3-3基因本质DNA复制.docVIP

第3节 DNA的复制 一、教学目标概述DNA分子的复制。情感态度与价值观方面探讨DNA复制的生物学意义。二、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。 教师组织和引导 学生活动 教学意图 问题探讨 〖提示〗两个会徽所用的原料应该选自一块石材；应先制造模型，并按模型制作会徽；应使用电子控制的刻床；刻床应由一名技术熟练的师傅操作，或完全数控等。（以上可由学生根据自己的经验推测回答，事实是原料确实选自一块石材，但由于时间紧迫，两个会徽是由两名技术最好的师傅手工雕刻的）。验证的最简单的方法是：将两个印章的图形盖在白纸上进行比较（学生也可能提出更科学、更现代化的方法）。DNA既能作为遗传物质，就必须具有精确的自我复制能力，那它是怎样进行复制的呢？ 思考讨论 引起思考引入新课 一、对DNA分子复制的推测 〖引导〗引导学生阅读课文P52，沃森和克里克提出的著名的DNA双螺旋结构模型后，又发表了遗传物质自我复制的假说。进而总结出“半保留复制”的概念。 〖讲述〗在复制过程中，原来双螺旋的两条链并没有被破坏，它们分成单独的链，每一条旧链作为模板再合成一条新链，这样在新合成的两个双螺旋分子中，一条链是旧的而另外一条链是新的，因此这种复制方式被称为半保留复制。半保留复制本实验是根据半保留复制原理和DNA密度的变化来设计的。在本实验中根据试管中DNA带所在的位置就可以区分亲代与子代的DNA了。DNA解旋酶、DNA聚合酶等 　5.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。 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.结果：一个DNA分子形成两个完全相同的DNA分子 9. 意义：DNA通过复制，使遗传信息从亲代传给了子代，从而保证了物种的相对稳定性，保持了遗传信息的连续性，使种族得以延续。 学生思考下列问题： ①什么叫解旋？解旋的目的是什么？ ②什么叫“子链”？复制一次能形成几条子链？ ③简述“子链”形成的过程。 DNA复制后两个子代DNA分子和亲代DNA分子是否完全相同？为什么？ 通过设问，学生回答，进一步让学生理解和巩固DNA复制的全过程。 DNA分子连续复制演绎的计算规律 已知某一DNA分子用15N标记（0代）将含有该标记DNA分子的细胞（或细菌）转移到只含14N的培养基中培养（进行DNA复制）若干代后，其DNA分子数、脱氧核苷酸链数及相关比例如下表： 世代 DNA分子的结构特点 脱氧核苷酸链的数量变换规律 分子总数 不同DNA分子占全部DNA分子之比 单链总数 不同脱氧核苷酸链占全部链之比 只含15N分子 含14N15N杂种分子 只含14N分子 含15N的链 含14N的链 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 2/2n 1－2/2n 2n＋1 1/2n 1－1/2n 学生填表 培养学生的总结能力 小结 1．通过学习必须掌握DNA的复制过程、复制的必需条件及DNA复制在生物学上的重要意义。为学习生物的遗传和生物的变异奠定基础。 　　2．目前DNA分子广泛用于刑事案件侦破等方面 　　（l）DNA分子是亲子鉴定的主要证据之一。 　　（2）把案犯在现场留下的毛发、血等进行分析作为破案的证据，与DNA有关。 作业 练习一二 【典型例题】 　例1.如果将大肠杆菌的 DNA分子用 标记，然后将大肠杆菌移入 培养基上连续培养。从分析得知，第一代大肠杆菌DNA储存的遗传信息与亲代大肠杆菌DNA储存的遗传信息完全相同，其原因是__________。若连续培养三代，此时，含 标记的DNA分子约占大肠杆菌DNA分子总量的多少？其原因是多少？ 　　【解析】? 解题时，可用下图表示双链DNA分子复制过程：从图解可知，第二代大肠杆菌的DNA分