DNA的复制教案

第三节第三节 DNADNA的复制的复制 一 教学目的一 教学目的 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 能力目标 1 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 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 二 教学重点 难点二 教学重点 难点 教学重点 DNA复制的条件 过程及特点 教学难点 DNA复制的过程 三 教学方法三 教学方法 新授课 观察法 分析法 谈话法和讨论法 四 课时安排 四 课时安排 1 课时 五 教具 五 教具 多媒体课件授课 六 教学过程 六 教学过程 导入新课 导入新课 讲授 首先请大家来看这一张图片 幻灯 提问 那大家知道这是一幅什么图呢 回答 2008年北京奥运会会徽 中国印 舞动的北京 提问 那接下来我要问这样一个问题 幻灯 如何将此会徽复制成两个 一样的印章 回答 首先选一块相同的原料 请最好的雕刻师傅进行雕刻等 等方案 讲授 我们今天的学习的内容就与复制有关 来看一下题目 第3节 DNA分 子的复制 板书 第三节 DNA的复制 2 2 讲授新课 讲授新课 讲授 通过上两节课有关 DNA 的学习 同学们已经知道了 DNA 是主要的 遗传物质及 DNA 的分子结构 我们先来复习一下 DNA 的分子结构 幻灯 1 DNA 分子具有特殊的空间结构 也就是具有规则的 结构 2 碱基互补配对原则 A 与 G 与 两条链上的碱基通过 连接 回答 双螺旋 T G 氢键 讲授 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 首先我们要考虑 DNA 是怎么进行复制的呢 即对 DNA 分子复制的推测 幻 灯 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 DNA 分子独特的双螺旋结构 为复制提供了精确的模板 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 什么叫解旋 解旋的目的是什么 什么叫 子链 复制一次能形成几条子链 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 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 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 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