DNA的复制过程(公开课)

《DNA是主要的遗传物质》公开课教案.doc

教案章节：一、课程导入

教学目标：

1. 引导学生回顾细胞核、染色体和基因的关系。

2. 激发学生对DNA作为遗传物质的兴趣。

教学内容：

1. 回顾细胞核、染色体和基因的概念。

2. 引入DNA作为遗传物质的主题。

教学方法：

1. 提问法：引导学生回顾染色体和基因的关系。

2. 讲解法：介绍DNA作为遗传物质的特点和重要性。

教学准备：

1. 教学课件：细胞核、染色体、基因的图片和概念。

2. 教学视频或动画：展示DNA分子的结构。

教学过程：

1. 引导学生回顾染色体和基因的关系，提问学生染色体和基因的定义。

2. 讲解细胞核、染色体和基因的关系，解释染色体是由DNA和蛋白质组成的，基因是染色体上的特定DNA序列。

3. 引入DNA作为遗传物质的主题，讲解DNA分子的结构和功能。

4. 展示教学视频或动画，让学生更直观地了解DNA分子的结构。

5. 总结DNA作为遗传物质的重要性，强调DNA在生物遗传中的作用。

二、DNA分子的结构 教学目标：

1. 让学生了解DNA分子的结构特点。

2. 引导学生理解DNA分子的双螺旋结构和碱基配对原理。

教学内容：

1. 介绍DNA分子的结构特点，包括双螺旋结构和碱基配对原理。

2. 解释DNA分子的双螺旋结构是由两条互补的链组成的，碱基配对原理是指腺嘌呤与胸腺嘧啶、胞嘧啶与鸟嘌呤之间的配对关系。

教学方法：

1. 讲解法：介绍DNA分子的结构特点和碱基配对原理。

2. 互动提问法：引导学生思考DNA分子的结构如何支持其作为遗传物质的功能。

教学准备：

1. 教学课件：DNA分子的结构图片和模型。

2. 教学视频或动画：展示DNA分子的双螺旋结构和碱基配对过程。

教学过程：

1. 讲解DNA分子的结构特点，包括双螺旋结构和碱基配对原理。

2. 展示教学视频或动画，让学生更直观地了解DNA分子的双螺旋结构和碱基配对过程。

DNA复制的过程（图）

DNA复制过程大致可以分为复制的引发，DNA链的延伸和DNA复制的终止三个阶段。

(一)DNA复制的引发

复制的引发(Priming)阶段包括DNA复制起点双链解开，通过转录激活步骤合成RNA分子，RNA引物的合成，DNA聚合酶将第一个脱氧核苷酸加到引物RNA的3'-OH末端复制引发的关键步骤就是前导链DNA的合成，一旦前导链DNA的聚合作用开始，滞后链上的DNA合成也随着开始，在所有前导链开始聚合之前有一必需的步骤就是由RNA聚合酶(不是引物酶)沿滞后链模板转录一短的RNA分子。在有些DNA复制中，(如质粒ColE)，该RNA分子经过加式成为DNA复制的引物。但是，在大部分DNA复制中，该RNA分子没有引物作用。它的作用似乎只是分开两条DNA链，暴露出某些特定序列以便引发体与之结合，在前导链模板DNA上开始合成RNA引物，这个过程称为转录激活(transcriptional activation)，在前导链的复制引发过程中还需要其他一些蛋白质，如大肠杆菌的dnaA蛋白。这两种蛋白质可以和复制起点处DNA上高度保守的4个9bp长的序列结合，其具体功能尚不清楚。可能是这些蛋白质与DNA复制起点结合后能促进DNA聚合酶Ⅲ复合体的七种蛋白质在复制起点处装配成有功能的全酶。DNA复制开始时，DNA螺旋酶首先在复制起点处将双链DNA解开，通过转录激活合成的RNA分子也起分离两条DNA链的作用，然后单链DNA结合蛋白质结合在被解开的链上。由复制因子X(n蛋白)，复制因子Y(n'蛋白)，n"蛋白，i蛋白，dnaB蛋白和dnaC蛋白等6种蛋白质组成的引发前体(preprimosome)，在单链DNA结合蛋白的作用下与单链DNA结合生成中间物，这是一种前引发过程。引发前体进一步与引物酶(primase)组装成引发体(primosome)。引发体可以在单链DNA上移动，在dnaB亚基的作用下识别DNA复制起点位置。首先在前导链上由引物酶催化合成一段RNA引物，然后，引发体在滞后链上沿5'→3'方向不停的移动(这是一种相对移动，也可能是滞后链模板在移动，见后)，在一定距离上反复合成RNA引物供DNA聚合酶Ⅲ合成冈崎片段使用，引发体中许多蛋白因子的功能尚不清楚。但是，这些成份必须协同工作才能使引发体在滞后链上移动，识别合适的引物合成位置，并将核苷酸在引发位置上聚合成RNA引物。由于引发体在滞后链模板上的移动方向与其合成引物的方向相反，所以在滞后链上所合成的RNA引物非常短，一般只有3-5个核苷酸长。而且，在同一种生物体细胞中这些引物都具有相似的序列，表明引物酶要在DNA滞后链模板上比较特定的位置(序列)上才能合成RNA引物。

