一、核心素養(yǎng)目標(biāo)
生命觀念：能概述DNA分子復(fù)制的過程及特點(diǎn)，理解DNA復(fù)制的條件和半保留復(fù)制的生物學(xué)意義。
科學(xué)思維：通過介紹Meselsn、stehl的試驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生分析、比較、推理、歸納，培養(yǎng)科學(xué)的思維。
科學(xué)探究：通過引導(dǎo)學(xué)生觀察拉鏈和DNA復(fù)制的比較，鼓勵(lì)學(xué)生大膽想象、猜測，培養(yǎng)學(xué)生自主探索、合作學(xué)習(xí)、分析問題、解決問題的能力
社會(huì)責(zé)任：加強(qiáng)學(xué)生的邏輯思維能力和計(jì)算能力，領(lǐng)悟科學(xué)探究的能力。
二、教學(xué)重難點(diǎn)
1.教學(xué)重點(diǎn):
(1)運(yùn)用假說演繹法探究DNA的復(fù)制方式。
(2)DNA分子復(fù)制的條件、特點(diǎn)及過程。
2.教學(xué)難點(diǎn)
(1)運(yùn)用假說演繹法探究DNA的復(fù)制方式。
(2)DNA分子復(fù)制的過程。
三、教學(xué)過程
導(dǎo)入新課
（建議下載使用視頻：【情境素材】DNA的復(fù)制。）
教師展示一對(duì)母女（如明星戚薇和女兒，父女等均可）的照片。教師引導(dǎo)學(xué)生思考：為什么母女這樣像？教師引導(dǎo)學(xué)生得出答案：親代的遺傳物質(zhì)通過復(fù)制傳遞給了子代。
那么，何謂DNA的復(fù)制？
所謂DNA的復(fù)制就是指以親代DNA為模板合成子代DNA的過程，1DNA→2DNA。
那么，新產(chǎn)生的DNA分子是一個(gè)全新的DNA分子嗎？
講授新課
一、對(duì)DNA復(fù)制的推測
1．全保留復(fù)制：新復(fù)制出的分子直接形成，完全沒有舊的部分。
2．半保留復(fù)制：形成的分子一半是新的，一半是舊的。
3．分散復(fù)制（彌散復(fù)制）：新復(fù)制的分子中新舊都有，但分配是隨機(jī)組合的。
如何來判斷DNA的復(fù)制究竟是哪種方式呢？這就需要用假說-演繹法來預(yù)測。
二、對(duì)DNA復(fù)制方式的探究
【作出假設(shè)】DNA復(fù)制是一種半保留式的復(fù)制
每個(gè)子代DNA均由1條母鏈和1條子鏈組成。
問題1：如果DNA是半保留復(fù)制，復(fù)制后得到的子一代DNA和子二代DNA的組成是什么樣的呢？
問題2：如果要在實(shí)驗(yàn)中直觀地區(qū)別、“標(biāo)識(shí)”母鏈或子鏈，可以采取什么辦法？（放射性同位素標(biāo)記法）
問題3：如果用同位素（放射性）進(jìn)行標(biāo)記，用什么元素？（N、P）
問題4：如果親代DNA是15N的，放在14N的環(huán)境中進(jìn)行培養(yǎng)，則親代、子一代、子二代DNA分別含有哪種N元素？
（親代：15N/15N-DNA （全部）
子一代：15N/14N-DNA （全部）
子二代：15N/14N-DNA（1/2） 14N/14N-DNA（1/2） ）
問題5：要驗(yàn)證上述預(yù)測，就要分別觀察親代和子代的情況，但實(shí)驗(yàn)中，復(fù)制后的DNA分子混合在一起的，不易分離。怎么解決這個(gè)問題？
（通過密度梯度離心使其發(fā)生分層）
【驗(yàn)證假設(shè)】
學(xué)生閱讀教材并觀察討論圖示：證明DNA進(jìn)行半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)。
DNA是肉眼看不見的，如何才能分辨DNA呢？此時(shí)，教師可以讓學(xué)生分析經(jīng)典實(shí)驗(yàn)中用同位素15N 標(biāo)記的方法，分析用CsCl密度梯度離心后重帶、中帶、輕帶表示的DNA分子的雙鏈構(gòu)成是怎樣的，在整個(gè)實(shí)驗(yàn)中親代、子一代、子二代細(xì)胞中提取出的DNA離心的結(jié)果說明了什么。通過層層分析，學(xué)生不僅能夠自己得出結(jié)論：DNA的確具有半保留復(fù)制的特點(diǎn)，同時(shí)還能感受科學(xué)探究的魅力。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)期結(jié)果一致，故證明了DNA的復(fù)制是以半保留的方式進(jìn)行的。
小結(jié)：總結(jié)本實(shí)驗(yàn)假說演繹的流程。（作出假設(shè)、演繹推理、驗(yàn)證假設(shè)、得出結(jié)論）
