高中生物人教版高中必修2遺傳與進(jìn)化第3章基因的本質(zhì)-DNA的復(fù)制-（呂鳳霜）

1、 DNA的復(fù)制一、教材分析本節(jié)課內(nèi)容是人教版高級(jí)中學(xué)課本生物必修2第三章第三節(jié)。DNA分子的結(jié)構(gòu)和復(fù)制是遺傳學(xué)的基本理論。這一課時(shí)，在聯(lián)系DNA結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步闡明DNA通過復(fù)制傳遞遺傳信息的功能。學(xué)好這一課時(shí)，有利于學(xué)生對(duì)有絲分裂、減數(shù)分裂、遺傳規(guī)律等知識(shí)得理解和鞏固，對(duì)于學(xué)生深刻認(rèn)識(shí)遺傳的本質(zhì)是非常重要的?！癉NA的復(fù)制”又是后面變異部分的基礎(chǔ)，學(xué)好這一課時(shí)，有利于學(xué)生對(duì)基因突變、基因重組、生物進(jìn)化等內(nèi)容的理解和掌握。學(xué)情分析學(xué)生已經(jīng)具有了DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)、有絲分裂、減數(shù)分裂的基本知識(shí)，本課時(shí)將要從分子水平來進(jìn)行探討，屬于肉眼看不到的抽象知識(shí)。高中學(xué)生的認(rèn)知體系基本形成，認(rèn)知結(jié)構(gòu)迅速發(fā)

2、展，認(rèn)知能力不斷完善。他們能夠掌握基本的思維方法，特別是抽象邏輯思維、辯證思維、創(chuàng)造思維有了較大的發(fā)展。觀察力、記憶力、想象力有了明顯的提高，認(rèn)知活動(dòng)的自覺性，認(rèn)知系統(tǒng)的自我評(píng)價(jià)和自我控制能力也有了相應(yīng)的發(fā)展。三、教學(xué)目標(biāo) 知識(shí)與技能：記住DNA復(fù)制的概念簡(jiǎn)述DNA復(fù)制的過程，并分析、歸納出DNA復(fù)制的特點(diǎn)。知道DNA復(fù)制的意義 過程與方法：培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析、推理和總結(jié)概括的能力。 情感、態(tài)度與價(jià)值觀：1、讓同學(xué)們明白不論哪種假說只有在通過實(shí)踐檢驗(yàn)并被證明是正確之后才能上升為科學(xué)理論。四、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn) 教學(xué)重點(diǎn)：DNA復(fù)制的條件、過程及特點(diǎn) 教學(xué)難點(diǎn)：DNA復(fù)制的過程六、教學(xué)過程： （1）

3、導(dǎo)入新課：提問 大家看屏幕上這兩幅圖片，你們覺得這兩幅圖有區(qū)別嗎？ 回答 沒有 講授沒有區(qū)別，因?yàn)橛疫呥@幅圖是我從左邊過來的，所以這兩幅圖是完全相同的。這是日常生活中的復(fù)制，非常常見。在生物體生命活動(dòng)中也有復(fù)制-DNA的復(fù)制。DNA是如何進(jìn)行復(fù)制的呢，我們今天就要一起來學(xué)習(xí)第三節(jié)，DNA的復(fù)制。 板書 第3節(jié) DNA的復(fù)制 （2）講授新課 講授首先DNA是怎么進(jìn)行復(fù)制的呢？科學(xué)家對(duì)此進(jìn)行了推測(cè)。我們先來看第一個(gè)問題-對(duì)DNA分子復(fù)制的推測(cè)。 板書 一、對(duì)DNA分子復(fù)制的推測(cè) 講授 對(duì)DNA復(fù)制的兩種推測(cè)：1、全保留復(fù)制：新復(fù)制出的分子直接形成，完全沒有舊的部分；2、半保留復(fù)制：（沃森和克里克提

4、出）DNA分子復(fù)制時(shí)，DNA分子的雙螺旋將解開，互補(bǔ)的堿基之間氫鍵斷裂，解開的兩條單鏈作為復(fù)制的模板，游離的脫氧核苷酸依據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，通過形成氫鍵，結(jié)合到作為模板的單鏈上。這兩種推測(cè)各有各的道理，DNA分子到底是以哪種方式進(jìn)行復(fù)制的？在1958年，科學(xué)家進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，證實(shí)了DNA是以半保留方式復(fù)制。板書 二、DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證據(jù)講授 我們先來看一下他們的設(shè)計(jì)思路。科學(xué)家將先大腸桿菌放在含有15N標(biāo)記的NH4Cl培養(yǎng)液進(jìn)行培養(yǎng)，讓其繁殖幾代，提取此時(shí)大腸桿菌的DNA,接著將大腸桿菌轉(zhuǎn)移到14N的普通培養(yǎng)液中進(jìn)行培養(yǎng)，于細(xì)胞分裂一次時(shí)提取大腸桿菌的DNA，于細(xì)胞分裂兩次時(shí)再提取一次DNA，

5、最后將在這三個(gè)不同時(shí)期提取到的DNA進(jìn)行離心，記錄下離心后試管中DNA的位置。（學(xué)生用貼不同顏色的紙條的方式對(duì)全保留復(fù)制和半保留復(fù)制過程進(jìn)行演繹）提問 在全保留復(fù)制時(shí)，親代DNA進(jìn)行密度梯度離心，應(yīng)該在試管的哪個(gè)部位？回答下方提問復(fù)制一次之后呢回答一半在下方，一半在上方提問復(fù)制兩次之后應(yīng)該在什么部位？回答1/4在下方，3/4在上方提問 在半保留復(fù)制時(shí)，親代DNA進(jìn)行密度梯度離心，應(yīng)該在試管的哪個(gè)部位？回答下方提問復(fù)制一次之后呢回答居中提問復(fù)制兩次之后應(yīng)該在什么部位？回答1/2在上方，1/在居中幻燈片播放實(shí)驗(yàn)過程與結(jié)果，并與演繹結(jié)果相比較，實(shí)驗(yàn)結(jié)果與半保留復(fù)制的演繹結(jié)果相同，證明了DNA的復(fù)制是

