山东省枣庄市第八中学高中生物 3.3 DNA的复制教案 新人教版必修2

DNA的复制三维目标知识目标1.了解DNA复制的概念2.简述DNA复制的过程，并分析、归纳出DNA复制过程的特点3.理解DNA复制在遗传上的意义能力目标1.通过介绍试验，引导学生分析、比较、推理、归纳，培养科学的思维。2.通过引导学生观察拉链和DNA复制的比较，鼓励学生大胆想象、猜测，培养学生自主探索、合作学习、分析问题、解决问题的能力。情感、态度与价值观通过分组探究活动，培养学生的协作意识和科学态度。教学重点DNA分子复制的条件、过程和特点教学策略：1.利用教师提出的问题创设问题情境，让学生在观察、讨论、交流中学习新知识。本节的主要目的是导入新课，同时说明复制的概念。2.学生自主探索，大胆猜测和假设，分析DNA的复制方式和过程。在前面的学习中，学生已经对假说—演绎法有了初步的认识。这节课教师通过一步步的问题引入，让学生进一步理解假说—演绎法，同时理解DNA的复制方式和过程。3.利用课本中的相关内容，学生自己看书，归纳总结出复制的相关条件。4.利用课后练习，巩固DNA的复制过程和条件。教学难点对DNA复制过程的探讨知识点1．概述DNA分子的复制；2．探讨DNA复制的生物学意义。考试点DNA分子复制的条件、过程和特点。能力点用碱基互补配对原则分析DNA复制相关问题。自主探究点DNA分子复制的应用。易错易混点对细胞分裂与DNA的复制的关系不清楚。训练点DNA复制的相关计算。拓展点DNA复制的相关计算。教学方法合作探究、讨论法演示法、讲授法【教学过程】教学内容教师组织和引导学生教学活动意图问题探讨〖提示〗两个会徽所用的原料应该选自一块石材；应先制造模型，并按模型制作会徽；应使用电子控制的刻床；刻床应由一名技术熟练的师傅操作，或完全数控等。（以上可由学生根据自己的经验推测回答，事实是原料确实选自一块石材，但由于时间紧迫，两个会徽是由两名技术最好的师傅手工雕刻的）。验证的最简单的方法是：将两个印章的图形盖在白纸上进行比较（学生也可能提出更科学、更现代化的方法）。阅读思考讨论回答引入新课〖讲述〗DNA既能作为遗传物质，就必须具有精确的自我复制能力，那它是怎样进行复制的呢？思考讨论引起思考引入新课一、对DNA分子复制的推测〖引导〗引导学生阅读课文P52，沃森和克里克提出的著名的DNA双螺旋结构模型后，又发表了遗传物质自我复制的假说。进而总结出“半保留复制”的概念。〖讲述〗在复制过程中，原来双螺旋的两条链并没有被破坏，它们分成单独的链，每一条旧链作为模板再合成一条新链，这样在新合成的两个双螺旋分子中，一条链是旧的而另外一条链是新的，因此这种复制方式被称为半保留复制。阅读思考学新知识二、DNA半保留复制的实验证据〖讲述〗我们知道，当假说通过实践检验并被证明是正确的后，才能上升为科学理论。随着科学技术的发展，放射性同位素示踪技术被应用到DNA分子复制的研究中。下面我们来探讨一下DNA分子半保留复制的实验证据。〖讲述〗大家阅读课文P53，结合图3-12，利用物理、化学知识体会科学家实验设计的方法、原理、步骤、结果、结论及它的巧妙之处。强调：该实验证明了DNA的复制是以半保留的方式进行的。看图思考培养严谨重视实的态度旁兰思考题1〖提示〗本实验是根据半保留复制原理和DNA密度的变化来设计的。在本实验中根据试管中DNA带所在的位置就可以区分亲代与子代的DNA了。思考回答拓展思维知识迁移三、DNA复制的过程【动画演示】DNA复制的过程先分步演示，讲解一遍，再连续演示一遍。【合作学习】学生以小有为单位讨论并回答如下问题：1、什么是DNA的复制？2、DNA复制的时间、场所是什么?3、DNA复制的条件是什么？4、什么叫“子链”？复制一次能形成几条子链？