三、DNA復(fù)制過程
播放多媒體課件，演示DNA復(fù)制的過程，首先讓學(xué)生明確DNA并不是由原來DNA分子產(chǎn)生一個(gè)全新的DNA分子，而是DNA分子的兩條鏈分開，每一條鏈（母鏈）作為一個(gè)模板再配上一條子鏈，這樣形成的2個(gè)DNA分子每個(gè)都有一條母鏈和一條子鏈。DNA復(fù)制過程大體分為三個(gè)階段：（1）DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)在DNA解旋酶作用下解旋成2個(gè)單鏈片段；（2）以解開的每一條單鏈片段（母鏈）為模板，遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，與提供原料中的4種脫氧核苷酸各自互補(bǔ)配對(duì)，并在DNA聚合酶作用下連接成一段子鏈；（3）子鏈不斷延伸并與對(duì)應(yīng)母鏈盤繞成雙螺旋結(jié)構(gòu)，形成各含一條母鏈和一條子鏈的2個(gè)DNA分子。
然后，設(shè)置問題讓學(xué)生分析DNA復(fù)制過程的特點(diǎn)、條件等，領(lǐng)會(huì)DNA的結(jié)構(gòu)和堿基互補(bǔ)配對(duì)與復(fù)制的關(guān)系。
思考：（1）DNA復(fù)制過程的特點(diǎn)有哪些？（其特點(diǎn)是邊解旋邊復(fù)制，半保留復(fù)制。）（2）DNA復(fù)制需要哪些條件？（復(fù)制需要模板、原料、酶和能量等基本條件。特別需要向?qū)W生說明的是，DNA復(fù)制所需要的酶有多種，教材中介紹的“DNA解旋酶”、“DNA聚合酶”只是其中主要的兩種。）（3）DNA復(fù)制的場所在哪里？在什么時(shí)間進(jìn)行的？（DNA復(fù)制的場所是細(xì)胞核，復(fù)制時(shí)間是在細(xì)胞有絲分裂的間期和減數(shù)第一次分裂的間期。）
教師還可結(jié)合教材經(jīng)典實(shí)驗(yàn)中大腸桿菌的半保留復(fù)制圖例，計(jì)算在第一代、第二代和第三代中含15N DNA分子的個(gè)數(shù)及所占比例，進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)DNA半保留復(fù)制的特點(diǎn)。（建議使用知識(shí)卡片：【知識(shí)解析】“圖解法”分析DNA復(fù)制過程中的相關(guān)計(jì)算）
最后，教師可以讓學(xué)生分析子代DNA與親代DNA的堿基序列的特征，探討DNA自我復(fù)制的生物學(xué)意義。正是由于DNA分子的這一復(fù)制過程，才使得親代的遺傳信息傳遞給子代，從而使前后代保持了一定的連續(xù)性。
師生共同完成下表：
四、解答DNA分子復(fù)制中相關(guān)計(jì)算題的規(guī)律方法
DNA分子的復(fù)制方式為半保留復(fù)制，若將一個(gè)被15N標(biāo)記的DNA轉(zhuǎn)移到含14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)(復(fù)制)n代，其結(jié)果分析如圖所示。
1．DNA分子數(shù)
(1)子代DNA分子總數(shù)：2n個(gè)。(2)含15N的DNA分子數(shù)：2個(gè)。
(3)含14N的DNA分子數(shù)：2n個(gè)。(4)只含15N的DNA分子數(shù)：0個(gè)。
(5)只含14N的DNA分子數(shù)：(2n－2)個(gè)。
2．脫氧核苷酸鏈數(shù)
(1)子代DNA分子中脫氧核苷酸鏈數(shù)：2n＋1條。
(2)含15N的脫氧核苷酸鏈數(shù)：2條。
(3)含14N的脫氧核苷酸鏈數(shù)：(2n＋1－2)條。
3．DNA復(fù)制消耗游離的脫氧核苷酸數(shù)的計(jì)算
設(shè)親代DNA分子中含有某種脫氧核苷酸m個(gè)，則：
(1)經(jīng)過n次復(fù)制，共需消耗游離的該種脫氧核苷酸為m·(2n－1)個(gè)。
(2)在第n次復(fù)制時(shí)，共需消耗游離的該脫氧核苷酸為m·2n－1個(gè)。
例 某個(gè)DNA片段有500個(gè)堿基對(duì)，其中A和T占?jí)A基總數(shù)的40%，若該DNA片段復(fù)制兩次，則共需游離的胞嘧啶脫氧核苷酸分子個(gè)數(shù)為( C )
A．300 B．600 C．900 D．1 200
五、DNA復(fù)制原理的應(yīng)用
1．減數(shù)分裂中染色體標(biāo)記情況：