6、以半保留的方式進(jìn)行的。板書 三、DNA分子復(fù)制的過程講授 那知道了DNA是以半保留復(fù)制方式進(jìn)行復(fù)制的，下面來學(xué)習(xí)DNA分子復(fù)制的過程。 講授 什么是DNA的復(fù)制？ 幻燈 指以親代DNA為模板合成子代DNA的過程。提問 DNA存在于細(xì)胞的那些地方回答主要在細(xì)胞核，線粒體、葉綠體中也有講授所以DNA復(fù)制的場(chǎng)所主要在細(xì)胞核中，還有線粒體和葉綠體中也有。提問DNA的復(fù)制在什么時(shí)候進(jìn)行呢？ 回答 細(xì)胞有絲分裂的間期和減數(shù)第一次分裂前的間期講授 咋們接下來主要來看一下DNA復(fù)制的過程。DNA的復(fù)制分為三步，第一：解旋；第二：合成子鏈，是以母鏈為模板進(jìn)行堿基配對(duì)；第三：形成子代DNA。給大家三分鐘的時(shí)間看一

7、下P54第二自然段，找出這三步分別需要哪些條件才能完成DNA的復(fù)制（請(qǐng)同學(xué)起來回答）提問第一步解旋時(shí)需要哪些條件？回答能量、解旋酶問題這里的能量是以什么形式提供的?回答ATP講授這是第一步，解旋。利用細(xì)胞提供的能量，在解旋酶的作用下兩條螺旋的雙鏈解開。提問合成子鏈時(shí)又需要哪些條件呢？回答游離的四種脫氧核苷酸為原料、解開的每一段母鏈為模板、DNA聚合酶講授第二步，合成子鏈時(shí)，以解開的每一段母鏈為模板，在DNA聚合酶等酶的作用下，以細(xì)胞中游離的4種脫氧核苷酸為原料，按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，各自合成與母鏈互補(bǔ)的一段子鏈。最后，形成子代DNA。每條新鏈與對(duì)應(yīng)的模板鏈盤繞成雙螺旋結(jié)構(gòu)，就形成了子代DNA分

8、子。 講授我們來總結(jié)一下DNA的復(fù)制過程：（幻燈） 在ATP供能、解旋酶的作用下，兩條螺旋的雙鏈解開，這個(gè)過程叫做解旋。 以上述解開的每一段母鏈為模板，在DNA聚合酶等酶的作用下，以細(xì)胞中游離的4種脫氧核苷酸為原料，按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，各自合成與母鏈互補(bǔ)的一段子鏈。 隨著解旋過程的進(jìn)行，新合成的子鏈不斷地延伸，同時(shí)每條子鏈與其對(duì)應(yīng)的母鏈盤繞成雙螺旋結(jié)構(gòu)，從而各自形成一個(gè)新的DNA分子，這樣，1DNA分子2個(gè)完全相同的DNA分子。通過細(xì)胞分裂分配到兩個(gè)子細(xì)胞去。提問 通過剛剛對(duì)復(fù)制過程的學(xué)習(xí)，可以看出復(fù)制中有什么特點(diǎn)嗎？ 幻燈 DNA復(fù)制的特點(diǎn)回答 DNA分子是邊解旋邊復(fù)制的，是一種半保留式復(fù)

9、制，即在子代雙鏈中，有一條是親代原有的鏈，另一條（子鏈）則是新合成的。最后我們來看下DNA復(fù)制的意義 幻燈 DNA復(fù)制的生物學(xué)意義回答 DNA通過復(fù)制，使遺傳信息從親代傳給了子代，從而保證了物種的相對(duì)穩(wěn)定性，保持了遺傳信息的連續(xù)性，使種族得以延續(xù)。講授 這就是DNA的復(fù)制的內(nèi)容，接下來我們一起來練習(xí)一下。習(xí)題1、DNA分子的復(fù)制發(fā)生在細(xì)胞有絲分裂的（ ） A、分裂前期 B. 分裂中期 C. 分裂后期 D. 分裂間期2、 將單個(gè)的脫氧核苷酸連接成DNA分子的主要的酶是（ ） A、DNA連接酶 B. DNA酶 C. DNA聚合酶 D. 解旋酶3、DNA復(fù)制的基本條件是（ ） A模板，原料，能量和酶 B模板，溫度，能量和酶 C模板，原料，溫度和酶 D模板，原料，溫度和能量4、下列關(guān)于DNA復(fù)制的說法，其中不正確的（ ）A. DNA復(fù)制過程中需要酶的催化B. DNA復(fù)制過程中需要的能量直接由糖類提供C. DNA 分子是邊解旋復(fù)制的D. DNA 復(fù)制過程中兩條母鏈均可作模板答案 D ;C;A;B;七、作業(yè)： 課后練習(xí)八、板書設(shè)計(jì)：第三節(jié) DNA的復(fù)制一、DNA分子復(fù)制的方式：半保留復(fù)制二、DNA分子復(fù)制的過程：解旋合成子鏈形成子代DNA三、DNA分子復(fù)制的特點(diǎn)：邊解旋邊復(fù)制四、DNA分子復(fù)制的條件：模板、原料、能量、酶五、DNA分子復(fù)制的意義：傳遞遺傳信息九、課