第三章基因的本質第二節DNA的復制2134說教材

說學情說教學策略說教學過程5說板書設計01說教材教材分析

《DNA的復制》是人教版必修二第三章第三節的內容，是遺傳學的基本理論，也是本章的重點和難點之一，在聯系DNA結構的基礎上，進一步闡明通過復制傳遞遺傳信息的過程。同時為學生學習基因突變、基因重組、生物進化等內容的理解打下堅實基礎。說教材課程標準說教材大概念

概念3

遺傳信息控制生物的性狀，并代代相傳。3.1

親代傳遞給子代的遺傳信息主要編碼在DNA分子上。重要概念次位概念3.1.3概述DNA分子通過半保留方式進行復制教學目標生命觀念：1、通過學習，掌握DNA復制的過程。

2、能夠說出DNA復制的生物學意義科學思維：通過演繹推理DNA半保留復制實驗，培養學生觀察、分析、推理和總結概括的能力?？茖W探究：通過探究DNA的復制方式，培養學生的探究能力。社會責任：認識到不論哪種假說只有在通過實驗證明后，才能上升為科學理論以及認同技術的進步在探索遺傳物質中的重要作用。說教材教學重點和難點教學重點：DNA復制的過程。教學難點：通過假說-演繹法探究DNA復制的方式。說教材02說學情學情分析說學情在知識上學生已經掌握了DNA結構，有絲分裂和減數分裂等相關知識。

在能力上學生已經具備一定的分析歸納能力，邏輯推理能力。但本節內容比較抽象，仍需教師引導。03說教學策略教法

由于本節內容比較抽象，我準備采取設置情境教學，充分利用多媒體的功能，把DNA復制過程編制成動態過程，使難點知識變靜為動、變抽象為形象，轉化為易于吸收的知識。激發學生的學習興趣，促進學生對知識的掌握。說教學策略學法說教學策略學生是學習的主體，教學過程中要注重引導式學習，體現出學生的主體地位，培養學生的學習能力和合作意識。學生應通過觀察、分析、討論與教師講授相結合來學習本課內容。04說教學過程問題探討沃森和克里克在發表DNA雙螺旋結構的那篇著名短文的結尾處寫道：“值得注意的是，我們提出的這種堿基特異性配對方式，暗示著遺傳物質進行復制的一種可能的機制?！眎nthefollowingcommunications.Wewerenotawareofthedetailsoftheresultspresentedtherewhenwedevisedourstructure,whichrestsmainlythoughnotentirelyonpublishedexperimentaldataandstereo-chemicalarguments.

Ithasnotescapedournoticethatthespecificpairingwehavepostulatedimmediatelysuggestsapossiblecopyingmechanismforthegengticmaterial.Fulldetailsofthestructure,includingthecon-ditionsassumedinbuildingit,togetherwithasetofco-ordinatesfortheatoms,willbepublishedelsewhere.《核酸的分子結構》論文節選討論1.堿基互補配對原則暗示DNA的復制機制可能是怎樣的？堿基互補配對原則是指DNA兩條鏈的堿基之間有準確的一一對應關系，暗示DNA的復制可能需要先解開DNA雙螺旋的兩條鏈，然后通過堿基互補配對合成互補鏈。2.這句話中為什么要用“可能”二字？這反映科學研究具有什么特點？科學研究需要大膽的想象，但得出結論必須建立在確鑿的證據之上。提出問題作出假設演繹推理實驗驗證得出結論DNA的復制方式?(1)半保留復制(2)全保留復制設計實驗證明DNA半保留復制的實驗思考?討論思考1：這兩種假說從結果上來看有什么區別？思考2：如果要設計實驗驗證假說，那么需要重點觀察什么？思考3：如何區分模板DNA母鏈和新合成的DNA子鏈呢？提出問題作出假設演繹推理實驗驗證得出結論設計實驗用什么方法能在實驗中直觀區分母鏈和子鏈？同位素標記法。該實驗用什么元素做標記？為什么？證明DNA半保留復制的實驗思考?討論1.實驗方法15N和14N是N元素的兩種穩定的同位素(無放射性)，這兩種同位素的相對原子質量不同，含15N的DNA比含14N的DNA密度大。脫氧核苷酸磷酸PCHON√含N堿基五碳糖證明DNA半保留復制的實驗思考?討論2.實驗材料：3.實驗方法：4.實驗過程和結果：大腸桿菌同位素標記技術,密度梯度離心技術梅塞爾森、斯塔爾1.實驗人：分裂一次提取DNA離心15N/15N-DNA14NH4Cl再分裂一次繁殖若干代上中下上中下提取DNA離心上中下哪個位置？哪個位置？15NH4CI提取DNA離心14NH4Cl14NH4Cl提出問題作出假設演繹推理實驗驗證得出結論設計實驗提出問題作出假設演繹推理實驗驗證得出結論設計實驗證明DNA半保留復制的實驗思考?討論上中下上中下上中下上中下上中下上中下(1)半保留復制(2)全保留復制親代第一代第二代中帶輕帶重帶提出問題作出假設演繹推理實驗驗證得出結論設計實驗證明DNA半保留復制的實驗思考?討論分裂一次再分裂一次親代子一代子二代15N/14N14N/14N15N/14N15N/15NDNA的復制是以半保留方式進行的一個被15N標記的DNA轉移到14N的培養基中培養，復制了n次：二、DNA復制的相關計算①子代DNA共2n個含15N的DNA分子：