如果用3H標(biāo)記細(xì)胞中的DNA分子，然后將細(xì)胞放在正常環(huán)境中培養(yǎng)，讓其進(jìn)行減數(shù)分裂，結(jié)果染色體中的DNA標(biāo)記情況如圖所示：
由圖可以看出，減數(shù)分裂過程中細(xì)胞雖然連續(xù)分裂2次，但DNA只復(fù)制1次，所以四個(gè)子細(xì)胞中所有DNA分子均呈雜合狀態(tài)，即“3H/1H”。
2．有絲分裂中染色體標(biāo)記情況：
如果用3H標(biāo)記細(xì)胞中的DNA分子，然后將細(xì)胞放在正常環(huán)境中培養(yǎng)，連續(xù)進(jìn)行2次有絲分裂，與減數(shù)分裂過程不同，因?yàn)橛薪z分裂是復(fù)制1次分裂1次，因此這里實(shí)際上包含了2次復(fù)制。
由圖可以看出，第一次有絲分裂形成的兩個(gè)子細(xì)胞中所有DNA分子均呈雜合狀態(tài)，即“3H/1H”。第二次有絲分裂復(fù)制后的染色體上兩條染色單體中只有一條染色單體含有3H，即DNA分子為“3H/1H”，而另一條染色單體只有1H，即DNA分子為“1H/1H”，在后期時(shí)兩條染色單體的分離是隨機(jī)的，所以最終形成的子細(xì)胞中可能都含有3H，也可能不含3H，含有3H的染色體條數(shù)是0～2n條(體細(xì)胞染色體條數(shù)是2n)。
例 蠶豆根尖細(xì)胞在含3H標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸培養(yǎng)基中完成一個(gè)細(xì)胞周期，然后在不含放射性標(biāo)記的培養(yǎng)基中繼續(xù)分裂至中期，其染色體的放射性標(biāo)記分布情況是( B )
A．每條染色體的兩條染色單體都被標(biāo)記
B．每條染色體中都只有一條染色單體被標(biāo)記
C．只有半數(shù)的染色體中一條染色單體被標(biāo)記
D．每條染色體的兩條染色單體都不被標(biāo)記
[解析] DNA的復(fù)制方式是半保留復(fù)制，蠶豆根尖細(xì)胞在含3H標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸培養(yǎng)基中完成一個(gè)細(xì)胞周期，每一個(gè)DNA分子都有一條脫氧核苷酸鏈含3H，然后在不含放射性標(biāo)記的培養(yǎng)基中培養(yǎng)至中期，每個(gè)DNA分子復(fù)制的兩個(gè)DNA分子存在于同一染色體的姐妹染色單體上，其中一個(gè)DNA分子的一條鏈含3H，如下圖所示。
四、課堂鞏固
1．DNA的復(fù)制是在細(xì)胞的______分裂和______第一次分裂前的_____期進(jìn)行的。復(fù)制是指以_____________為模板來合成____________的過程。復(fù)制特點(diǎn)是______________。復(fù)制過程必需以____________________為模板、_______________為原料、_______ 提供能量、_____的催化等條件，___________________為DNA的復(fù)制提供精確的模板、并有_____________能力保證復(fù)制能夠準(zhǔn)確無誤地完成。一個(gè)親代DNA分子通過復(fù)制形成了兩個(gè)____________，新形成的DNA分子都是既含一條_____鏈、又含一條_______鏈，因此，稱DNA的復(fù)制為“_________________”。
答案：有絲 減數(shù) 間 親代DNA分子 子代DNA分子 邊解旋邊復(fù)制
親代DNA分子一條鏈 脫氧核苷酸 ATP 酶 DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)
堿基互補(bǔ)配對(duì) 結(jié)構(gòu)完全相同的子代DNA分子 母 子 半保留復(fù)制
五、課后反思定義
DNA分子的復(fù)制是指以親代DNA分子為模板合成子代DNA的過程。
時(shí)間
有絲分裂和減數(shù)第一次分裂的間期
場所
細(xì)胞核
條件
模板、酶、能量、原料
特點(diǎn)
半保留復(fù)制，邊解旋邊復(fù)制
意義
通過復(fù)制，使親代的遺傳信息傳給子代，從而使前后代保持了一定的連續(xù)性。
結(jié)果
DNA分子復(fù)制產(chǎn)生出與親代相同的子代DNA分子。復(fù)制n次，得到2n個(gè)DNA分子，其中原親代DNA分子的鏈有兩條，新合成的鏈為2n+1-2個(gè)，在復(fù)制過程中，所需要某種堿基數(shù)為（2n?1）a，a為DNA分子中某種堿基的數(shù)目。

