2024-2025學(xué)年新教材高中生物第二章遺傳信息的復(fù)制與表達(dá)第一節(jié)遺傳信息的復(fù)制教案北師大版必修2

PAGEPAGE1遺傳信息的復(fù)制【教學(xué)目標(biāo)】1．簡(jiǎn)述DNA復(fù)制的過程并說明DNA分子的半保留復(fù)制；2．知道DNA復(fù)制在遺傳上的意義?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】DNA分子復(fù)制的條件、過程和特點(diǎn)。【教學(xué)難點(diǎn)】DNA分子復(fù)制的過程。【教學(xué)過程】一、導(dǎo)入新課展示父子（如成龍和兒子、胡歌和父親）的照片。老師引導(dǎo)學(xué)生思索：為什么這樣像？老師引導(dǎo)學(xué)生得出答案：親代的遺傳物質(zhì)通過復(fù)制傳遞給了子代。那么，何謂DNA的復(fù)制？所謂DNA的復(fù)制就是指以親代DNA為模板合成子代DNA的過程，1DNA→2DNA。那么，新產(chǎn)生的DNA分子是一個(gè)全新的DNA分子嗎？二、講授新課（一）DNA復(fù)制為半保留復(fù)制1．證明DNA分子半保留復(fù)制的試驗(yàn)試驗(yàn)材料：大腸桿菌試驗(yàn)方法：同位素示蹤法和離心技術(shù)試驗(yàn)過程：①用15N標(biāo)記的培育基培育大腸桿菌，獲得15N/l5N-DNA；②將大腸桿菌轉(zhuǎn)移到只含14N的培育基中培育；③在不同時(shí)刻收集大腸桿菌并提取DNA；④將提取的DNA進(jìn)行離心，記錄離心后試管中DNA的位置。試驗(yàn)預(yù)期：離心后出現(xiàn)3條DNA帶：①重帶（密度最大，最靠近試管底部）：15N標(biāo)記的親代雙鏈DNA（15N/15N）；②雜交帶（密度居中，位置也居中，稱為中帶）：一條鏈為15N，另一條鏈為14N標(biāo)記的子代雙鏈DNA（15N/14N）；③輕帶（密度最小，離試管底部最遠(yuǎn)），兩條鏈都為14N標(biāo)記的子代雙鏈DNA（14N/14N）試驗(yàn)結(jié)果（與預(yù)期結(jié)果相同）：親代子一代子二代試驗(yàn)結(jié)論：DNA復(fù)制方式為半保留復(fù)制2．規(guī)律總結(jié)特殊提示（1）運(yùn)用DNA分子半保留復(fù)制特點(diǎn)，分析被標(biāo)記DNA分子的比例時(shí)，應(yīng)留意求的是DNA分子數(shù)，還是脫氧核糖核苷酸鏈數(shù)；還應(yīng)留意培育基中化學(xué)元素的轉(zhuǎn)換。（2）運(yùn)用DNA分子半保留復(fù)制特點(diǎn)，解決消耗某種脫氧核糖核苷酸數(shù)量問題時(shí)，應(yīng)留意親代DNA分子的兩條母鏈被保留下來，不需消耗原料。（二）DNA的復(fù)制過程學(xué)生閱讀教材，老師提問：1．DNA復(fù)制在什么時(shí)間進(jìn)行的？（DNA復(fù)制時(shí)間是在細(xì)胞有絲分裂的間期和減數(shù)第一次分裂的間期。）2．DNA復(fù)制的場(chǎng)所在哪里？（DNA復(fù)制的場(chǎng)所主要是在細(xì)胞核，還有少部分發(fā)生在線粒體、葉綠體中。）3．DNA的復(fù)制過程（首先讓學(xué)生明確DNA并不是由原來DNA分子產(chǎn)生一個(gè)全新的DNA分子，而是DNA分子的兩條鏈分開，每一條鏈（母鏈）作為一個(gè)模板再配上一條子鏈，這樣形成的2個(gè)DNA分子每個(gè)都有一條母鏈和一條子鏈。DNA復(fù)制過程大體分為三個(gè)階段：（1）DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)在DNA解旋酶作用下解旋成2個(gè)單鏈片段；（2）以解開的每一條單鏈片段（母鏈）為模板，遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，與供應(yīng)原料中的4種脫氧核苷酸各自互補(bǔ)配對(duì)，并在DNA聚合酶作用下連接成一段子鏈；（3）子鏈不斷延長(zhǎng)并與對(duì)應(yīng)母鏈盤繞成雙螺旋結(jié)構(gòu)，形成各含一條母鏈和一條子鏈的2個(gè)DNA分子。）4．DNA復(fù)制須要哪些條件？（復(fù)制須要模板、原料、酶和能量等基本條件。特殊須要向?qū)W生說明的是，DNA復(fù)制所須要的酶有多種，教材中介紹的“DNA解旋酶”、“DNA聚合酶”只是其中主要的兩種。此外，要讓學(xué)生明確復(fù)制除須要四個(gè)基本條件外，還須要其他條件，如RNA引物等，因?yàn)镈NA在復(fù)制過程中，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)一些錯(cuò)配堿基，用RNA引物，即使出現(xiàn)差錯(cuò)，也會(huì)被DNA聚合酶剛好地把錯(cuò)配的堿基切除，然后再補(bǔ)上正確的堿基，提高了DNA復(fù)制的精確性。）5．DNA復(fù)制過程的特點(diǎn)有哪些？（其特點(diǎn)是邊解旋邊復(fù)制，半保留復(fù)制。）6．DNA精確復(fù)制的緣由和意義。（①緣由：A．DNA分子獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)為復(fù)制供應(yīng)了精確的模板；B．通過堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，保證了復(fù)制能夠精確地進(jìn)行。②意義：使遺傳信息從親代傳給子代，從而確保了遺傳信息傳遞的連續(xù)性。）7．應(yīng)用（PCR技術(shù)：利用DNA復(fù)制的原理，使DNA在體外完成復(fù)制。）思索：PCR技術(shù)中并不運(yùn)用解旋酶，DNA是怎樣解旋并使氫鍵斷裂的？（提示：通過高溫，使DNA變性解旋并使氫鍵斷裂。）當(dāng)堂檢測(cè)1．在DNA復(fù)制過程中，不行能發(fā)生的是（B）A．基因突變 B．基因重組C．DNA解旋 D．堿基互補(bǔ)配對(duì)2．女性子宮肌瘤細(xì)胞中最長(zhǎng)的DNA分子可達(dá)36mm，DNA復(fù)制速度約為4μm/min，但復(fù)制過程僅需40min左右即可完成。這是因?yàn)镈NA分子（D）A．邊解旋邊復(fù)制B．每個(gè)復(fù)制點(diǎn)雙向復(fù)制，使子鏈快速延長(zhǎng)C．以半保留方式復(fù)制D．復(fù)制起點(diǎn)多，分段同時(shí)復(fù)制3．PCR過程與細(xì)胞內(nèi)的DNA復(fù)制過程相比，主要有兩點(diǎn)不同，它們是(B)①PCR過程須要的引物是人工合成的DNA單鏈②PCR過程不須要DNA聚