資源簡介

3.3 DNA的復制教案
【教學目標】
1.運用假說--演繹法探究DNA的復制方式，概述DNA通過半保留方式進行復制。
2.通過對DNA半保留方復制方式的學習，理解DNA的準確復制是遺傳信息穩定傳遞的基礎。
3.概述DNA復制的條件、過程和特點。
【教學重難點】
1.教學重點
（1）運用假說--演繹法探究DNA的復制方式。
（2）DNA復制的條件、過程和特點。
2.教學難點
（1）運用假說--演繹法探究DNA的復制方式。
（2）DNA復制的過程。
【新課導入】
教師活動1 展示綠色熒光水母圖片，告知學生水母之所以能發出綠色熒光是因為所含的綠色熒光蛋白基因表達出了綠色熒光蛋白。讓學生思考如果給豬的單個細胞導入綠色熒光會發生什么現象呢？展示能發出綠色熒光的小豬圖片。
學生活動1 學生思考：1、熒光豬的體內會有多處能發出綠色熒光這說明了什么問題？2、熒光蛋白基因是如何通過豬的遺傳物質DNA從親代細胞向子代細胞傳遞的呢？
活動意圖說明：學生對水母和豬這兩種生物都很熟悉，但是能夠發出綠色熒光的水母和小豬學生很少見，為什么能發出綠色熒光是學生比較感興趣的話題。所以通過此情境的創設激發學生學習興趣，引發學生的思考，從而引入本節課的課題：DNA的復制
【新課講解】
（一）對DNA復制的推測
1.教師簡單介紹人們對DNA復制的兩種推測：半保留復制和全保留復制
并在課件中展示半保留復制和全保留復制的概念，并展示這兩種方式的示意圖
但是這兩種復制方式哪種是正確的呢？
讓同學們利用紅色和綠色的紙帶模擬親代DNA復制形成子一代DNA的過程：部分組模擬全保留復制，另一部分的人模擬半保留復制，并請同學們展示
教師評論后說，真正的DNA是肉眼看不到的，那我們怎樣用實驗證明DNA的復制方式呢？
如果是你，你會怎么設計實驗？關鍵思路是什么？你會采用什么樣的實驗方法呢？
（提示：把復制的DNA鏈和原來的鏈區分開，然后分貝觀察他在新DNA中出現的情況）
給同學們十分鐘的時間，讓小組討論，并在十分鐘后得出每個小組的實驗方案
在學生討論的過程中教師可以巡視全班，并可以在討論過程中增加問題：怎樣區分母鏈和子鏈呢？（通過同位素標記技術）
教師總結：這個實驗的關鍵就是要區分DNA的親代和子代
在1958年美國生物學家梅塞爾森和斯塔爾一大腸桿菌為實驗材料，運用同位素標記法，設計了一個巧妙地實驗
DNA半保留復制的實驗證據
1.實驗者：美國生物學家梅塞爾森和斯塔爾
2.實驗材料：大腸桿菌（繁殖快，20min一代）
3.實驗方法 ：同位素標記技術
4.背景知識：①15N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；②利用離心技術可以在試管中區分含有不同氮元素的DNA；
【補充拓展】DNA分子復制的計算（圖略）
1.親代DNA分子經 n 次復制后
①子代DNA分子數：2n個
②含親代母鏈的DNA分子數：2個
③不含親代母鏈的DNA分子數：2n-2個
④母鏈和子鏈的條數分別是：2條；2n＋1-2 條
2.消耗的脫氧核苷酸數
若一親代DNA分子含有某種脫氧核苷酸m個，則經過n次復制后共需要消耗該脫氧核苷酸個數為：m（ 2n－1）
第n次復制需要消耗該脫氧核苷酸個數為：m ·2n－1
DNA復制的過程
本部分主要學習DNA復制的概念、DNA復制的時間、DNA復制的原則、DNA復制的過程、DNA復制的結果、DNA復制的特點、DNA復制的條件、DNA能夠準確復制的原因、DNA復制的意義。學生閱讀課本，分組交流，結合學案合作學習總結知識點。
教師通過課件中DNA復制的過程的視頻和圖片，讓學生更加直觀的理解DNA復制的過程。
本部分知識點為：
（1）DNA復制的概念：DNA的復制是指以親代DNA為模板合成子代DNA的過程。
（2）DNA復制的時間：在真核生物中，這一過程是在細胞分裂前的間期，隨著染色體的復制而完成的。
（3）DNA復制的原則：堿基互補配對原則。
（4）DNA復制的結果：復制結束后，一個DNA分子就形成了兩個完全相同的DNA分子。
（5）DNA復制的特點：DNA復制是一個邊解旋邊復制的過程。
（6）DNA復制的條件：
模板：兩條母鏈。
原料：4種脫氧核苷酸。
能量：細胞提供的能量（ATP）。
酶：解旋酶、DNA聚合酶等。
（7）DNA能夠準確復制的原因：DNA獨特的雙螺旋結構，為復制提供了精確的模板，通過堿基互補配對，保證了復制能夠準確地進行。
（8）DNA復制的意義：DNA通過復制，將遺傳信息從親代細胞傳遞給子代細胞，從而保持了遺傳信息的連續性。
【板書】
第3節 DNA的復制
1. DNA分子復制過程：邊解旋、邊復制。
2.DNA分子復制的條件：酶、原料、能量、模板。
3.DNA分子復制的特點：非連續性的半保留復制。
4.DNA分子復制的結果：一個DNA分子→兩個DNA分子。
5.DNA復制的概念：是指以親代DNA分子為模板來合成子代DNA分子的過程。
6.DNA復制的生物學意義：保證了親子兩代之間性狀相像。

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