【生物】DNA的復(fù)制說課課件-2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期生物人教版必修2

第三章基因的本質(zhì)第二節(jié)DNA的復(fù)制2134說教材

說學(xué)情說教學(xué)策略說教學(xué)過程5說板書設(shè)計(jì)01說教材教材分析

《DNA的復(fù)制》是人教版必修二第三章第三節(jié)的內(nèi)容，是遺傳學(xué)的基本理論，也是本章的重點(diǎn)和難點(diǎn)之一，在聯(lián)系DNA結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步闡明通過復(fù)制傳遞遺傳信息的過程。同時(shí)為學(xué)生學(xué)習(xí)基因突變、基因重組、生物進(jìn)化等內(nèi)容的理解打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。說教材課程標(biāo)準(zhǔn)說教材大概念

概念3

遺傳信息控制生物的性狀，并代代相傳。3.1

親代傳遞給子代的遺傳信息主要編碼在DNA分子上。重要概念次位概念3.1.3概述DNA分子通過半保留方式進(jìn)行復(fù)制教學(xué)目標(biāo)生命觀念：1、通過學(xué)習(xí)，掌握DNA復(fù)制的過程。

2、能夠說出DNA復(fù)制的生物學(xué)意義科學(xué)思維：通過演繹推理DNA半保留復(fù)制實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析、推理和總結(jié)概括的能力?？茖W(xué)探究：通過探究DNA的復(fù)制方式，培養(yǎng)學(xué)生的探究能力。社會(huì)責(zé)任：認(rèn)識(shí)到不論哪種假說只有在通過實(shí)驗(yàn)證明后，才能上升為科學(xué)理論以及認(rèn)同技術(shù)的進(jìn)步在探索遺傳物質(zhì)中的重要作用。說教材教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：DNA復(fù)制的過程。教學(xué)難點(diǎn)：通過假說-演繹法探究DNA復(fù)制的方式。說教材02說學(xué)情學(xué)情分析說學(xué)情在知識(shí)上學(xué)生已經(jīng)掌握了DNA結(jié)構(gòu)，有絲分裂和減數(shù)分裂等相關(guān)知識(shí)。

在能力上學(xué)生已經(jīng)具備一定的分析歸納能力，邏輯推理能力。但本節(jié)內(nèi)容比較抽象，仍需教師引導(dǎo)。03說教學(xué)策略教法

由于本節(jié)內(nèi)容比較抽象，我準(zhǔn)備采取設(shè)置情境教學(xué)，充分利用多媒體的功能，把DNA復(fù)制過程編制成動(dòng)態(tài)過程，使難點(diǎn)知識(shí)變靜為動(dòng)、變抽象為形象，轉(zhuǎn)化為易于吸收的知識(shí)。激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握。說教學(xué)策略學(xué)法說教學(xué)策略學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，教學(xué)過程中要注重引導(dǎo)式學(xué)習(xí)，體現(xiàn)出學(xué)生的主體地位，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和合作意識(shí)。學(xué)生應(yīng)通過觀察、分析、討論與教師講授相結(jié)合來學(xué)習(xí)本課內(nèi)容。04說教學(xué)過程問題探討沃森和克里克在發(fā)表DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的那篇著名短文的結(jié)尾處寫道：“值得注意的是，我們提出的這種堿基特異性配對(duì)方式，暗示著遺傳物質(zhì)進(jìn)行復(fù)制的一種可能的機(jī)制。”inthefollowingcommunications.Wewerenotawareofthedetailsoftheresultspresentedtherewhenwedevisedourstructure,whichrestsmainlythoughnotentirelyonpublishedexperimentaldataandstereo-chemicalarguments.

Ithasnotescapedournoticethatthespecificpairingwehavepostulatedimmediatelysuggestsapossiblecopyingmechanismforthegengticmaterial.Fulldetailsofthestructure,includingthecon-ditionsassumedinbuildingit,togetherwithasetofco-ordinatesfortheatoms,willbepublishedelsewhere.《核酸的分子結(jié)構(gòu)》論文節(jié)選討論1.堿基互補(bǔ)配對(duì)原則暗示DNA的復(fù)制機(jī)制可能是怎樣的？堿基互補(bǔ)配對(duì)原則是指DNA兩條鏈的堿基之間有準(zhǔn)確的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，暗示DNA的復(fù)制可能需要先解開DNA雙螺旋的兩條鏈，然后通過堿基互補(bǔ)配對(duì)合成互補(bǔ)鏈。2.這句話中為什么要用“可能”二字？這反映科學(xué)研究具有什么特點(diǎn)？科學(xué)研究需要大膽的想象，但得出結(jié)論必須建立在確鑿的證據(jù)之上。提出問題作出假設(shè)演繹推理實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證得出結(jié)論DNA的復(fù)制方式?(1)半保留復(fù)制(2)全保留復(fù)制設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)思考?討論思考1：這兩種假說從結(jié)果上來看有什么區(qū)別？思考2：如果要設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假說，那么需要重點(diǎn)觀察什么？思考3：如何區(qū)分模板DNA母鏈和新合成的DNA子鏈呢？提出問題作出假設(shè)演繹推理實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證得出結(jié)論設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)用什么方法能在實(shí)驗(yàn)中直觀區(qū)分母鏈和子鏈？同位素標(biāo)記法。該實(shí)驗(yàn)用什么元素做標(biāo)記？為什么？證明DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)思考?討論1.實(shí)驗(yàn)方法15N和14N是N元素的兩種穩(wěn)定的同位素(無放射性)，這兩種同位素的相對(duì)原子質(zhì)量不同，含15N的DNA比含14N的DNA密度大。脫氧核苷酸磷酸PCHON√含N堿基五碳糖證明DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)思考?討論2.實(shí)驗(yàn)材料：3.實(shí)驗(yàn)方法：4.實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)果：大腸桿菌同位素標(biāo)記技術(shù),密度梯度離心技術(shù)梅塞爾森、斯塔爾1.實(shí)驗(yàn)人：分裂一次提取DNA離心15N/15N-DNA14NH4Cl再分裂一次繁殖若干代上中下上中下提取DNA離心上中下哪個(gè)位置？哪個(gè)位置？15NH4CI提取DNA離心14NH4Cl14NH4Cl提出問題作出假設(shè)演繹推理實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證得出結(jié)論設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)提出問題作出假設(shè)演繹推理實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證得出結(jié)論設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)思考?討論上中下上中下上中下上中下上中下上中下(1)半保留復(fù)制(2)全保留復(fù)制親代第一代第二代中帶輕帶重帶提出問題作出假設(shè)演繹推理實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證得出結(jié)論設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)思考?討論分裂一次再分裂一次親代子一代子二代15N/14N14N/14N15N/14N15N/15NDNA的復(fù)制是以半保留方式進(jìn)行的一個(gè)被15N標(biāo)記的DNA轉(zhuǎn)移到14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，復(fù)制了n次：二、DNA復(fù)制的相關(guān)計(jì)算①子代DNA共2n個(gè)含15N的DNA分子：

