2019-2020年高中生物 DNA的复制示范教案 新人教版 .doc

2019-2020年高中生物 DNA的复制示范教案 新人教版从容说课DNA的复制内容是本章的一个重点，本课在教材中所占的篇幅不大，但对这节课内容进行合理的拓展和延伸，利用这节内容让学生学习科学家的思维，培养学生的能力是一个很好的内容。为此可利用有关Flash或Authorware课件，将复制过程以及科学家如何研究DNA的复制具体化、直观化。DNA的复制主要内容包括复制所需要的条件、复制过程及特点、领会DNA分子独特的双螺旋结构和碱基互补配对能力与复制的密切关系。本课不仅与DNA的结构有密切关系，也与有丝分裂、减数分裂、生物的生殖等知识有联系，并且与酶、ATP知识有关，同时也是对遗传规律进行科学解释的基础。所以在本课的学习过程中可以对选学内容DNA半保留复制的实验进行分析，并且联系生物科学的新进展等热点材料，进行分析、讨论和评价，可以培养学生的综合素质。三维目标1.知识与技能（1）概述DNA分子的复制过程；（2）了解梯度离心的原理。2.过程与方法通过复制过程的实验的分析，学习分析实验的方法。3.情感态度与价值观分析经典实验，让学生领悟科学探究的魅力。教学重点 DNA复制的条件、过程和特点。教学难点DNA分子的复制过程。教具准备DNA复制过程的分步Flash动画。课时安排1课时教学过程课前准备学生自找资料了解有关梯度离心的原理。教师准备有关DNA分子复制的早期推测的资料。情境创设生物亲代和子代之间是通过遗传物质DNA来连接的，那么亲代的遗传物质如何“多出一份”来传递给下一代呢？师生互动1.教师提供如下资料：最早期提出的DNA复制模型有三种：保留型复制（conservative replication）、半保留型复制（semiconservative replication）和分散型复制（dispersive replication）。在保留型复制的模型中，新复制出的分子直接形成，完全没有旧的部分。半保留模型是一链旧模板，合成另一链，因此形成的分子是一半新的、一半旧的。分散模型复制的两个分子也是同时含有旧的和新的部分，但是其分配是随机组合的。沃森和克里克所推测的是半保留型的复制。他们认为原有的两链DNA会分开，每一链各作为一个模板用来复制新的部分，所以新合成的分子中有一旧链和一新链。分析问题：（1）这些复制观点的提出你有何启示？（2）这些观点各不相同，如何来证明哪个观点是正确的？（3）要你来设计实验，你认为最基本的思路是什么？问题说明：（1）人类对科学的探究过程就是一个不断自我修正错误的过程。（2）只能用实验来证明。（3）最基本的思路就是能把复制的单链和原来的链作上标记，然后观察它在新DNA中出现的情况。科学家就做了这样的实验，证明DNA是进行半保留复制的。（由于是选学内容，可作为课前准备，让学生自学实验证据，在课堂上可以直接应用这个结论）2.DNA分子复制过程展示动态的DNA分子复制过程的Flash，待学生看懂后，回答如下问题：问：什么叫解旋？ 答：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。问：解旋的目的是什么？答：解旋的目的就是为复制提供准确模板，解开的两条单链叫母链（模板链）。问：什么叫“子链”？复制一次能形成几条子链？答：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。复制一次形成子链一条。问：简述“新”DNA的形成过程。答：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，1个DNA分子2个完全相同的DNA分子。一个DNA成为两个DNA，这两个DNA各含有原来的一条链。问：是否是像洗相片似的，有一张底片就可以洗出许多相片来？答：与洗相片不同。问：为什么你认为是不同的呢？答：因为DNA分子的复制结果并没有形成一个完整的、新的DNA分子。而是形成了一半新、一半旧的两个DNA分子。问：DNA复制的必需条件有哪些？答：DNA复制时必需条件是亲代DNA的两条母链提供准确模板、四种脱氧核苷酸为原料、能量（ATP）和一系列的酶，缺少其中任何一种，DNA复制都无法进行。