DNA分子的复制优秀完整教案

《DNA的复制》教案 伊旗高级中学高一生物 呼学英

1、教学目的

（一）知识目标

（1）

理解DNA复制的含义。

（2）

掌握DNA的复制过程。

（3）

概述DNA复制的生物学意义。

（二）能力目标

（1）

通过对DNA复制的学习，让学生掌握运用碱基互补配对原则分析问题。

（2）

培养学生观察、分析、推理和总结概括的能力。

（三）情感目标

(1) 让同学们认识与人合作在科学研究中的重要性以及技术的进步在探索真理中的重要作用。

(2) 让同学们明白不论哪种假说只有在通过实践检验并被证明是正确之后才能上升为科学理论。

2、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

充分发挥多媒体计算机的独特功能，把DNA的复制过程等重、难点知识编制成多媒体课件。将这些较难理解的重、难点知识变静为动、变抽象为形象，转化为易于吸收的知识。

3、课的类型及主要教学方法 新授课；观察法、分析法、谈话法和讨论法

4、课时安排：

1课时。

5、教学过程：

（1）导入新课：

前两节课我们学习DNA分子结构，我们知道生物的遗传信息是指DNA分子中的碱基排列顺序。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？

作为主要的遗传物质DNA分子不仅能够储存大量的遗传信息，还能传递遗传信息，遗传信息的传递就是通过DNA分子的复制来完成的，那DNA是怎样复制的呢？它的复制与它的双螺旋分子结构有没有什么联系呢？让我们带着问题进入今天的学习，请同学们阅读52页到54页，思考我们这节课将要学习哪些内容？

[板书] 第三节 DNA的复制

（2）讲授新课

[板书] 一、对DNA分子复制的推测

[讲授] 在学习之前我想请大家先阅读一下书上第52页关于DNA分子复制的推测的这段内容，这段内容主要是说沃森和克里克在提出了著名的DNA双螺旋结构模型后，又发表了遗传物质自我复制的假说,并提出了“半保留复制”这一概念。

[提问] 通过刚刚的阅读，谁可以解释一下什么叫做半保留复制？

[回答] DNA分子复制时，DNA分子的双螺旋将解开，互补的碱基之间的氢键断裂，解开的两条单链作为复制的模板，游离的脱氧核甘酸依据互补配对原则，通过形成氢键，结合到作为模板的单链上。由于新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链，因此，这种复制方式被称做半保留复制。

[讲授] 其实"半保留复制"只是沃森和克里克提出的一种对DNA复制方式的假说，对于的DNA的复制机理还存在着很多不同的假说。另一种关于DNA复制方式较普遍的假说是"全保留复制",既复制时DNA的两条母链会分开分别复制形成两条子链，之后两条母链结合恢复原状，新合成的两条子链彼此互补结合形成一条新的双链DNA分子。（幻灯）

现在知道了DNA复制方式的两种假说,那DNA究竟是如何进行复制的呢？我们该以什么作为依据去分析判断呢？刚刚xx同学已经为我们解释了什么叫做半保留复制.我也给出了大家全保留复制的概念。

[提问] 那这两种复制方式新合成的子代DNA有什么不同呢？

[回答] 半保留复制新合成的每个DNA分子中，会保留原来DNA分子中的一条链；而全保留复制新合成的每个DNA分子中的两条链都是新合成的。

[讲授] 根据这点我们只要区分亲代与子代的DNA就可以清楚的知道DNA的复制方式究竟是半保留的还是全保留的。科学家在1958年以大肠杆菌为实验材料，运用同位素示踪技术，设计了一个实验检验了DNA的复制方式，我们来看一下这个实验是怎样进行的。（幻灯）

[讲授] 科学家将先大肠杆菌放在含有15N标记的NH4Cl培养液进行培养，让其繁殖几代，提取此时大肠杆菌的DNA,接着将大肠杆菌转移到14N的普通培养液中进行培养，于细胞分裂一次时提取大肠杆菌的DNA，于细胞分裂两次时再提取一次DNA，最后将在这三个不同时期提取到的DNA进行离心，记录下离心后试管中DNA的位置。

[提问] 大家运用物理和化学知识可以想到为什么科学家要用15N和14N标记的两种不同培养液来培养大肠杆菌吗? [回答] 大肠杆菌在培养液中会用到N元素进行的复制，从而15N，14N被标记到链上，而由于两者的密度不同，在DNA离心时导致沉降系数不同，使得DNA带分布在试管中的不同位置，由此可以判断出DNA的复制方式。

