DNA分子的复制课时教学实录

课题：DNA的复制

【教材分析】

DNA的复制在讲到细胞分裂的时候曾经提过，但是DNA又是如何复制的呢？这个建立在DNA本身特殊的双螺旋结构的基础之上。DNA分子的复制涉及到其时间、场所、模板、原料、酶、能量等条件，这个与后面基因的转录和翻译也有所关联。DNA这个核心概念是贯穿整个必修内容的，对它的认识也是逐步推进的，从其功能、结构、复制到其与基因的关系，知识点重重关联。DNA作为遗传物质，是亲代传给子代的物质，为实现亲子代间遗传信息的连续性，必然要保证DNA复制的准确性。

【学生分析】

DNA的复制是很抽象的内容，对于学生来说要知道DNA复制的过程，必须首先对DNA分子的结构了然于心，因此在课堂前需要对DNA分子的结构进行复习，最核心的就是两条链通过碱基互补配对原则连接起来。

【教学目标】

1.

总结归纳DNA分子复制的时间、场所、模板、原料、能量、酶等基本条件

2.

简单描述DNA复制的过程及其特点

3.

了解DNA半保留复制方式的实验证据

【教学重难点】

重点

1.

DNA复制的基本条件

2.

DNA复制的特点

难点

1.

DNA复制的过程

2.

DNA复制方式的实验证据

【教学过程】

环节

教师行为

【课前】播放电影《画家》片段，有没有同学看过这部电影？电影中为了造出原版美金准备了什么？

真美金→模板；工程→场所；纸、变色油墨等→原料；画家→酶；印钞机→能量

由真美金获得假美金需要这些基本条件，而假的终究成不了真的，而DNA的复制是精确的复制，其场所、时间、模板、原料等条件又是什么？这又与DNA分子的结构相关

哪两位科学家提出了DNA分子的模型？

其模型是什么？

双代表什么，外侧是什么？内侧是什么？

内部的碱基对的配对有什么特点

根据DNA分子的特殊结构，你能不能猜测下DNA分子复制的方式？

克里克在提出了DNA的双螺旋结构模型之学生行为

真美金、纸、变色油墨、印钞机、画家、隐蔽的工厂

电影导入

过渡

旧知

沃森和克里克

双螺旋结构模型

两条链，外侧是脱氧核糖和磷酸交替连接的基本骨架，内侧是碱基对

由氢键相连，遵循碱基互补配对原则

过渡

后，马上又提出了DNA复制方式的假说：即DNA的两条链解旋打开，碱基对之间的氢键断开，两条链分别作为模板，游离的4种脱氧核苷酸遵循碱基互补配对原则结合到模板链上。最终形成的2个DNA分子，每个DNA分子有一条链是原来的母链，一条链是新合成的子链，因为保留了原来DNA的一半，因此被称为半保留复制。

这个只是克里克的假设，那么怎么来证明DNA到底是哪种复制方式呢？

阅读书P53，图3-12，实验中运用了哪些技术？实验中是怎么区分母链和子链的？是如何分析出每一代中DNA的两条链的组成的？

两条链都是15N ，则位于最下层

一条链是15N，一条链是14N，则位于中层

两条链都是14N，则位于下层

若是半保留复制，则第一代实验结果是什么？第二代呢？

复制n次可以得到多少个DNA，其中含有母链的DNA分子一共有多少个？

DNA复制的时期是什么？

DNA复制的场所是什么？

（播放DNA复制的动画）小组讨论

根据动画归纳出DNA复制的模板、原料、酶、能量等基本条件

有没有同学可以简单描述一下DNA复制的过程？

很好，一个DNA分子经过一次复制形成了多少DNA？那么两个新的子代DNA中可以看到其中一条链来自亲代DNA的一条链，叫做母链，而另一条链则是新合成的子链。这种复制方式叫做半保留复制。

DNA复制是完全解旋后再复制的吗？

最后得到的两个子代DNA分子中的碱基排序有没有发生变化？

这说明了亲子代之间的遗传信息是相同的。那么是什么保证了DNA复制的精确性呢？

PCR技术的简介

①事先放入四种脱氧核苷酸起何作用？

②加入DNA聚合酶起何作用？ 运用了，同位素标记技术，用15N标记母链，用14N标记子链，通过离心后的分层分析其子代DNA的组成。

全部位于中层

一半在中层，一半在下层

2n，2个

间期（有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期）

主要是细胞核（少数线粒体和叶绿体）

模板：DNA的两条链

原料：游离的4种脱氧核苷酸

酶：解旋酶、DNA聚合酶

能量：ATP 在解旋酶的作用的DNA的两条链解旋打开，暴露出内部的碱基，根据碱基互补配对原则，游离的脱氧核苷酸连接上去形成氢键，在DNA聚合酶的作用下单个的脱氧核苷酸连接形成新的一条链。

不是的

没有

①双螺旋结构

②遵循碱基互补配对原则

原料

使单个脱氧核苷酸连接起来

DNA半保留复制的实验证据

DNA复制的基本条件及特点

科学与技术

③加入ATP的作用是什么？

④为什么要加入DNA作引子？

1个亲代DNA分子经过n次复制，可以形成多少个DNA？

这些DNA分子中含有母链的DNA有多少个？

（注意母链一直都只有2条）

含有子链的DNA有多少个？

假如每个DNA分子中含有某种核苷酸a个，则复制n次需要消耗游离的该种核苷酸多少个？

提供能量

模板

2

n DNA的相关计算

2个

n 2

n

a（2-1）

【教学反思】