第3章第3节DNA的复制
一、教学目标
1、知识目标：了解DNA半保留复制的实验；
概述DNA分子的复制；
探讨DNA复制的生物学意义
2、能力目标：培养学生观察能力、分析理解能力、逻辑思维能力
3、情感目标：激发学生学科学、用科学、爱科学的求知欲
二、教学重点、难点
1、教学重点：DNA复制的条件、过程及特点。
2、教学难点：DNA复制的过程，特别是半保留复制。
三、课时安排及教材处理
本节内容安排一个课时。教学顺序按“推测－实验证据－复制过程”
进行。
四、教学方法
利用多媒体课件，采用启发、引导的方式，使学生理解、掌握知识。
五、教学过程
利用多媒体课件，首先展示一些人和动物亲子代相似的相片，让学生思考：生物亲子代之间是通过遗传物质传递遗传信息的，那么亲代的遗传物质如何“多出一份”来传递给子代？然后让学生回顾以前学过的有关有丝分裂和减数分裂过程中DNA复制的时间，以及DNA分子的结构特点。
接下来设置问题：“请你设想一下DNA是用何种方式复制的？”教师介绍三种猜想“全保留复制”“半保留复制”“弥散复制”，让学生积极讨论这三种复制方式的结果各有什么不同，培养学生的空间想象能力。
然后介绍沃森和克里克对DNA复制过程的推测，从而得出DNA的半保留
复制过程。
其次，指导学生阅读课本，充分利用课本的彩图来分析、学习科学家对DNA
复制过程所做的经典实验，再利用多媒体展示这个实验的过程。通过这个实验使学生掌握科学研究的思想，领悟科学探究的魅力，也掌握一种生物学实验常用的方法——同位素示踪技术，分析用CsCL密度梯度离心后，重带、中带、轻带表示的DNA分子的双链构成怎样的，在整个实验亲代、子一代、子二代细胞中提取出的DNA离心结果说明了什么。通过层层分析，学生不仅能够自已得出结论，同时也训练了学生的逻辑思维能力和进一步明确了什么是半保留复制。从而也得出了DNA复制的定义。
同位素示踪DNA分子复制若干代结果分析表
世代
DNA分子的特点
DNA分子中脱氧核苷酸链的特点
分子总数
细胞中的DNA分子离心后在管中的位置
不同DNA分子数占全部DNA分子数之比
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
全在下部
0
0
0
全在中部
0
0
1/2
1/2
1/2中，1/2上
0
1/2
1/2
1/4
3/4
1/4中，3/4上
0
1/4
3/4
1/8
7/8
n
2n
2/2n中，1－2/2n上
0
2/2n
(或1/2n－1)
1－2/2n
2n＋1
1/2n
1-1/2n
小结规律：
一个DNA连续复制n次后，共有DNA分子数=
2n，其中含有原来DNA母链的分子数=2。
共有脱氧核苷酸总链数=
2n＋1，其中母链数=
2，子链数=
2n＋1－2。若亲代DNA分子中含某种碱基数为m个,则复制n次，需游离的该种碱基数为m×(2n
﹣1)个。
然后，引导学生学习课本第54页，看图3-13。
教师播放多媒体DNA分子复制过程的动态图解。学生观看后，结合课本中的内容介绍，思考回答以下问题：
1、DNA复制的概念：以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程
2、时间：有丝分裂的间期和减数第一次分裂的间期
3、场所：细胞核（主要）、线粒体、叶绿体
5、什么是解旋？解旋的目的是什么？哪两条是母链，哪两条是子链？哪两条做模板？
4、条件：①
模板：解旋的DNA分子的两条单链
②
原料：游离的4种脱氧核苷酸
③
能量：ATP
④
酶：DNA解旋酶、DNA聚合酶等多种酶。
5、过程：①解旋，提供准确模板；②碱基互补配对，合成子链；③子、母链结合，盘绕螺旋成两个新的DNA分子。
6、精确复制的原因：①规则的双螺旋结构；②碱基互补配对原则
7、特点：①边解旋边复制；②半保留复制
8、结果：一个DNA分子形成了两个完全相同的DNA分子。
通过以上分析，让学生探讨DNA复制的生物学意义。
9、意义：DNA通过复制，将遗传信息从亲代传给子代，保持遗传信息的连续性，保证物种的相对稳定性。
最后简单介绍知识的应用：目前DNA分子广泛应用于刑事案件侦破等方面：
如：DNA分子是亲子鉴定的主要证据之一。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。
总结：DNA复制的方式、条件、过程、意义。
六、课堂练习
1、DNA分子复制时，解旋酶的作用部位是（B）
A.腺嘌呤和鸟嘌呤之间的氢键
B.嘌呤和嘧啶之间的氢键
C.脱氧核糖与含氮碱基之间的化学键
D.脱氧核糖与磷酸之间的化学键
2、（2007广东生物10）下列关于DNA复制的叙
述，正确的是（A）
A、在细胞有丝分裂间期，发生DNA复制
B、DNA通过一次复制后产生四个DNA分子
C、DNA双螺旋结构全部解链后，开始DNA的复制
D、单个脱氧核苷酸在DNA酶的作用下连接合成新的子链
3、下列关于DNA复制过程的正确顺序是（D）
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
4、假如某大肠杆菌只含14N的DNA的相对分子质量为a，只含15N的DNA的相对分子质量为b。现将只含15N的大肠杆菌再培养在含14N的培养基中，那么，子二代DNA的相对分子质量平均为（B）
A．(a＋b)/2
B．(3a＋b)/4
C．(2a＋3b)/2
D．(a＋3b)/4
a
d
a
b
c
d
复制
5、右图示DNA分子复制的片段，图中a、b、c、d表示各条脱氧核苷酸链。一般地说，下列各项错误的是（B）
A．b和c的碱基序列互补
B．a和c的碱基序列互补
C．a链中（A+T）/（G+C）的比值与b链中同项比值相同
D．a链中（A+T）/（G+C）的比值与c链中同项比值相同
七、板书设计
第3节DNA的复制
一、对DNA分子复制的推测：沃森和克里克的假说
半保留复制：新合成的每个DNA分子都保留了原来DNA分子中的一条链的复制方式。
二、DNA半保留复制的证据：用同位素示踪技术培养大肠杆菌的实验
三、DNA分子的复制
1、概念：以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程
2、时间：有丝分裂的间期和减数第一次分裂的间期
3、场所：细胞核（主要）、线粒体、叶绿体
4、条件：①
模板：解旋的DNA分子的两条单链
②
原料：游离的4种脱氧核苷酸
③
能量：ATP
④
酶：DNA解旋酶、DNA聚合酶等多种酶。
5、过程：①解旋，提供准确模板；②碱基互补配对，合成子链；③子、母链结合盘绕形成新DNA分子。
6、精确复制的原因：①规则的双螺旋结构；②碱基互补配对原则
7、特点：①边解旋边复制；②半保留复制
8、结果：一个DNA分子形成了两个完全相同的DNA分子
9、意义：将遗传信息从亲代传给子代，保持遗传信息的连续性，保证物种的相对稳定性。
八、作业布置
P54：
一、1、2、3、4
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