DNA复制教案

教育实习教案（2018届）学院：化学院生命科学学院专业：生物科学班级：生科141实习生：张婷学号：14260133实习学校：慈溪中学实习课程：生物实习学校教师：高校指导教师：授课时间：2018年10月19日浙江师范大学制教学内容必修二第三章第三节遗传信息的传递课时安排一课时班级高二（5）班教材分析：本节课的内容是建立在学生已经学习过有丝分裂、孟德尔的遗传规律、减数分裂、受精作用等知识的基础上，而这些知识可为本部分的学习内容提供必要的线索。DNA分子的结构和复制是遗传学的基本理论。本节内容在联系DNA结构的基础上，进一步阐述DNA通过复制传递遗传信息的功能。同时也为后面遗传信息的表达、生物的遗传变异理论、基因工程和生物进化等知识的学习提供了必要的知识储备。学情分析：本节课的教学对象是普通高中的高二学生。处于这个阶段的学生的认知体系基本形成，认知能力不断完善。本节在教材中属于较抽象较难理解的一部分内容，而学生对DNA的结构特别是空间结构的理解有待深刻，因此在教学中，教师除了通过启发式教学，设置大量问题情景，来激发学生的学习兴趣和进一步培养他们的分析和归纳能力。教学目标：知识与技能目标：1.说出DNA复制的场所、时间、特点、条件、意义。2.概述DNA复制过程。3.分析DNA复制的实验。过程与方法目标：运用一定的方法计算解决与DNA复制相关的问题。情感态度与价值观目标：探讨DNA半保留复制的实验证据，形成正确的思维方式。教学重点、难点：教学重点：1.DNA复制的过程。2.DNA复制有关的计算。教学难点：1.DNA复制的过程。2.DNA复制有关的计算。教学方法：多媒体教学、讲述法、过程发生法教学过程【导入】沃森和克里克提出的DNA双螺旋结构时，同时提出了半保留复制，所以人们能够很快接受DNA双螺旋结构模型，但是梅索森不太赞同沃森和克里克的结论，所以他设计了实验来探究DNA的复制过程，最后实验的结果是DNA的复制是半保留复制。他们是利用自行研发的一项新技术来完成这个实验，这项技术叫做密度梯度离心(densitygradientcentrifugation)，藉由离心力将不同密度的分子各个分离。他们这篇经典论文发表于1958年，而这个实验更是被赞为「生物学最漂亮的实验之一」。今天，我们就来学习这个漂亮的实验。一、DNA的复制在学习这个实验之前，我们先学习一个概念：DNA的复制。新DNA的合成就是产生两个跟亲代DNA完全相同的新的DNA分子的过程，这个过程称为DNA的复制。那DNA的复制是发生在什么时候呢？DNA的复制发生在什么场所？二、DNA复制实验科学家设计这个实验的目的是为了探究DNA的复制模式。我们上节课学过DNA的基本单位是脱氧核苷酸，那DNA的复制需要的原材料是什么？同学们想一想，我们平时复制的时候，需要先扫描原件上的图文，那我们是否可以猜想DNA的复制需要模板链，那DNA的两条链是都作为模板呢，还是只有一条作为模板呢？上节课学到DNA分子两条链之间遵循碱基互补配对原则，那在复制的时候，DNA的复制是和文件复印那样一模一样的复制吗？新链和模板链之间也要遵循碱基互补配对原则吗？请你们一边思考，一边在草稿纸上画一下复制的可能方式。实验的关键是什么？区分亲子代【实验设计】我们回想一下，之前学习的噬菌体侵染细菌的实验资料一：原理：同位素35S只会标记蛋白质,同位素32P也只会标记DNA.分别追踪35S和32P可以知道被标记蛋白质和DNA的去向.用含有标记了蛋白质和DNA的噬菌体侵染无标记的细菌.一小段时间后,对菌体离心,观察菌体中含有的放射性质.资料二：密度梯度超速离心：离心管里面加入惰性介质，不同密度的物质，在超速离心后，分布在介质的不同位置，密度大的在下面，密度小的在上面，根据物理的向心力相关知识可以理解。【板书画出离心管中的情况】是如何区分亲子代的？同位素的不同质量以及密度梯度超速离心。请同学画出标记的结果和离心的结果。科学家也是做了这三种假设，做出假设后就是实验验证假设，请同学们自己设计一下实验该怎么做。