第三章第三节DNA的复制教案教学教材

第三章 第三节DNA 的复制（1课时）

一、【教学目标】

1、概述DNA 分子的复制。

2、探讨DNA 复制的生物学意义。

二、【教学重点】

DNA 分子复制的条件、过程和特点。

三、【教学难点】

DNA 分子复制的过程。

四、【教学方法】

1、观察法、分析法、谈话法和讨论法，主要采用谈话法。

五、【教学手段】

1、探究法 DNA 分子复制的半保留复制特点。

2、多媒体动画演示法 DNA 分子复制的过程和意义。

六、【教学过程】

导入新课：想先问大家一个小问题，有多少人看过电影《侏罗纪公园》？大家知道里面的恐龙是怎样来的吗？克隆，对，但克隆一整只恐龙，是从克隆恐龙的DNA 分子开始的。而克隆DNA 分子，我们有一个专业术语叫DNA 的复制。今天我们就来学习DNA 分子的复制，以此来了解侏罗纪里的恐龙的怎样克隆来的。 新课讲解：

一、对DNA 分子半保留复制的探究与分析

请大家看到黑板，自从沃森和克里克提出DNA 分子的双螺旋结构后，就有科学家猜想DNA 复制的方式，他们提出了以下三种复制方式的假说。

最早提出的DNA 复制模型有三种:1、全保留复制：新复制出的分子直接形成，完全没有旧的部分；2、半保留复制：形成的分子一半是新的，一半是旧的；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

复制一次

复制一次

复制一次

那么这些假说中哪一个是正确的呢？沃森和克里克的推测是半保留复制，如何来证明这个观点是正确的？只能用实验来证明。如果要你来设计实验，你会怎样设计？

（1）DNA是肉眼看不见的，如何才能分辨DNA呢？

方法：把复制的单链和原来的链做上标记，然后观察它在新DNA中出现的情况。（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，我们就看一下科学家们所开展的整个实验过程：

1、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）

2、实验结果

3、实验结论：DNA分子复制为半保留复制。

二、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。

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：先播放DNA分子复制意义的视频，再总结到：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。

10、小结

七、【随堂练习】

1、1个DNA分子经过4次复制，形成16个DNA分子，其中含有最初DNA分子链的DNA分子有（）

A. 2个

B. 8个

C. 16个

D. 32个

2、DNA分子的复制发生在细胞有丝分裂的（）

A、分裂前期 B. 分裂中期

C. 分裂后期

D. 分裂间期

3、下列关于DNA复制的说法，其中不正确的是（）

A. DNA复制过程中需要酶的催化

B. DNA复制过程中需要的能量直接由糖类提供

C. DNA 分子是边解旋复制的

D. DNA 复制过程中两条母链均可作模板

4、以DNA的一条链“－A－T－C－”为模板，经复制后的子链是（）

A. “－T－A－G－”

B. “－U－A－G－”

C. “－T－A－C－”

D. “－T－U－G－”

5．DNA复制的基本条件是（）

A．模板，原料，能量和酶

B．模板，温度，能量和酶

C．模板，原料，温度和酶

D．模板，原料，温度和能量

6．下列关于DNA复制过程的正确顺序是（）

①互补碱基对之间氢键断裂②互补碱基对之间形成氢键③DNA分子在解旋酶的作用下解旋④以解旋后的母链为模板进行碱基互补配对⑤子链与母链盘旋成双螺旋状结构

A.①③④②⑤

B.①④②⑤③

C.①③⑤④②

D.③①④②⑤