DNA的复制教学设计

DNA的复制教学设计

知识与技能：概述DNA分子的复制以及其生物学意义。

过程与方法：通过讨论交流培养学生的口头表达能力和逻辑思维能力，自主探究、合作学习的能力。

情感、态度与价值观：探讨DNA复制的生物学意义，通过揭示DNA结果和功能的统一，对学生进行唯物主义世界观教育。

重点：DNA分子复制的条件、过程和特点。

难点：DNA分子复制的过程。

教学策略：讲述法为主，学生自学、讨论相结合。

课时：1课时。

教学过程：

新课导入：上节课我们已经知道了DNA的结构，作为遗传物质，DNA 具有严谨的双链螺旋结构，而生物的结构和功能总是相互适应的，DNA 作为遗传物质应该首先具备什么功能呢？

（板书：DNA的复制）

新课研学

一、DNA分子的复制基本概念

学生先阅读教材P63。教师提出问题:

1.何谓DNA的复制？（即：复制的概念）

学生回答后总结（略）

补充强调：这里说的复制不是指其他物品的复制，是指DNA分子的复制，就是指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。则1DNA→2DNA。那么，怎样由1DNA→2DNA呢？这就是：

2. DNA的复制发生的时间？

学生回答后总结（略）

发生在有丝分裂和减数分裂的间期。

3. DNA的复制发生的场所？

细胞核（主要），线粒体，叶绿体。

二、DNA分子的复制的方式

1.设疑：引导学生猜想DNA的复制方式可能有哪些种类？可让学生分组讨论。

（引导方向：半保留复制、全保留复制……等等）

总结后讲述：经科学家们的千辛万苦，已经证明了，DNA的复制方式是半保留复制，那么如果让大家来想办法证明这样一个事实，大家能想到哪些办法呢？

（学生可能会在思考的过程中出现困难）

随即引导到课本P63实验，我们来看看当时科学家们是如何证明DNA分子的半保留复制方式的？

详细讲述该试验（讲述过程略）

讲述完之后引导学生理解这个实验的原理，尝试让学生回答后面的分析题！

2.讲述DNA分子复制过程。

先引导学生自学教材P64相关内容之后再进行答疑讲解。

讲述内容：DNA分子复制过程：a.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，于是部

分双螺旋解旋为两条平行双链，此过程叫解旋。解开的两条单链叫母链(模板链)。

b.合成互补子链:以上述解开的两条多脱氧核苷酸链为模板，在酶的作用下，以周围环境中游离的脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，合成两条与母链互补的子链。

c.子母链结合形成新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互相盘绕成螺旋结构，解旋完即复制完，形成新的DNA分于，这样一个DNA分子就形成两个完全相同的DNA分子。即边解螺旋边复制。

特别补充强调：DNA分子复制包括：①解旋：在DNA解旋酶的作用下，能量ATP的参与，把双链螺旋的DNA打开氢键，解开成为两条单链，且以单链为模板。

②合成：在DNA合成酶的作用下，以母链为模板， ATP为能量，脱氧核苷酸为原料，按碱基互补配对原则合成为一条新的子链。

③复旋：在DNA复旋酶的作用下，以ATP为能量，一条母链和一条子链螺旋成为一个新的DNA分子。即：

1DNA→2DNA单链（母）→2母＋2子→（母十子）＋（母十子）

→2DNA

由上述过程可以知道，在以母链为模板合成新的子链的过程中，新合成的子链上脱氧核苷酸的排列顺序与另一条每链上脱氧核苷酸的排列顺序完全相同，故母链与子链螺旋化形成的新DNA分子中碱基对的排列顺序也完全相同；新形成的每个DNA分子中的双链有一条是未自上代DNA的母链，所以叫半保留复制。科学家已经用35P或14N同位素示踪得以证实。

3.待学生充分理解DNA分子的复制过程之后，引导学生总结DNA分子复制的特点、条件、结果和DNA分子复制的生物学意义。

学生回答后总结：

特点 （1）DNA分子式边解旋便复制的；（2）是一种半保留复制方式。（即在子代双链中，有一条是亲代原有的链，另一条则是新合成的。）

条件 （1）模版：两条母链；（2）原料：四种脱氧核糖核苷酸、能量（ATP）;(3)酶：DNA解旋酶、DNA聚合酶。

结果 一个DNA分子通过复制形成完全相同的两个DNA分子。

意义 DNA通过复制，是遗传物质中储存的信息从亲代传给子代，从而保证了物种的相对稳定性，保持了遗传信息的连续性，是种族得以延续。

课堂小结

概念：

时间：有丝分裂和减数分裂的间期

条件：（1）模版：两条母链；（2）原料：四种脱氧核糖核苷酸、能量（ATP）;(3)酶：DNA解旋酶、DNA聚合酶。

过程：解旋、配对、合成。

特点：（1）DNA分子式边解旋便复制的；（2）是一种半保留复制方式。（即在子代双链中，有一条是亲代原有的链，另一条则是新合成的。）

意义：保证了物种的相对稳定性