DNA的复制1课时教案-生物高一必修二第三章第三节人教版

DNA的复制1课时教案-⽣物⾼⼀必修⼆第三章第三节⼈教版
第三章基因的本质
第三节 DNA的复制（必修⼆）
⼀、考纲要求
1.概述DNA分⼦的复制；
2.探讨DNA复制的⽣物学意义
3.培养学⽣⾃学能⼒，观察能⼒、分析理解能⼒
4.激发学⽣学科学、⽤科学、爱科学的求知欲
⼆、教学重点和难点
教学重点：
DNA复制的条件、过程及特点。

教学难点：
DNA复制的过程，特别是半保留复制。

三、专家建议
本节课内容是⼈教版⾼中⽣物必修2第3章第三节。

这⼀课时，是遗传学的基本理论，在联系DNA结构的基础上，进⼀步阐明DNA通过复制传递遗传信息的功能。

学好这⼀课时，有利于学⽣对有丝分裂、减数分裂、遗传规律等知识得理解和巩固，对于学⽣深刻认识遗传的本质⾮常重要。

本节内容⼜是学习后⾯第5章内容的基础，学好这⼀课时，有利于学⽣对基因突变、基因重组等内容的理解和掌握。

四、教学⽅法
讲授法、探究法、讨论法
五、教学⽤具
教学课件
六、教学过程
(⼀)、引⼊新课
什么是DNA的复制？
DNA分⼦的复制是指以亲代DNA分⼦为模板合成⼦代DNA分⼦的过程.
DNA分⼦是如何复制的?
（⼆）、对DNA分⼦复制的推测
最早提出的DNA 复制模型有三种：
1、半保留复制：形成的分⼦⼀半是新的，⼀半是旧的；
2、全保留复制：新复制出的分⼦直接形成，完全没有旧的部分；
3、分散复制：新复制的分⼦中新旧都有，但分配是随机组合的；
沃森和克⾥克推测是半保留复制模型
如果要设计实验证明哪个观点是正确的，你认为最基本的思路是什么？
把复制的⼦链和原来的母链做上标记，然后观察它们在新DNA 中出现的情况。

探究DNA 分⼦复制⽅式
关键: 区分亲、⼦代DNA
实验⽅法: 同位素⽰踪法
实验材料: ⼤肠杆菌
将⼤肠杆菌放在NH4Cl 培养液培养⽣长
4、对DNA 复制⽅式的探究
假说-演绎法：【作出假设】
DNA 复制是⼀种半保留式的复制
每个⼦代DNA 均由1条母链和1条⼦链组成。

（三)、DNA 半保留复制的实验证据
演绎推理
问题1:如果DNA 是半保留复制，复制后得到的⼦⼀代DNA 和⼦⼆代DNA 的组成是怎样的? 问题２:如果要在实验中直观地区别、“标识”母链或⼦链,可以采取什么办法？
同位素(具放射性)标记的⽅法
问题３:如果⽤同位素(放射性)进⾏标记,⽤什么元素?
可⽤C 、H 、O 、N 、P 等元素
问题４:如果亲代DNA 是15N 的，放在14N 的环境中进⾏培养，则亲代、⼦⼀代、⼦⼆代DNA 分别含有哪种N 元素？
问题５: 要验证上述预测,就要分别观察亲代和⼦代的情况,但实验中,复制后的DNA 分⼦混合在⼀起的，不易分离。

怎么解决这个问题？
通过离⼼使其发⽣分层(15N 质量⼤于14N)
问题６:如果对亲代、⼦⼀代、⼦⼆代的DNA 都分别进⾏离⼼，结果会怎样分布？
1958年,科学家以⼤肠杆菌为实验材料，运⽤同位素⽰踪技术
想⼀想: 怎样把不同的DNA 分开呢？
密度梯度离⼼技术
3种预期结果实验结果分析结论：
实际实验结果：
DNA复制⽅式:
思维拓展
1) 复制n次后DNA个数: 2n(n=复制次数)
2) 含母链的DNA数量⽐例
⽆论DNA复制多少次,含有母链的DNA分⼦只有两条
例：将 15N标记的DNA分⼦放在 14N 的培养基上培养，经过3次复制，在所形成的⼦代 DNA 中，含15N 的DNA占总数的⽐例和含15N的脱氧核苷酸链占总数的⽐例各为（）和（）A．1/16 B．l／8 C．1／4 D．1／2
1、DNA分⼦复制发⽣在什么时间? 有丝分裂间期和减数第⼀次分裂的间期
总结：
(四）、DNA分⼦复制的过程
1.概念：是指以亲代DNA为模板合成⼦代DNA的过程
2.时间：细胞有丝分裂的间期和减数第⼀次分裂的间期（真核⽣物）
3.场所：细胞核(主要)
4. 过程：（1）解旋（2）合成互补⼦链（3）螺旋化
什么叫解旋？解旋的⽬的是什么？
在ATP供能、解旋酶的作⽤下，DNA分⼦的两条脱氧核苷酸链配对的碱基从氢键处断裂，双螺旋的两条链解开的过程。

⽬的：为复制提供准确的模板，解开的两条单链叫母链。

解旋酶的作⽤位点？碱基对之间的氢键
5、DNA分⼦复制时需要哪些条件？
①模板：亲代DNA的两条母链；②原料：4种脱氧核苷酸：
③能量：ATP; ④酶：DNA解旋酶，DNA聚合酶等。

6.DNA分⼦复制的特点: 边解旋边复制半保留复制⽅式
7.DNA准确复制的原因?
①DNA分⼦具有独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板；
②碱基遵循互补配对原则，使复制准确⽆误。

DNA的复制是否⼀定准确⽆误？
8.DNA分⼦的复制实质(意义)？
DNA分⼦通过复制，使遗传信息从亲代传递给了⼦代，从⽽保持了遗传信息的连续性，保证了物种的相对稳定性。

总结：
规律1：亲代DNA复制n代后，DNA分⼦数为2n，含亲代母链的DNA分⼦数为2，不含亲代母链的DNA分⼦数为2n-2
变通：亲代母链与⼦代DNA链数之⽐为：1/2n
含亲代母链的DNA分⼦数与⼦代DNA分⼦数之⽐为：2/ 2n
规律2：亲代DNA分⼦经 n 次复制，所需某种游离的脱氧核苷酸数=a (2 n－1)
规律3：碱基总数＝失去H2O数＋2
例如：⼀个DNA分⼦⽚段，经⽔分解消耗88个⽔分⼦，得到多少个脱氧核苷酸？90
七、课堂总结
本节课我们学习了DNA的化学组成，DNA的⽴体结构和DNA的特性。

组成DNA的碱基共有A、T、G、C四种，构成DNA的基本单位也有4种。

每个DNA分⼦由⼆条多脱氧核苷酸长链反向平⾏盘旋成双螺旋结构，两条链上的碱基按照碱基互补配对原则，即A—T、G—C，通过氢键连接成碱基对。

DNA分⼦具有稳定性、多样性和特异性。

多样性产⽣的原因主要是碱基对的排列顺序千变万化，4种脱氧核苷酸排列的特定顺序，包括特定的遗传信息。

每个DNA分⼦能够贮存⼤量的遗传信息。

⼋、板书设计
第3节 DNA分⼦的复制
⼀、对DNA分⼦复制的推测
⼆、DNA半保留复制的实验证据
三、DNA分⼦复制的过程
1、概念：
2、场所：
3、时期：
4、条件：
5、过程：
6、特点：
7、准确复制原因
8、意义。