相關(guān)教案

高中生物第3章 基因的本質(zhì)第3節(jié) DNA的復(fù)制教學(xué)設(shè)計(jì)：

這是一份高中生物第3章 基因的本質(zhì)第3節(jié) DNA的復(fù)制教學(xué)設(shè)計(jì)，共3頁。

高中生物人教版 (2019)必修2《遺傳與進(jìn)化》第3節(jié) DNA的復(fù)制教學(xué)設(shè)計(jì)：

這是一份高中生物人教版 (2019)必修2《遺傳與進(jìn)化》第3節(jié) DNA的復(fù)制教學(xué)設(shè)計(jì)，共12頁。教案主要包含了DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證據(jù)，DNA復(fù)制的過程等內(nèi)容，歡迎下載使用。

必修2《遺傳與進(jìn)化》第3節(jié) DNA的復(fù)制教學(xué)設(shè)計(jì)及反思：

這是一份必修2《遺傳與進(jìn)化》第3節(jié) DNA的復(fù)制教學(xué)設(shè)計(jì)及反思，共13頁。教案主要包含了DNA復(fù)制的過程等內(nèi)容，歡迎下載使用。

英語朗讀寶

相關(guān)教案 更多

高中生物第3節(jié) DNA的復(fù)制教案設(shè)計(jì)

高中生物第3節(jié) DNA的復(fù)制教案設(shè)計(jì)
高中人教版 (2019)第3節(jié) DNA的復(fù)制教案及反思

高中人教版 (2019)第3節(jié) DNA的復(fù)制教案及反思
高中生物人教版 (2019)必修2《遺傳與進(jìn)化》第3節(jié) DNA的復(fù)制表格教學(xué)設(shè)計(jì)

高中生物人教版 (2019)必修2《遺傳與進(jìn)化》第3節(jié) DNA的復(fù)制表格教學(xué)設(shè)計(jì)
人教版 (2019)必修2《遺傳與進(jìn)化》第3節(jié) DNA的復(fù)制教案

人教版 (2019)必修2《遺傳與進(jìn)化》第3節(jié) DNA的復(fù)制教案
資料下載及使用幫助
版權(quán)申訴
版權(quán)申訴
若您為此資料的原創(chuàng)作者，認(rèn)為該資料內(nèi)容侵犯了您的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，請(qǐng)掃碼添加我們的相關(guān)工作人員，我們盡可能的保護(hù)您的合法權(quán)益。
入駐教習(xí)網(wǎng)，可獲得資源免費(fèi)推廣曝光，還可獲得多重現(xiàn)金獎(jiǎng)勵(lì)，申請(qǐng) 精品資源制作， 工作室入駐。
版權(quán)申訴二維碼
高中生物人教版 (2019)必修2《遺傳與進(jìn)化》電子課本

第3節(jié) DNA的復(fù)制

版本： 人教版 (2019)

年級(jí)： 必修2《遺傳與進(jìn)化》

切換課文
  • 課件
  • 教案
  • 試卷
  • 學(xué)案
  • 更多
所有DOC左下方推薦
歡迎來到教習(xí)網(wǎng)
  • 900萬優(yōu)選資源，讓備課更輕松
  • 600萬優(yōu)選試題，支持自由組卷
  • 高質(zhì)量可編輯，日均更新2000+
  • 百萬教師選擇，專業(yè)更值得信賴
微信掃碼注冊(cè)
qrcode
二維碼已過期
刷新

微信掃碼，快速注冊(cè)

手機(jī)號(hào)注冊(cè)
手機(jī)號(hào)碼

手機(jī)號(hào)格式錯(cuò)誤

手機(jī)驗(yàn)證碼 獲取驗(yàn)證碼

手機(jī)驗(yàn)證碼已經(jīng)成功發(fā)送，5分鐘內(nèi)有效

設(shè)置密碼

6-20個(gè)字符，數(shù)字、字母或符號(hào)

注冊(cè)即視為同意教習(xí)網(wǎng)「注冊(cè)協(xié)議」及「隱私條款」
QQ注冊(cè)
手機(jī)號(hào)注冊(cè)
微信注冊(cè)

注冊(cè)成功

返回
頂部