并试着预测实验结果。请一个同学讲一下他的实验思路。接下来，我们再来看一下梅索森是怎样设计实验的，实验结果是什么？【梅索森的实验结果】1.将大肠杆菌放入15NH4Cl为唯一氮源的培养液中培养若干代，则所有大肠杆菌中的DNA都被15N标记。离心后在离心管的下部。2.将上述大肠杆菌放在14NH4Cl培养基中培养一代，将细菌分离出来离心，细菌在离心管的中部。【板书示意】则哪种复制方式是符合这个结果的呢？3.在培养基中培养两代，将细菌分离出来离心，在离心管中有两条条带，一条在上面，一条在中间，则这个结果符合哪种复制？以上是整个实验流程，补充：1.无论复制多少次，位置与条带数不变，但亲代宽度变大2.结果显示：新合成的双链DNA分子中，有一条链是原来的亲代的DNA链为模板，按照碱基互补配对的原则，合成另一条具有互补碱基的新链，复制出的DNA分子与亲代DNA分子完全相同，因此细胞中的DNA复制被称为半保留复制。三、DNA复制我们前面学习了DNA的结构，那么，从微观角度来看，DNA复制是怎样进行的。播放视频，并请学生说说视频中DNA复制的三种方式。1.DNA双螺旋结构中两条链的碱基互补是DNA复制模式的基础。2.复制时，在有关酶的作用下，两条链的配对碱基之间的氢键断链，碱基暴露出来，形成了两条模板链（母链）。【放图】碱基见氢键的断开，需要利用细胞中的ATP。3.每一条母链按照互补配对的原则，吸引含有互补碱基的脱氧核苷酸，最后相邻核苷酸的脱氧核糖和磷酸基团间形成磷酸二酯键，产生一条新链。4.产生的两个DNA分子见彼此相同，并与亲代DNA分子相同。5.这是一个酶促反应，需要DNA聚合酶，作用于磷酸二酯键。6.DNA复制的产所：主要为细胞核，叶绿体、线粒体中也有，原核细胞发生在拟核区。模板：亲代的母链（两条）7.DNA复制的条件原料：细胞中游离的脱氧核苷酸能量：ATP酶：有关酶、DNA聚合酶8．DNA精确复制的原因：①DNA分子独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板②通过碱基互补配对，保证了复制可以精确进行。9.复制的特点①边解旋边复制，复制可以多个点进行，结果是一条链②半保留复制④先形成H键，再形成磷酸二酯键10.DNA的复制是有水形成的DNA聚合酶催化的是一个游离的脱氧核苷酸与脱氧核苷酸链之间的磷酸二酯键。四、DNA复制的计算亲代DNA分子经过n次复制后则：（1）DNA分子数①子代DNA分子数2n②含亲代母链的DNA分子数2③不含亲代母链的DNA分子数2n-2（2）脱氧核苷酸链数①子代DNA分子中脱氧核苷酸链数2n+1②亲代脱氧核苷酸链数2③新合成的脱氧核苷酸链数2n+1-2（3）消耗的脱氧核苷酸数若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，则经n次复制后需要消耗该脱氧核苷酸个数为m*（2n-1）五、BrdU的复制实验在真核生物中，DNA复制过程也是染色体形成两个染色单体的过程。看小资料，说出本实验的核心：①染色体能被姬母萨染料染色②BrdU在结构上与胸腺嘧啶脱氧核苷类似，在复制时能取代胸腺嘧啶脱氧核苷③在复制后母链中不含BrdU，含有母链的染色体颜色比较深④两条链都含BrdU的DNA分子着色浅。讲解实验板书设计：第三节遗传信息的传递一、探究DNA复制的模式同位素示踪法密度梯度离心二、DNA复制的过程1、解旋2、碱基互补配对3、形成子链4、子链+母链螺旋话三、DNA复制的特点1、边解旋边复制2、半保留复制课后分析自我评价：1、本次课是第二次上课，较第一次上课更稳重，不太紧张。2、本次板书在经知道教师改正后，结构更完整。3、上课时间和节奏把握较好实习同学评价：1、与同学互动较好，能够调动课堂氛围2、声音有点小，后排虽能听见但是不够洪亮3、课件做得挺好，知识点讲解也挺详细。指导教师评价：1、板书结构一定要完整2、在过渡到时候要注意语言的表达，要有逻辑性3、要多给学生机会讲，自己少讲