第3節DNA的復制

課堂復述

(3min)1一個雙鏈DNA分子片段中有幾個游離的磷酸基團，位置如何？

2個，分別位于DNA分子的兩端。2那類堿基對比例越高，DNA結構越穩定？

C-G3DNA分子中每個脫氧核糖連接幾個磷酸基團?

1個或者2個第3節DNA的復制（第1課時）重難點DNA半保留復制的實驗證據學習目標運用假說—演繹法探究DNA的復制方式新課導入:

(1min)無論細胞有絲分裂還是減數分裂，都要經歷一個較長的細胞分裂間期。細胞在分裂間期主要有什么變化？DNA分子是怎樣進行復制的呢?任務一：提出問題，做出假說——DNA復制的方式講

(6min)沃森和克里克在發表DNA雙螺旋結構的那篇著作短文的結尾處寫道：“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”1.堿基互補配對原則暗示DNA的復制機制可能是怎樣的？inthefollowingcommunications.Wewerenota

ware

ofthedetailsoftheresultspresontedtherewhenwe

devisedourstructure,whichrestsmainlythoughnotentirelyon

publishedexperimentaldataandstereo-chenicalarguments.

Ithasnotescopedournoticethatthespscific

pairingwehavepostulatedimmedintelysuggestsapossible

copyingmechanismforthegenetismaterial.Fulldetailsofthestructure,includingthecon-ditionsassumedinbuildingit,togetherwithaset

ofco-ordinatesfortheatoms,willbepublishedelsewhere.《核酸的分子結構》論文節選提出問題任務一：提出問題，做出假說——DNA復制的方式2、全保留復制DNA復制以DNA雙鏈為模板，子代DNA的雙鏈都是新合成的。1、半保留復制（沃森和克里克提出）新合成的每個DNA分子中，都保留了原來DNA分子中一條鏈。？一模一樣，一新一舊一全新，一全舊任務二：演繹推理，實驗驗證

思、展、講(27min)閱讀課本內容53—54頁，思考下列問題：1.實驗材料選用了什么？2.運用了什么技術方法？同位素標記技術3.使用了什么同位素去標記DNA？原理是？4.使用了哪種技術把不一樣的DNA分開？密度梯度離心技術活動一（4min）：1958年，美國生物學家梅塞爾森和斯塔爾，設計了一個巧妙的實驗。大腸桿菌15N和14N是氮元素的兩種穩定同位素，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。不具有放射性親代子一代子二代細胞再分裂一次轉移到含14NH4Cl的培養液中細胞分裂一次提取DNA離心提取DNA離心提取DNA離心大腸桿菌在含15NH4Cl的培養液中生長若干代？？？實驗過程：重帶中帶輕帶15N14N15N15N14N14N同位素標記技術(N)、密度梯度離心技術含15N的DNA比含14N的DNA密度大任務二：演繹推理，實驗驗證——DNA半保留復制實驗證據親代第一代第二代15N15N15N14N15N14N14N14N14N14N假如DNA復制是全保留復制,實驗的預期會是怎樣的？重帶重帶輕帶1/4重帶3/4輕帶任務二：演繹推理，實驗驗證——DNA半保留復制實驗證據親代第一代第二代15N15N15N15N14N14N14N14N14N14N活動二（5min）：畫出半保留復制的預期結果重帶中帶輕帶中帶任務二：演繹推理，實驗驗證——DNA半保留復制實驗證據排除DNA的全保留復制方式！DNA復制方式是半保留復制！15N/15N-DNA15N/14N-DNA14N/14N-DNA15N/14N-DNA親

代子一代子二代細胞再分裂一次轉移到含14NH4Cl的培養液中細胞分裂一次提取DNA離心提取DNA離心提取DNA離心含15NH4Cl的培養液中結論：親代大腸桿菌的DNA經離心處理后，試管中只出現了一條DNA帶，位置靠近試管的底部，說明其密度最大，是15N標記的親代雙鏈DNA(