個(gè)只含15N的DNA分子：

個(gè)含14N的DNA分子：

個(gè)只含14N的DNA分子：

個(gè)②脫氧核苷酸鏈共2n＋1條含15N的脫氧核苷酸鏈：

條含14N的脫氧核苷酸鏈：

條202n(2n－2)2(2n＋1－2)不消耗親代DNA分子中含有某種脫氧核苷酸數(shù)為m個(gè)，則：m（2n-1）m·2n-1③消耗的脫氧核苷酸數(shù)①復(fù)制n次，共需要消耗游離的該種脫氧核苷酸數(shù)？

個(gè)②復(fù)制第n次時(shí)，共需要消耗游離的該種脫氧核苷酸數(shù)？

個(gè)m·(2n-1)-m·(2n-1-1)二、DNA復(fù)制的相關(guān)計(jì)算過程以親代DNA為模板合成子代DNA的過程。隨著染色體的復(fù)制而完成的減數(shù)分裂前的間期(1)概念：(2)發(fā)生時(shí)期：(3)場(chǎng)所：真核生物細(xì)胞質(zhì)：線粒體、葉綠體細(xì)胞核(主要)原核生物擬核（質(zhì)粒）細(xì)胞質(zhì)病毒：宿主細(xì)胞DNA復(fù)制的概念、時(shí)期、場(chǎng)所01有絲分裂間期在能量的驅(qū)動(dòng)下，解旋酶將DNA雙螺旋的兩條鏈解開。CGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATACGTATACGGCTAGCCGTA3'5'CCGTAGTATACGGCTAGCCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATA3'5'ATP解旋酶思考1：解旋酶破壞了什么化學(xué)鍵？氫鍵(1)解旋DNA復(fù)制的過程02CCGTAGTATACGGCTAGCCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATA3'5'ACGCAAGCTAGTCATTATATGCATGATCGAGCTT（2）合成互補(bǔ)子鏈：DNA聚合酶等以解開的每一條母鏈為模板，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)的一條子鏈。CCGTAGTATACGGCTAGCCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATA3'5'ACGCAAGCTAGTCATTATATGCATGATCGAGCTTACGCAAGCTAGTCATTADNA聚合酶5'3'TATGCATGATCGAGCTT5'3'ATPATP子鏈從5'端向3'端延伸（2）合成互補(bǔ)子鏈：隨著模板鏈解旋過程的進(jìn)行，新合成的子鏈也在不斷延伸。1、DNA聚合酶的作用？2、延伸方向？需要引物（通常是一段RNA序列），使DNA聚合酶能夠從引物的3’端開始連接脫氧核苷酸單體脫氧核苷酸連接到子鏈形成磷酸二酯鍵

DNA聚合酶等以解開的每一條母鏈為模板，以游離的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)的一條子鏈。CCGTAGTATACGGCTAGCCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATA3'5'ACGCAAGCTAGTCATTATATGCATGATCGAGCTT思考2：DNA聚合酶連接的是？單個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵思考3：從子鏈看，DNA聚合酶的催化方向是?（復(fù)制方向？）子鏈的5’-端到3’-端。(2)合成子鏈5'3'ATP5'3'ATPDNA聚合酶DNA復(fù)制的過程02

DNA聚合酶等以解開的每一條母鏈為模板，以游離的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)的一條子鏈。(2)合成子鏈CCGTAGTATACGGCTAGCCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATAA3'5'ACGCAAGCTAGTCATTATATGCATGATCGAGCTT5'3'T5'3'思考4：圖中子鏈的延伸緊跟解旋酶，說明DNA還有什么特點(diǎn)？邊解旋邊復(fù)制DNA復(fù)制的過程02每條新鏈與其對(duì)應(yīng)的模板鏈盤繞成雙螺旋結(jié)構(gòu)。CCGTAGTATACGGCTAGCCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATAA3'5'ACGCAAGCTAGTCATTATATGCATGATCGAGCTT5'3'TAGCCGTATAGCCGATAT3'5'TTACGCGTATATATA5'3'(3)形成子代DNA分子DNA復(fù)制的過程02