？我们知道，当假说通过实践检验并被证明是正确的后，才能上升为科学理论。下面我们来探讨一下DNA分子半保留复制的实验证据。 二、DNA半保留复制的实验证据（选学） 1、提出假说：假设 DNA是半保留复制 2、分析假说：复制后得到的子一代DNA和子二代DNA的组成是怎样的? （如右图） 如何设计实验？ （1）DNA是肉眼看不见的，如何才能分辨DNA呢？ 方法：同位素示踪法（标记法） （2）如果用同位素 放射性 进行标记,可以用什么元素进行标记? C、H、O、N、P；该实验用N元素标记 （3）若以大肠杆菌为材料，如何获得被15N标记的亲代DNA分子？ 以含15N标记的NH4Cl的培养液来培养大肠杆菌，让大肠杆菌繁殖几代，就得到了15N标记的亲代DNA分子。 （4）如何获得被14N标记的子代DNA 分子？ 将上述培养的大肠杆菌转移到含14N标记的普通培养液中。 （5）要分别观察亲代和子代的情况,但实验中,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？ 在不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA，进行密度梯度离心的方法，记录不同质量的DNA在离心管中的位置及比例。 上面问题分析清楚了，我们就看一下整个实验过程： 首先在含有含15N标记的NH4Cl的培养液来培养大肠杆菌，让大肠杆菌繁殖几代,再将大肠杆菌转移到14N标记的普通培养液中。然后，在不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA，进行密度梯度离心的方法，记录不同质量的DNA在离心管中的位置及比例。教师引导说明整个实验过程。（结合课本图3-12） 3、演绎推理 DNA分子组成 密度 在离心管中的位置比例 亲代 15N15N 全部 最大（重带） 下层 第1代 15N14N 全部 居中（中带） 中层 第2代 15N14N 占1/2 14N14N 占1/2 居中（1/2） 最小（1/2） 1中层：1上层 第3代 15N14N 占1/4 14N14N 占3/4 居中（1/4） 最小（占3/4） 1中层：3上层 4、实验验证 5、结论：DNA分子复制为半保留复制。 三、DNA分子复制的过程 先一边播放DNA复制的动画，一边讲解整个过程，然后请同学们完成以下内容： 1.概念：指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。 2.时间：细胞有丝分裂和减数第一次分裂的间期 3.场所：真核细胞：细胞核（主要）、线粒体、叶绿体 原核细胞：拟核、细胞质 4.过程： 　　①解旋→提供准确模板：在ATP供能、解旋酶的作用下，DNA分子两条多脱氧核苷酸链配对的碱基从氢键处断裂，两条螺旋的双链解开，这个过程叫做解旋。解开的两条单链叫母链（模板链）。 　　②复制→合成互补子链：以上述解开的每一段母链为模板，以周围环境中游离的4种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，在有关酶的作用下，各自合成与母链互补的一段子链。 　　③复旋→子、母链结合盘绕形成新DNA分子：在DNA聚合酶的作用下，随着解旋过程的进行，新合成的子链不断地延伸，同时每条子链与其对应的母链盘绕成双螺旋结构，从而各自形成一个新的DNA分子，这样，1DNA分子→2个完全相同的DNA分子。 5.条件：⑴模板：两条母链 ⑵ 原料：四种脱氧核苷酸、 3 能量（ATP） 4 酶：DNA解旋酶、DNA聚合酶等 6.特点：①DNA分子是边解旋边复制的； ②是一种半保留式复制。（即在子代双链中，有一条是亲代原有的链，另一条（子链）则是新合成的。）　 7.“准确”复制的原因： ①DNA具有独特的双螺旋结构，能为复制提供模板； ②碱基具有互补配对的能力，能够使复制准确无误。 8.结