DNA分子的复制教学设计第一课时

《DNA的复制》课堂教学设计

一、教学目标

（一）知识目标

1.概述DNA分子的复制。

2.探讨DNA复制的生物学意义。

（二）能力目标

通过引导学生观察拉链和DNA复制的比较，鼓励学生大胆想象、猜测，培养学生自主探索、合作学习、分析问题、解决问题的能力。

（三）情感目标

通过分组探究活动，培养学生的协作意识和科学态度学情分析

二、教学重点和难点

1.教学重点

DNA分子复制的条件、过程和特点。

2.教学难点

DNA分子复制的过程。

三、教学方法

合作探究、讨论法演示法、讲授法

媒体课件用PowerPoint制作的演示文稿（内有DNA复制过程的动画）；实物展台

展示学生推导的DNA半保留和全保留复制的结果及相应的实验结果示意图

四、教学程序设计

（一）由【观看视频】引入新课

学生：观看视频思考讨论回答

【教师】DNA既能作为遗传物质，就必须具有精确的自我复制能力，那它是怎样进行复制的呢？

（二）讲授新课

1、对DNA分子复制的推测

【引导】引导学生阅读课文P52，沃森和克里克提出的著名的DNA双螺旋结构模型后，又发表了遗传物质自我复制的假说。进而总结出“半保留复制”的概念。

【讲述】在复制过程中，原来双螺旋的两条链并没有被破坏，它们分成单独的链，每一条旧链作为模板再合成一条新链，这样在新合成的两个双螺旋分子中，一条链是旧的而另外一条链是新的，因此这种复制方式被称为半保留复制。

2、DNA半保留复制的实验证据

【讲述】我们知道，当假说通过实践检验并被证明是正确的后，才能上升为科学理论。随着科学技术的发展，放射性同位素示踪技术被应用到DNA分子复制的研究中。下面我们来探讨一下DNA分子半保留复制的实验证据。

【讲述】大家阅读课文P53，结合图3-12，利用物理、化学知识体会科学家实验设计的方法、原理、步骤、结果、结论及它的巧妙之处。

强调：该实验证明了DNA的复制是以半保留的方式进行的。

3、

DNA复制的过程

【学生思考】：

①什么叫解旋？解旋的目的是什么？

②什么叫“子链”？复制一次能形成几条子链？

③简述“子链”形成的过程。

DNA复制后两个子代DNA分子和亲代DNA分子是否完全相同？为什么？

【教师】师生共同归纳得出以下知识：

1.概念：指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。DNA的复制实质上是遗传信息的复制。

2.时间：细胞有丝分裂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：⑴模板：两条母链

⑵原料：四种脱氧核苷酸、能量（ATP）

⑶酶：DNA解旋酶、DNA聚合酶等

5.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。

6.特点：①DNA分子是边解旋边复制的；②是一种半保留式复制。（即在子代双链中，有一条是亲代原有的链，另一条（子链）则是新合成的。）

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：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。

4、DNA分子连续复制演绎的计算规律

【学生】分析归纳，完成表格内容

世代

DNA分子的结构特点

分子不同DNA分子占全部DNA分子之比

总数

只含15N分子

含14N15N杂种分子

1 1/2 1/4 2/2n

只含14N分子

1/2 3/4 1－2/2n

脱氧核苷酸链的数量变换规律

单链总数

不同脱氧核苷酸链占全部链之比

含15N的链

2 4 8 16 2n＋1含14N的链

1/2 3/4 7/8 1－1/2n

0 1 2 3 n 1 2 4 8 2n

1

1 1/2 1/4 1/8

1/2n

（三）课堂小结

通过学习必须掌握DNA的复制过程、复制的必需条件及DNA复制在生物学上的重要意义。为学习生物的遗传和生物的变异奠定基础。

目前DNA分子广泛用于刑事案件侦破等方面：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。

（四）课堂练习

PPT展示练习题目

（五）课后作业

1、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

2、假设某大肠杆菌含N的DNA的相对分子质量为，a若将其长期培养在含N的培养基中便得到含N的DNA，相对分子质量为b。现将含N的DNA大肠杆菌再培养在N的培养基中，子二代DNA的相对分子质量平均为（

）

A．(a+b)/2 B．(3a+b)/2 C．(a+3b)/2 D．(a+b)/2 153、某双链DNA分子带有N同位素标记，在试管中以该DNA为模板进行复制实验，连续复制144代之后，试管中带有N同位素标记的DNA占总量的

A. 12.5% B. 25% C. 50% D. 100% （六）板书设计

第3节

DNA的复制

规则的双螺旋结构及特点

DNA的空间结构

一、DNA分子的结构

碱基互补配对原则A-T

G-C

DNA是高分子化合物

DNA的化学结构

DNA的基本组成单位

DNA是多脱氧核苷酸链

多样性

二、DNA分子的特性

特异性

时间

过程

三、DNA分子的复制

条件

特点

概念

意义

1515141415