1 第3章 基因的本质
第3节 DNA的复制（第13课时） 李蕴
【教学目标】
1．知识目标
（1）概述DNA分子的复制
（2）探讨DNA复制的生物学意义
2．能力目标
分析并讨论DNA分子复制的特点，培养运用简约的科学语言概述科学现象的能力。
3．情感态度与价值观目标
（1）通过DNA复制的学习，体会DNA半保留复制的方法。
（2）认同人类对科学的认识是一个不断深化不断完善的过程。
【教学重点和难点】
1．教学重点：DNA分子复制的条件、过程和特点
2. 教学难点：DNA分子复制的过程
【教学课时】1课时
【学情分析】
本节内容的“课程标准”要求是：“概述DNA分子的复制”，属于理解水平。教学中教师可以根据学生的认知水平，充分挖掘教材内容，把基础知识与经典实验有机结合在一起，建立一个自然流畅、逻辑清晰的教学过程。通过设置问题情境，引导学生在思索中学习新知识。
【教学过程】
引言：通过上节课有关DNA结构的学习，理解DNA分子不仅能够储存大量的遗传信息，还能传递遗传信息，遗传信息的传递就是通过DNA分子的复制来完成的，怎样复制呢？
一、对DNA分子复制的推测
沃森和克里克提出的著名的DNA双螺旋结构模型后，又发表了遗传物质自我复制的假说。进而总结出“半保留复制”的概念。他们认为在复制过程中，原来双螺旋的两条链并没有被破坏，它们分成单独 2 的链，每一条旧链作为模板再合成一条新链，这样在新合成的两个双螺旋分子中，一条链是旧的而另外一条链是新的，因此这种复制方式被称为半保留复制。
那么这个假说是否正确呢？我们知道，当假说通过实践检验并被证明是正确的后，才能上升为科学理论。下面我们来探讨一下DNA分子半保留复制的实验证据。
二、DNA半保留复制的实验证据（选学）
1、提出假说：假设 DNA是半保留复制
2、分析假说：复制后得到的子一代DNA和子二代DNA的组成是怎样的? （如右图）
1 《DNA的复制》教学设计
一、 教材分析和设计思路
“DNA的复制”是人教版高中生物学教材《遗传与进化》第3章第3节的内容。本节内容包括对DNA分子复制的推测、DNA半保留复制的实验证据(选学)和DNA分子复制的过程3部分内容。DNA分子复制的推测，旨在使学生了解沃森和克里克在制作DNA模型后，推测了DNA分子的自我复制的机制这一事实，更重要的是使学生理解结构与功能的内在联系。DNA半保留复制的实验证据很好地揭示生物学研究必须源于实证，并体现了假说—演绎法的科学研究方法，但由于证明DNA半保留复制实验的难度较大，教材将这部分内容安排为选学。按就近发展区原则，可增加一个密度梯度离心的模拟实验作为铺垫，再引出半保留复制和全保留复制方式，然后引导学生设计实验，演绎推理实验结果，最终理解DNA半保留复制的实验验证。
二、教学目标
1.运用假说--演绎法探究DNA的复制方式，概述DNA通过半保留方式进行复制。
2.概述DNA复制的条件、过程和特点。
3.通过对DNA半保留方复制方式的学习，理解DNA的准确复制是遗传信息稳定传递的基础。
三、教学重难点
1.教学重点
（1）运用假说--演绎法探究DNA的复制方式。
（2）DNA复制的条件、过程和特点。
2.教学难点
（1）运用假说--演绎法探究DNA的复制方式。
（2）DNA复制的过程分析和相关计算。 2 四、教学过程
教学环节 主要教学活动 设计意图
引入新课 结合假说演绎法，对DNA复制进行问题探讨：沃森和克里克在发表DNA双螺旋结构的那篇著名短文的结尾处写道：“值得注意的是，我们提出的这种碱基特异性配对方式，暗示着遗传物质进行复制的一种可能的机制。”
1. 碱基互补配对原则暗示DNA的复制机制可能是怎样的？
2. 这句话中为什么要用“可能”二字？这反映科学研究具有什么特点? 复习前概念，提出新问题，引发学习兴趣。
新知学习 对DNA复制的推测
第3节 DNA的复制
