DNA的复制教案

一、【教学目标】

1、概述DNA分子的复制。 2、探讨DNA复制的生物学意义。 二、【教学重点】

DNA分子复制的条件、过程和特点。 三、【教学难点】 DNA分子复制的过程。 四、【教学方法】

1、观察法、分析法、谈话法和讨论法，主要采用谈话法。 五、【教学手段】

1、探究法 DNA分子复制的半保留复制特点。 2、多媒体动画演示法 DNA分子复制的过程和意义。 六、【教学过程】

导入新课：想先问大家一个小问题，有多少人看过电影《侏罗纪公园》？大家知道里面的恐龙是怎样来的吗？克隆，对，但克隆一整只恐龙，是从克隆恐龙的DNA分子开始的。而克隆DNA分子，我们有一个专业术语叫DNA的复制。今天我们就来学

习DNA分子的复制，以此来了解侏罗纪里的恐龙的怎样克隆来的。 新课讲解：

一、对DNA分子半保留复制的探究与分析

请大家看到黑板，自从沃森和克里克提出DNA分子的双螺旋结构后，就有科学家猜想DNA复制的方式，他们提出了以下三种复制方式的假说。

那么这些假说中哪一个是正确的呢？沃森和克里克的推测是半保留复制，如何来证明这个观点是正确的？只能用实验来证明。如果要你来设计实验，你会怎样设计？

（1）DNA是肉眼看不见的，如何才能分辨DNA呢？

方法：把复制的单链和原来的链做上标记，然后观察它在新DNA中出现的情况。 （2）如果用同位素(放射性)进行标记,可以用什么元素进行标记?

C、H、O、N、P；该实验用N元素标记

（3）若以大肠杆菌为材料，如何获得被15N标记的亲代DNA分子？

以含15N标记的NH4Cl的培养液来培养大肠杆菌，让大肠杆菌繁殖几代，就得到了15N标记的亲代DNA分子。

（4）如何获得被14N标记的子代DNA 分子？

将上述培养的大肠杆菌转移到含14N标记的普通培养液中。

（5）要分别观察亲代和子代的情况,但实验中,复制后的DNA分子通常是随机混合在

一起的，不易分离。怎么解决这个问题？

在不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA，进行密度梯度离心的方法，记录不同质

量的DNA在离心管中的位置及比例。

上面问题分析清楚了，我们就看一下科学家们所开展的整个实验过程：

1、实验过程：首先在含有含15N标记的NH4Cl的培养液来培养大肠杆菌，让大肠杆菌繁殖几代,再将大肠杆菌转移到14N标记的普通培养液中。然后，在不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA，进行密度梯度离心的方法，记录不同质量的DNA在离心管中的位置及比例。教师引导说明整个实验过程。（结合课本图3-12） 2、实验结果

3、实验结论：DNA分子复制为半保留复制。 二、DNA分子复制的过程

先一边播放DNA复制的动画，一边讲解整个过程，然后请同学们完成以下内容： 1.概念：指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。 2.时间：细胞有丝和减数第一次的间期 3.场所：真核细胞：细胞核（主要）、线粒体、叶绿体 原核细胞：拟核、细胞质 4.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复制→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复旋→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。

5.条件：⑴模板：两条母链

⑵ 原料：四种脱氧核苷酸、 (3)能量（ATP）

(4)酶：DNA解旋酶、DNA聚合酶等

6.特点：①DNA分子是边解旋边复制的；

②是一种半保留式复制。

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：先播放DNA分子复制意义的视频，再总结到：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。

概念 以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程 10、小结 七、【随堂练

时间 细胞间期 习】

场所 细胞核（主要）、线粒体、叶绿体 分子经过4

模板：亲代DNA的两条链 成16个DNA含有最初

原料：细胞核中4种游离的脱氧核苷酸 的DNA分子 A. 2个

酶：解旋酶、聚合酶 16个 D.

1、1个DNA次复制，形分子，其中DNA分子链有（ ） 条件 B. 8个 C. 32个

能量：ATP 2、DNA分子在细胞有丝（ ）

前期 B. 特点 半保留复制，边解旋边复制 C. 分间期

意义 的连续性 3、下列关于

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 分子是边解旋复制的

将遗传信息从亲代传给子代，保持了遗传信息过程 解旋→碱基互补配对→形成子代DNA 的复制发生分

裂

的

A、中期 裂后期 D.

DNA复制的

D. DNA 复制过程中两条母链均可作模板

4、以DNA的一条链“－A－T－C－”为模板，经复制后的子链是（ ） A. “－T－A－G－” B. “－U－A－G－” C. “－T－A－C－” D. “－T－U－G－”

5．DNA复制的基本条件是（ ） A．模板，原料，能量和酶??? B．模板，温度，能量和酶 C．模板，原料，温度和酶??? D．模板，原料，温度和能量

6．下列关于DNA复制过程的正确顺序是 （ ）

①互补碱基对之间氢键断裂 ②互补碱基对之间形成氢键 ③DNA分子在解旋酶的作用下解旋 ④以解旋后的母链为模板进行碱基互补配对 ⑤子链与母链盘旋成双螺旋状结构

A.①③④②⑤ B.①④②⑤③ C.①③⑤④② D.③①④②⑤