公开课教案：1.2 基因工程的基本操作程序

第一课时：获取目的基因与构建表达载体

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第一课时：获取目的基因与构建表达载体

1

1.2 基因工程的基本操作程序

第一课时：获取目的基因与构建表达载体

霍邱一中生物组 李素平

一．教材分析

本节是《基因工程》专题的核心，上承《DNA重组技术的基本工具》一节，下接《基因工程的应用》。在必修课中较为详细的介绍了基因工程的基础知识，本节在必修课的基础上，引导学生深入了解基因工程的基本原理和技术流程。本节重难点多，学生学习有一定的困难，因此采用化整为零、各个击破的教学策略。

二．学情分析

基因工程属于生物科技前沿的内容，《基因工程的基本操作程序》的教学，首先要考虑学生的基础性，高中阶段的教学不是培养专家，而是要全面培养学生的科学素养。本节是在学生原有知识、经验基础上的提升，教学中要循序渐进，违背了这一原则，易使学生认为“基因工程难学”而产生“危乎高哉”的想法，望而却步。紧密联系学生已有的经验、生活阅历，尽量联系必修课中的基础知识，一步步引领学生登上这一科技前沿的舞台，学生们才会心驰神往的投入到学习中来。

三．三维目标

1. 知识与技能

（1）简述基因工程原理及基本操作程序。

（2）尝试说明基因工程为什么要有这四个步骤步骤。

（3）举例说明获取目的基因的方法。

（4）说明表达载体与载体的区别。

2.过程与方法

通过对书中插图、照片等的观察，学会科学的观察方法，培养观察能力。

3.情感态度与价值观

通过引导学生的自主探究活动，引导学生主动参与，乐于探究，培养学生收集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力及交流与合作的能力。

四．教学重、难点及突破策略

1.教学重点：获取目的基因与构建表达载体。

为了突破重点，先解决为什么有目的基因的提取和基因表达载体的构建这两个步骤必要性的问题，然后解决每一个步骤的技术方法问题。第一课时解决本节的一个重点：目的基因的提取，基因表达载体的构建。

DNA的复制 教学设计

一教学目标

1、概述DNA复制的场所、时间、条件、过程及特点。

2、知道DNA复制在遗传学上的意义。

二教学重点和难点

1、教学重点：DNA的复制的条件、过程和特点。

2、教学难点：DNA的复制的过程。

三课前准备

布置学生预习，完成优化设计知识梳理

四课时安排

1课时

五教学过程

（一）复习旧知，导入新课

通过完成小游戏，让学生回顾旧知识——DNA分子的结构，引出DNA复制的课题。

（二）对DNA分子复制的推测

引导学生阅读课文P52，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。

（三）DNA半保留复制的实验证据（选学）

是全保留还是半保留的，就要区分亲代与子代的DNA。1958年，科学家以____为实验材料，运用____，设计了实验。

2实验过程

同位素：_ _、__ _，标记NH4C培养液培养大肠杆菌 方法：

分析：①离心处理后，为什么子一代DNA只有杂合链带

②子二代DNA出现了轻链带和杂合链带，说明了什么

结论：上述实验证明，在新合成的每个DNA分子中，都保留了____

这种复制方式是：_____

（四）、DNA分子复制的过程及特点

的复制（DNA复制的概念）

2 场所：

3时间： ____________________________

模板：___________________

4条件： 原料：_________________

能量：__________________

酶： ___________________

培养基类型 结果 在试管中位置

亲代