個只含15N的DNA分子：

個含14N的DNA分子：

個只含14N的DNA分子：

個②脫氧核苷酸鏈共2n＋1條含15N的脫氧核苷酸鏈：

條含14N的脫氧核苷酸鏈：

條202n(2n－2)2(2n＋1－2)不消耗親代DNA分子中含有某種脫氧核苷酸數為m個，則：m（2n-1）m·2n-1③消耗的脫氧核苷酸數①復制n次，共需要消耗游離的該種脫氧核苷酸數？

個②復制第n次時，共需要消耗游離的該種脫氧核苷酸數？

個m·(2n-1)-m·(2n-1-1)二、DNA復制的相關計算過程以親代DNA為模板合成子代DNA的過程。隨著染色體的復制而完成的減數分裂前的間期(1)概念：(2)發生時期：(3)場所：真核生物細胞質：線粒體、葉綠體細胞核(主要)原核生物擬核（質粒）細胞質病毒：宿主細胞DNA復制的概念、時期、場所01有絲分裂間期在能量的驅動下，解旋酶將DNA雙螺旋的兩條鏈解開。CGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATACGTATACGGCTAGCCGTA3'5'CCGTAGTATACGGCTAGCCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATA3'5'ATP解旋酶思考1：解旋酶破壞了什么化學鍵？氫鍵(1)解旋DNA復制的過程02CCGTAGTATACGGCTAGCCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATA3'5'ACGCAAGCTAGTCATTATATGCATGATCGAGCTT（2）合成互補子鏈：DNA聚合酶等以解開的每一條母鏈為模板，以細胞中游離的4種脫氧核苷酸為原料，按照堿基互補配對原則，各自合成與母鏈互補的一條子鏈。CCGTAGTATACGGCTAGCCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATA3'5'ACGCAAGCTAGTCATTATATGCATGATCGAGCTTACGCAAGCTAGTCATTADNA聚合酶5'3'TATGCATGATCGAGCTT5'3'ATPATP子鏈從5'端向3'端延伸（2）合成互補子鏈：隨著模板鏈解旋過程的進行，新合成的子鏈也在不斷延伸。1、DNA聚合酶的作用？2、延伸方向？需要引物（通常是一段RNA序列），使DNA聚合酶能夠從引物的3’端開始連接脫氧核苷酸單體脫氧核苷酸連接到子鏈形成磷酸二酯鍵

DNA聚合酶等以解開的每一條母鏈為模板，以游離的4種脫氧核苷酸為原料，按照堿基互補配對原則，各自合成與母鏈互補的一條子鏈。CCGTAGTATACGGCTAGCCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATA3'5'ACGCAAGCTAGTCATTATATGCATGATCGAGCTT思考2：DNA聚合酶連接的是？單個核苷酸之間的磷酸二酯鍵思考3：從子鏈看，DNA聚合酶的催化方向是?（復制方向？）子鏈的5’-端到3’-端。(2)合成子鏈5'3'ATP5'3'ATPDNA聚合酶DNA復制的過程02

DNA聚合酶等以解開的每一條母鏈為模板，以游離的4種脫氧核苷酸為原料，按照堿基互補配對原則，各自合成與母鏈互補的一條子鏈。(2)合成子鏈CCGTAGTATACGGCTAGCCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATAA3'5'ACGCAAGCTAGTCATTATATGCATGATCGAGCTT5'3'T5'3'思考4：圖中子鏈的延伸緊跟解旋酶，說明DNA還有什么特點？邊解旋邊復制DNA復制的過程02每條新鏈與其對應的模板鏈盤繞成雙螺旋結構。CCGTAGTATACGGCTAGCCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATAA3'5'ACGCAAGCTAGTCATTATATGCATGATCGAGCTT5'3'TAGCCGTATAGCCGATAT3'5'TTACGCGTATATATA5'3'(3)形成子代DNA分子DNA復制的過程02