第三章第3节《DNA的复制》导学案_教案

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[课题]:第3章第3节DNA的复制
[备课时间]:2012年4月12日
[授课时间]:
[教学目标]:
知识目标:
1.“概述DNA分子的复制
2. 简述DNA复制的过程,并分析、总结DNA复制过程的条件和特点;
3.说出DNA复制在遗传上的意义”。

能力目标:
尝试模拟DNA的复制过程,形成对假说—演绎法的进一步认识和理解情感目标:
本节课主要是以验证DNA的复制过程为主,因此,在情感态度与价值观方面,养成
自主探索、合作学习、分析问题、解决问题的科学的生物学习习惯”的目标。

[教学重点]:1. DNA分子的复制的过程;
2. DNA分子的复制的特点。

[教学难点]::DNA分子的复制的过程。

[教学关键]:半保留复制的实验证明过程的理解
[教学方法]:利用导学案进行探究式教学
[教具]:教材插图,多媒体课件
[课型]:新课
[课时按排]:1课时
[教学过程]:
预习案
一、预习目标:指导学生认真完成预习内容,为课堂探究做好充分准备
预习DNA的复制的基本知识,了解DNA分子复制的条件、过程和特点。

二、预习内容
(一)、对DNA分子复制的推测
半保留复制
思考:如何验证?利用放射性同位素标记法
(二)、DNA分子复制的过程
1、复制的概念
DNA的复制是指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。

2、时间:有丝分裂间期或减数第一次分裂间期
3、场所:真核细胞的细胞核或原核细胞的拟核区
4、“准确”复制的原理
半保留复制提供模板,通过碱基互补配对保证了复制能准确进行
(三)、DNA复制中的计算问题
1、DNA复制次数与形成的DNA数的关系是2n个(n为复制次数);一个DNA分子中的两条链上的脱氧核苷酸数相等;双链DNA分子符合碱基互补配对原则,即A=T,G=C。

一个DNA分子无论复制几次,形成的新DNA分子中,只有两个DNA分子中含有原来的DNA链。

即:
一个DNA分子复制n次,则:
①复制至第n代,DNA分子总数为2n;
②第n代的DNA分子中,含原来DNA母链的DNA分子有 2 个,占子代所有DNA分子总数的2/2n;
③第n代DNA分子中,含原DNA的母链 2 条,占全部单链的2/2n+1。

三、提出疑惑
探究案
一、教学过程
探究点一:对DNA分子复制的推测
沃森、克里克提出遗传物质自我复制的假说:
复制方式为半保留复制
探究点二:DNA半保留复制的实验证据(难点)
1.实验方法:放射性同位素标记法(含15N标记的DNA在含14N的培养液中培养,不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA进行离心)。

2.实验假设:DNA以半保留的方式复制。

3.实验过程
(1)大肠杆菌在15N 的NH4CL培养液中繁殖几代,使DNA双链充分标记15N。

(2) 15N的大肠杆菌转到15N的培养液中培养。

(3)不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA。

(4)将提取的DNA进行离心,记录离心后试管中DNA的位置。

4.实验结果:
分析:
①这个实验是如何区分亲代与子代的DNA分子的?
通过子代DNA双链标记的15N、14N的不同来区分
②出现了几种DNA分子?
三种:15N/15N、15N/14N、14N/14N
③在试管中经离心后,分别出现在试管中的什么位置?
这三种DNA(15N/15N、15N/14N、14N/14N)分别出现在试管的底部、中部、下部
④离心处理后,为什么子一代DNA只有杂合链带?
子一代只复制一次,一条模板链是15N,新合成的子链是14N
⑤子二代DNA出现了轻链带和杂合链带,说明了什么?
说明DNA复制是半保留复制
5.实验结论:DNA的复制是以半保留的方式进行的。

探究点三:DNA分子复制的过程(重点)
1.DNA复制过程大体可分为哪三个阶段?
(1)解旋:复制开始时,DNA分子首先利用细胞提供的能量,在解旋酶的作用下,把两条螺旋的双链解开。

(2)分别以两条母链为模板进行碱基互补配对,形成两条新的子链
(3)新形成的两条子链分别与两条母链盘绕成双螺旋结构,形成两个新的DNA分子
2.DNA复制过程的特点有哪些?
(1)半保留复制
(2)边解旋边复制
3.DNA复制需要哪些条件?复制时遵循什么原则?
(1)模板:两条母链
(2)原料:四种脱氧核苷酸
(3)酶:解旋酶、DNA聚合酶
(4)能量:ATP
(5)遵循的原则:碱基互补配对原则
4.DNA复制的场所在哪里?在什么时间进行的?
场所:真核细胞的细胞核或原核细胞的拟核区
时间:有丝分裂间期或减数第一次分裂间期
5.DNA能精确复制的原因?
原因:
(1)半保留复制提供精确模板,
(2)通过碱基互补配对保证了复制能准确进行
6.小组活动:以小组为单位,用模型演示DNA的复制过程。

(包括原料、模板、酶、能量等)
7.子代DNA与亲代DNA的碱基序列的特征?说明DNA复制的意义?
子代DNA与亲代DNA的碱基序列完全相同,说明DNA复制能保证亲子代之间遗传的稳定性
8.DNA分子半保留复制的有关计算
亲代DNA分子复制n代后:
(1)新形成的DNA分子总数为2n个。

(2)其中含有亲代DNA分子母链的只有2个,占子代DNA分子总数的比值为2/2n。

(3)亲代母链只有2条,占子代DNA总得脱氧核苷酸链数的2/2n+1。

(4)新合成的2n 个DNA分子的碱基对的排列顺序一般是相同的。

二、复习巩固(课堂练习)
1.下列关于DNA复制的叙述,正确的是()
A.DNA分子在解旋酶的作用下,水解成脱氧核苷酸
B.在全部解旋之后才开始碱基配对
C.解旋后以一条母链为模板合成两条新的子链
D.复制后,每个新DNA分子中含有一条母链和一条子链
2. DNA分子能自我复制的根本原因(分子基础)是()
①DNA具有独特的双螺旋结构②连接两条链的碱基有互补配对能力
③磷酸和脱氧核糖交互排列④DNA有特异性和多样性
A.①②
B.②③
C.③④
D.①④
3.某DNA分子复制三次后,所得到的第四代DNA分子中,含有第一代DNA中脱氧核苷酸链的条数是()
A.1条
B.2条
C.4条
D.8条
4.一个被放射性元素32P标记的双链DNA噬菌体侵染细菌,若此细菌破裂后释放出n个噬菌体,则其中具有放射性元素32P的噬菌体占总数的()
A.1/n
B.1/2n
C.2/n
D.1/2
5.将一个DNA分子用14N进行标记,在普通培养基上让其连续复制3次,在最后得到的DNA分子中,被标记的DNA的脱氧核苷酸链占DNA总的脱氧核苷酸链的比例是()
A.1/32
B.1/16
C.1/8
D.1/4
三、课堂小结
1、怎样证明DNA是半保留复制的
2、DNA分子复制的过程和特点
四、课后作业:课后训练案
五、板书设计
第3节 DNA的复制
一、对DNA复制的推测
二、DNA半保留复制的实验证据
三、DNA分子复制的过程
六、课后反思。