[讲授] 我们来看一下经离心后DNA带在试管中的分布情况如何？比较三个试管中带的分布情况，第一次提取的DNA离心后分布在靠近试管底部的位置，第二提取的DNA离心后分布在试管的中间位置，而第三次提取的DNA离心后有两条DNA带，一条分布在离试管底部最远的位置，一条位于试管的中间位置。

[提问] 解释一下为什么这三条DNA带分布在试管中的不同位置?可以从DNA带的分布情况来判断DNA的复制方式是什么？为什么不是全保留复制？

[回答] 如果是以全保留进行复制的话就试管里只会有上下两条带，不会出现中间带。

[讲授] 来看下大肠杆菌DNA的半保留复制过程。先在15N标记的培养液中进行DNA复制，合成的都是15N标记的双链DNA，用15N15N表示，密度最大，所以离心后的DNA带最靠近试管的底部；后转移到14N的培养液中以半保留方式复制了一次，合成了只有一条链被15N标记的子代双链DNA,用15N14N表示，密度居中，位置也居中；接着再复制一次时新合成了两条DNA链都没有被15N标记的子代双链DNA，用14N14N表示，密度最小，也就离试管底部最远．

其实这个实验证明了DNA的复制是以半保留的方式进行的。

[板书] 二、证明DNA半保留复制的实验

[讲授] 那知道了DNA是以半保留复制方式进行复制的，下面来学习DNA分子复制的过程，在学习之前，先请大家阅读一下书上就第54页的内容，来回答这几个问题：

[板书] 三、DNA复制的过程

[幻灯] DNA复制的概念？

[回答] 指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。

[提问] 那DNA复制的实质是什么呢？

[回答] DNA的复制实质上是遗传信息的复制。

[幻灯] DNA复制的时间和场所？

[回答] 细胞有丝分裂和减数第一次分裂的间期

[幻灯] DNA复制的条件？

[回答] 模板，原料，能量，酶等

[幻灯] DNA“准确”复制的原因？

[回答] ①DNA分子独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板。

②通过碱基互补配对，保证了复制能够准确无误地进行。

[讲授] 接下来我们学习复制的过程

[幻灯] DNA复制的过程

银幕上出现动态的DNA分子复制过程图解，（flash ）待学生看懂图后，回答如下问题：

[幻灯]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。

[讲授]我们来总结一下DNA的复制过程：（幻灯）

①在ATP供能、解旋酶的作用下，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以上述解开的每一段母链为模板，在DNA聚合酶等酶的作用下，以细胞中游离的4种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，各自合成与母链互补的一段子链。

③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。通过细胞分裂分配到两个子细胞去。

[提问] 通过刚刚对复制过程的学习，可以看出复制中有什么特点吗？

[幻灯] DNA复制的特点

[回答] DNA分子是边解旋边复制的，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。

最后我们来看下DNA复制的意义

[幻灯] DNA复制的生物学意义

[回答] 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。

[讲授] 我们利用这张表格来复习一下今天的学习内容。

[填表格] [习题] 1、某些药物可以抑制肿瘤细胞DNA的复制，从而达到控制癌症的目的。这些药物作用的细胞正处于细胞周期的（ ）

A、间期 B、前期 C、中期 D、不能确定

[答案] A 2.一个DNA分子自我复制后形成两个DNA分子，这两个新的DNA分子（ ）

A.分别由两条母链和两条子链形成

B.两条母链和两条子链随机结合而成

C.分别由一条子链及一条母链结合而成

D.一条子链与另一条子链的母链结合

[答案] C 3．DNA分子的半保留复制方式使

[ ] A．分子结构具有相对稳定性 B．能精确进行自我复制，保证亲代与子代之间的连续性

C．能够精确地指导蛋白质合成

D．产生可遗传变异的机会

[答案] B 4．一个双链DNA分子为第一代，经过3次自我复制，在第四代DNA分子中，共有[ ]条长链有[ ]条第一代脱氧核苷酸的长链

A．2 B．4 C．8 D．16 [答案] D ；A [幻灯] 看图填空

【板书设计】

第三节 DNA的复制

一、对DNA分子复制的推测

二、DNA半保留复制的实验证据

三、DNA分子复制的过程