社会主义核心价值观进课堂教案

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第3章基因的本质

第3节 DNA的复制（第13课时）王秋晓

【教学目标】

1．知识目标

（1）记住DNA复制的概念

（2）简述DNA复制的过程，并分析、归纳出DNA复制过程的特点。

（3）知道DNA复制在遗传上的意义

2．能力目标

（1）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。

（2）通过引导学生主动模拟DNA的复制过程，鼓励学生大胆想象、猜测，培养学生自主探索、合作学习、分析问题、解决问题的能力。

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：复习回忆：DNA分子结构

（1）DNA分子具有特殊的空间结构，也就是具有规则的（）结构；

（2）碱基互补配对原则：A与（）；G与（）两条链上的碱基通过（）连接。

一、对DNA分子复制的推测

情景2 对DNA分子复制的推测

活动1：拼接DNA，模拟DNA的复制过程

活动2：推导DNA复制两次之后子代DNA链组成情况。

二、DNA半保留复制的实验证据（选学）

情景3 DNA半保留复制的实验证据

资料2 1958年，科学家梅赛尔森和斯塔尔以大肠杆菌为实验材料，设计实验证明DNA是按照全保留还是按照半保留进行复制。

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）

3.如何设计实验？

（1）DNA是肉眼看不见的，如何才能分辨DNA呢？

方法：同位素示踪法（标记法）

（2）如果用同位素(放射性)进行标记,可以用什么元素进行标记?

C、H、O、N、P；该实验用N元素标记

（3）若以大肠杆菌为材料，如何获得被15N标记的亲代DNA分子？

以含15N标记的NH4Cl的培养液来培养大肠杆菌，让大肠杆菌繁殖几代，就得到了15N标记的亲代DNA分子。

（4）如何获得被14N标记的子代DNA 分子？

将上述培养的大肠杆菌转移到含14N标记的普通培养液中。

（5）把含15N/15N、14N/14N、14N/15N的三种DNA通过密度梯度离心，会出现什么实验结果？绘在右图。

（6）可供选择的实验材料: （假设DNA复制一代的时间为4小时)，完成下图的实验设计图。

1.含15

N 的DNA 的大肠杆菌若干; 2.含14N 的DNA 的大肠杆菌若干; 3.含15N 脱氧核苷酸的培养液; 4.含14N 脱氧核苷酸的培养液;

5.提取DNA

上面问题分析清楚了，我们就看一下整个实验过程：

首先在含有含15N 标记的NH4Cl 的培养液来培养大肠杆菌，让大肠杆菌繁殖几代,再将大肠杆菌转移到14N 标记的普通培养液中。然后，在不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA ，进行密度梯度离心的方法，记录不同质量的DNA 在离心管中的位置及比例。教师引导说明整个实验过程。（结合课本图3-12） 4、实验验证

5、结论：DNA 分子复制为半保留复制。 三、DNA 分子复制的过程

先一边播放DNA 复制的动画，一边讲解整个过程，然后请同学们完成以下内容：

1.概念：指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。

2.时间：细胞有丝分裂和减数第一次分裂的间期

3.场所：真核细胞：细胞核（主要）、线粒体、叶绿体

原核细胞：拟核、细胞质

4.过程：

①解旋→提供准确模板：在ATP供能、解旋酶的作用下，DNA分子两条多脱氧核苷酸链配对的碱基从氢键处断裂，两条螺旋的双链解开，这个过程叫做解旋。解开的两条单链叫母链（模板链）。

②复制→合成互补子链：以上述解开的每一段母链为模板，以周围环境中游离的4种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，在有关酶的作用下，各自合成与母链互补的一段子链。

③复旋→子、母链结合盘绕形成新DNA分子：在DNA聚合酶的作用下，随着解旋过程的进行，新合成的子链不断地延伸，同时每条子链与其对应的母链盘绕成双螺旋结构，从而各自形成一个新的DNA分子，这样，1DNA分子→2个完全相同的DNA分子。

5.条件：⑴模板：两条母链

⑵原料：四种脱氧核苷酸、

(3)能量（ATP）

(4)酶：DNA解旋酶、DNA聚合酶等

6.特点：①DNA分子是边解旋边复制的；

②是一种半保留式复制。（即在子代双链中，有一条是亲代原有的链，另一条（子链）则是新合成的。）

7.“准确”复制的原因：

①DNA具有独特的双螺旋结构，能为复制提供模板；

②碱基具有互补配对的能力，能够使复制准确无误。

8.结果：一个DNA分子形成两个完全相同的DNA分子

9.意义：DNA通过复制，使遗传信息从亲代传给了子代，从而保证了物种的相对稳定性，保持了遗传信息的连续性，使种族得以延续。

四、DNA分子复制的应用

通过观察DNA分子半保留复制（连续进行复制N代）的图解思考问题：