15N/15N-DNA)。將轉移培養后第一代細菌DNA離心后，試管中也只有一條帶，但位置居中，說明其密度居中，是只有一條單鏈被15N標記的子代雙鏈DNA(

15N/14N-DNA)。將第二代細菌的DNA離心后，試管中出現兩條帶，一條帶位置居中，為15N/14N-DNA,另一條帶的位置更靠上，說明其密度最小，是兩條單鏈都沒有被15N標記的子代雙鏈DNA(14N/14N-DNA)。實驗結果與半保留復制的預期結果相符總結

(3min)作出假說演繹推理實驗驗證2、推測可能的復制方式3、推理、探究幾種復制模式下得到子代DNA的可能情況，預測可能實驗結果5、結論：DNA復制是半保留復制1、DNA是如何復制的?提出問題半保留復制全保留復制假說—演繹法4、證明DNA半保留復制的實驗得出結論課堂復述：

(2min)1.證明DNA半保留復制的實驗中以

材料，運用

技術設計實驗。2.科學家先用含15NH4Cl的培養液培養大腸桿菌，讓大腸桿菌繁殖若干代，這時大腸桿菌的DNA幾乎都是_____標記的。15N大腸桿菌同位素標記3.轉移到含14NH4Cl的培養液中子一代的結果是

，子二代的結果是

。

15N/14N-DNA(全部)15N/14N-DNA(1/2)14N/14N-DNA(1/2)第3節DNA的復制（第2課時）重難點DNA復制的過程學習目標概述DNA半保留復制的過程DNA復制相關計算問題任務一：DNA復制的過程

思、展、講(20min)帶著問題閱讀教材：1.DNA復制的概念?2.DNA復制的時間、場所、條件？3.DNA復制的過程?活動一（4min）閱讀教材55-56頁任務一：DNA復制的過程展

主要發生在細胞核，少部分發生在線粒體和葉綠體中有絲分裂間期，減數第一次分裂前的間期

①能量：

②酶：

③模板：

④原料：親代DNA的兩條鏈4種游離的脫氧核苷酸解旋酶，DNA聚合酶等ATPDNA復制條件：DNA復制的過程?DNA復制場所和時間：任務一：DNA復制的過程（1）解旋：復制開始時，在細胞提供的能量的驅動下，解旋酶將DNA雙螺旋的兩條鏈解開（氫鍵斷裂）。過程：CGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATACGTATACGGCTAGCCGTA3'5'CCGTAGTATACGGCTAGCCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATA3'5'ATP解旋酶任務一：DNA復制的過程CCGTAGTATACGGCTAGCCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATA3'5'ACGCAAGCTAGTCATTATATGCATGATCGAGCTTACGCAAGCTAGTCATTADNA聚合酶5'3'TATGCATGATCGAGCTT5'3'ATPATP（2）合成子鏈：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。

合成方向：

子鏈的5'端→3'端DNA聚合酶形成磷酸二酯鍵任務一：DNA復制的過程（3）重新螺旋：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'任務一：DNA復制的過程DNA準確復制的原因?（P56）①DNA具有獨特的雙螺旋結構，能為復制提供精確的模板。解旋②堿基互補配對，保證了復制能夠準確地進行。思

展（5min）

DNA復制的特點：①半保留復制。②邊解旋邊復制。③多起點復制，雙向復制。任務二：DNA復制相關計算

思、展、講(20min)親代15N15N活動二（5min）：畫出15N/15NDNA在含14N培養

三代的DNA圖像復制1次復制2次復制3次任務二：DNA復制相關計算親代15N15N15N15N14N14N14N14N14N14N復制1次復制2次復制3次248=21=22=23任務二：DNA復制相關計算親代DNA分子經n次復制后①子代DNA分子數：②含親代母鏈的DNA分子數：③不含親代母鏈的DNA分子數：2n個2個2n-2個⑤母鏈和子鏈的條數分別是：2條2n＋1-2條④子代DN分子中脫氧核苷酸條數是：2n＋1

條任務二：DNA復制相關計算例1：一個DNA被15N標記的大腸桿菌，在只含14N的培養液中繁殖3代，第三代中含有15N的DNA分子有___個，不含15N的DNA分子有___個，含有14N的DNA分子有____個，不含14N的DNA分子有____個，只含有14N的DNA分