问：这样的复制有何意义？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。教师精讲在细胞有丝分裂和减数第一次分裂的间期，以母细胞DNA分子为模板，合成子代DNA的过程。DNA的复制实质上是遗传信息的复制。复制的DNA何以保证准确呢？“准确”复制是因为：DNA具有独特的双螺旋结构，能为复制提供模板；碱基具有互补配对的能力，能够使复制准确无误。评价反馈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.分裂间期解析：DNA复制只在细胞分裂的间期进行。答案：D2.DNA分子的复制是以周围游离的为原料A.脱氧核苷酸B.磷酸C.脱氧核糖D.含N碱基解析：DNA复制是以它的基本组成单位为原料的，即脱氧核苷酸。答案：A3.下列关于DNA复制的说法，其中不正确的是A. DNA复制过程中需要酶的催化B .DNA复制过程中需要的能量直接由糖类提供C .DNA分子是边解旋边复制的D .DNA复制过程中两条母链均可作模板解析：DNA复制过程需要的能量是由ATP直接提供的。糖类物质是最主要的能源物质，它的氧化过程能放出大量的能量，形成ATP。答案：B 4.实验室里，让一个DNA分子（称第一代）连续复制三次，问：在第四代DNA分子中，有第一代DNA分子链的DNA分子占A.100%B.75%C.50%D.25%解析：复制三次，共有DNA8个，含有第一代的只有两个，所以是1/4，即25%。答案：D 5.以DNA的一条链“ATC”为模板，经复制后的子链是A.“TAG”B.“UAG”C.“TAC”D.“TUG”解析：复制是按照碱基互补配对原则进行的，所以A对应T，T对应A，C对应G，所以排列只能是TAG。答案：A6.现有从生物体内提取的一个DNA分子（称第一代）和标记放射性同位素3H的四种脱氧核苷酸，要在实验室里合成新的DNA分子：除上述几种物质外，还必须有_和_，方能合成第二代的DNA分子。在第二代的DNA分子中，有_条含3H的链。在第二代的DNA分子中，含有3H链的碱基序列相同吗？_。在第五代的全部DNA分子中，有_条不含3H的链。答案：酶 ATP 一 不同 两课堂小结DNA分子复制是DN A的主要功能之一，它是细胞分裂知识的延续，是理解遗传意义的分子基础。在细胞增殖周期的一定阶段，DNA发生精确复制，随之以染色体为单位将复制的DNA平均分配到两个子细胞中去，保证遗传的稳定；DNA复制过程中的差错导致遗传信息改变，使生物发生变异。DNA分子的半保留复制保证了DNA的精确拷贝，保证了遗传物质的稳定性。由于DNA的半保留复制，亲代DNA虽经多代复制，它的两条母链仍存在于后代而不会消失，这是解答DNA复制有关计算的关键。布置作业P54一、基础题1、2、3、4。课后拓展通过自查资料或教师提供的资料，介绍DNA复制过程中需要哪些酶。资料：螺旋酶（helicases）又称为解旋酶，是促进DNA的两条互补链分离的一类酶。细胞中含有多种螺旋酶，它们的功能相互重叠或平行。这大概是由于许多反应都需要DNA螺旋的分离，特别是DNA的复制这个精确度要求特高的反应更是如此。绝大多数螺旋酶在解链过程中都需要水解ATP供应能量，它们具有依赖于DNA的ATPase活性。DNA旋转酶：DNA在细胞内往往以超螺旋的状态存在，该酶的作用就是催化DNA分子不同超螺旋状态之间的转变。DNA聚合酶：1957年，Arthur kornberg首次发现DNA聚合酶I ，后来又相继发现了DNA聚合酶、DNA聚合酶。三种DNA聚合酶分别简写为Pol I、Pol 、Pol 。DNA聚合酶只能使链按53方向生长。它形成的是短链，称为冈崎片段。DNA连接酶：封闭DNA链上的缺口的酶。板书设计第3节 DNA的复制1. DNA分子复制过程：边解旋、边复制。2.DNA分子复制的条件：酶、原料、能量、模板。3.DNA分子复制的特点：非连续性的半保留复制。4.DNA分子复制的结果：一个DNA分子两个DNA分子。5.DNA复制的概念：是指以亲代DNA分子为模板来合成子代DNA分子的过程。6.DNA复制的生物学意义：保证了亲子两代之间性状相像。