5、简述“子链”形成的过程。6、DNA复制的特点是什么？7、DNA精确复制的原因是什么？8、DNA复制的意义是什么？师生总结：1.概念：指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。DNA的复制实质上是遗传信息的复制。2.时间：细胞有丝分裂和减数第一次分裂的间期3.场所：细胞核（主要）、线粒体、叶绿体4.条件：(1)模板：解旋的DNA两条单链(2)原料：脱氧核苷酸(3)能量：ATP(4)酶：解旋酶、DNA聚合酶5.过程：①解旋提供准确模板：在ATP供能、解旋酶的作用下，DNA分子两条多脱氧核苷酸链配对的碱基从氢键处断裂，两条螺旋的双链解开，这个过程叫做解旋。解开的两条单链叫母链（模板链）。②合成互补子链：以上述解开的每一段母链为模板，以周围环境中游离的4种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，在有关酶的作用下，各自合成与母链互补的一段子链。③子、母链结合盘绕形成新DNA分子：在DNA聚合酶的作用下，随着解旋过程的进行，新合成的子链不断地延伸，同时每条子链与其对应的母链盘绕成双螺旋结构，从而各自形成一学生思考相关问题？通过设问，学生回答，进一步让学生理解和巩固DNA复制的全过程。个新的DNA分子，这样，1DNA分子→2个完全相同的DNA分子。6.特点：①DNA分子是边解旋边复制的；②是一种半保留式复制。（即在子代双链中，有一条是亲代原有的链，另一条（子链）则是新合成的。）7.“准确”复制的原因：①DNA具有独特的双螺旋结构，能为复制提供模板；②碱基具有互补配对的能力，能够使复制准确无误。8.结果：一个DNA分子形成两个完全相同的DNA分子9.意义：DNA通过复制，使遗传信息从亲代传给了子代，从而保证了物种的相对稳定性，保持了遗传信息的连续性，使种族得以延续。DNA分子连续复制演绎的计算规律已知某一DNA分子用15N标记（0代）将含有该标记DNA分子的细胞（或细菌）转移到只含14N的培养基中培养（进行DNA复制）若干代后，其DNA分子数、脱氧核苷酸链数及相关比例如下表：世代DNA分子的结构特点脱氧核苷酸链的数量变换规律分子总数不同DNA分子占全部DNA分子之比单链总数不同脱氧核苷酸链占全部链之比只含15N分子含14N15N杂种分子只含14N分子含15N的链含14N的链0112112141/21/2241/21/281/43/4381/43/4161/87/8n2n2/2n1－2n＋11/2n1－学生填表培养学生的总结能力2/2n1/2n小结1．通过学习必须掌握DNA的复制过程、复制的必需条件及DNA复制在生物学上的重要意义。为学习生物的遗传和生物的变异奠定基础。2．目前DNA分子广泛用于刑事案件侦破等方面（l）DNA分子是亲子鉴定的主要证据之一。（2）把案犯在现场留下的毛发、血等进行分析作为破案的证据，与DNA有关。【板书设计】第三节DNA分子的复制一、DNA复制的假说二、DNA半保留复制的实验证据三、DNA复制的过程概念：指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。条件：模板、酶、原料、能量特点：①半保留复制②边解旋、边复制四、DNA复制的意义五、DNA复制的相关计算【教学反思】学生已经具有了DNA双螺旋结构、有丝分裂、减数分裂的基本知识，在此基础上，本课时将要从分子水平来探讨生命的本质，属于肉眼看不到的抽象知识。高中学生的认知体系基本形成，认知结构迅速发展，认知能力不断完善。他们能够掌握基本的思维方法，特别是抽象逻辑思维、辩证思维、创造思维有了较大的发展。