知识点一 对DNA复制的推测
1.沃森和克里克在发表了DNA分子双螺旋结构的论文后,又提出了DNA自我复制的假说。下列有关假说内容的叙述不正确的是 ( )
A.DNA复制时,双螺旋解开,互补的碱基之间的氢键断裂
B.以解开的两条单链为模板,以游离的脱氧核苷酸为原料,依据碱基互补配对原则完成DNA的自我复制
C.形成的双链DNA分子包括一条模板单链和一条新链
D.形成的两个DNA分子是由两条母链、两条子链分别结合而成的
2.DNA分子的半保留复制是指 ( )
A.DNA分子中的一条链进行复制,另一条链不复制
B.DNA分子中的一半复制,另一半不复制
C.每一个子代DNA分子均保留了其亲代DNA分子中的一条单链
D.一个DNA分子复制后产生两个DNA分子,一个为亲代DNA分子,另一个为子代DNA分子
的N14然后再移入含N,15的含氮碱基皆含有DNA使细菌,的培养基中繁殖数代后N15细菌在含3.培养基中培养,提取其子代的DNA经高速离心分离,图L3-3-1中①~⑤为可能的结果,下列叙述错误的是 ( )
图L3-3-1
A.第一次分裂的子代DNA应为⑤
B.第二次分裂的子代DNA应为①
C.第三次分裂的子代DNA应为③
D.亲代的DNA应为⑤
知识点二 DNA复制的过程
4.[2018·西宁月考] 下列有关DNA复制的说法中,正确的是 ( )
A.只有一条链可以作为模板
B.所需要的原料是4种游离的脱氧核苷酸
C.场所只有细胞核
D.只发生在有丝分裂间期
5.DNA分子片段复制情况如图L3-3-2所示,图中a、b、c、d均表示脱氧核苷酸链的片段。下列说法错误的是 ( )
图L3-3-2
A.b和c的碱基序列可以互补
B.a和c的碱基序列可以互补
C.a中(A+G)/(T+C)的值与d中(A+G)/(T+C)的值一般不相同
D.a中(A+T)/(G+C)的值与b中(A+T)/(G+C)的值相同 知识点三 DNA复制的相关计算
第二章DNA复制复习题与答案
一、名词解释
1．中心法则 2．半保留复制 3．DNA聚合酶 4．解旋酶 5．拓扑异构酶
6. 单链DNA结合蛋白 7. DNA连接酶 8. 引物酶及引发体 9．复制叉 10. 复制眼
11. 前导链 12. 冈崎片段13．半不连续复制 14．切除修复 15．重组修复
16. 诱导修复和应急反应
二、问答题
1．试述Meselson和Stahl关于DNA半保留复制的证明实验。
2．描述大肠杆菌DNA聚合酶I在DNA生物合成过程中的作用。
3．试述DNA复制过程，总结DNA复制的基本规律。
4．DNA的损伤原因是什么?
三、填空题
1．Meselson-Stahl的DNA半保留复制证实试验中，区别不同DNA用_______方法。分离不同DNA用_______方法，测定DNA含量用_______方法，
2．DNA聚合酶I(E．coli)的生物功能有_______、_______和_______作用。用蛋白水解酶作用DNA聚合酶I，可将其分为大、小两个片段，其中_______片段叫Klenow片段，具有_______和_______作用，另外一个片段具有_______活性。
3．在E．coli中，使DNA链延长的主要聚合酶是_______，它由_______亚基组成。DNA聚合酶Ⅱ主要负责DNA的_______作用。
4．真核生物DNA聚合酶有_______，_______，_______，_______。其中在DNA复制中起主要作用的是_______和_______。
5．解旋酶的作用是_______，反应需要 提供能量，结合在后随链模板上的解旋酶，移动方向_______，结合在前导链的rep蛋白，移动方向_______。
6．在DNA复制过程中，改变DNA螺旋程度的酶叫_______。
7．SSB的中文名称_______，功能特点是_______。