观察力、记忆力、想象力有了明显的提高，认知活动的自觉性，认知系统的自我评价和自我控制能力也有了相应的发展。由于本课时内容具有较深的抽象性，学生们会感到困难，因此在教学中，除了引导学生自主、探索、合作学习以外，还通过启发式教学，设置大量的问题情境，激发学生的好奇心，培养学生提出问题的能力，让学生主动去探究，从而获取相关的知识信息，提高学习能力。这也符合新课程标准要求。【学案导学】第三章第3节DNA的复制课前预习学案一、预习目标预习DNA的复制的基本知识，了解DNA分子复制的条件、过程和特点。二、预习内容（一）、对DNA分子复制的推测半保留复制思考：如何验证？（二）、DNA分子复制的过程1、复制的概念2、时间：3、场所：4、“准确”复制的原理（三）、DNA复制中的计算问题1、DNA复制次数与形成的DNA数的关系是2n个（n为复制次数）；一个DNA分子中的两条链上的脱氧核苷酸数相等；双链DNA分子符合碱基互补配对原则，即A=T，G=C。一个DNA分子无论复制几次，形成的新DNA分子中，只有两个DNA分子中含有原来的DNA链。即：一个DNA分子复制n次，则：①复制至n代，DNA分子总数为；②n代的DNA分子中，含原来DNA母链的DNA分子有个，占子代所有DNA分子总数的；③n代DNA分子中，含原DNA的母链条，占全部单链的。三、提出疑惑同学们，通过你的自主学习，你还有哪些疑惑，请把它填在下面的表格中疑惑点疑惑内容课内探究学案一、学习目标1、记住DNA复制的概念2、简述DNA复制的过程，并分析、归纳出DNA复制过程的特点。3、知道DNA复制在遗传上的意义学习重难点：4、DNA分子结构的主要特点5、DNA分子复制的条件、过程和特点二、学习过程（一）、对DNA分子复制的推测沃森、克里克提出遗传物质自我复制的假说：复制方式为_半保留复制_（二）、DNA半保留复制的实验证据（选学）1.要分析DNA是全保留还是半保留的，就要区分亲代与子代的DNA。1958年，科学家以____为实验材料，运用____，设计了实验。2.实验过程同位素：__、___，标记NH4Cl培养液培养大肠杆菌方法：分析：①离心处理后，为什么子一代DNA只有杂合链带？②子二代DNA出现了轻链带和杂合链带，说明了什么？结论：上述实验证明，在新合成的每个DNA分子中，都保留了____培养基类型结果在试管中位置亲代子一代子二代这种复制方式是：_____（三）、DNA分子复制的过程1、什么是DNA的复制？2、DNA复制的时间、场所是什么?3、DNA复制的条件是什么？4、什么叫“子链”？复制一次能形成几条子链？5、简述“子链”形成的过程。6、DNA复制的特点是什么？7、DNA精确复制的原因是什么？8、DNA复制的意义是什么？三、反思总结四、当堂检测1.下列关于DNA复制的叙述，正确的是A.DNA分子在解旋酶的作用下，水解成脱氧核苷酸B.在全部解旋之后才开始碱基配对C.解旋后以一条母链为模板合成两条新的子链D.复制后，每个新DNA分子中含有一条母链和一条子链2.DNA分子能自我复制的根本原因（分子基础）是①DNA具有独特的双螺旋结构②连接两条链的碱基有互补配对能力③磷酸和脱氧核糖交互排列④DNA有特异性和多样性A.①②B.②③C.③④D.①④3.某DNA分子复制三次后，所得到的第四代DNA分子中，含有第一代DNA中脱氧核苷酸链的条数是A.1条B.2条C.4条D.8条4.一个被放射性元素32P标记的双链DNA噬菌体侵染细菌，若此细菌破裂后释放出n个噬菌体，则其中具有放射性元素32P的噬菌体占总数的A.1/nB.1/2nC.2/nD.1/25.将一个DNA分子用14N进行标记，在普通培养基上让其连续复制3次，在最后得到的DNA分子中，被标记的DNA的脱氧核苷酸链占DNA总的脱氧核苷酸链的比例是A.1/32B.1/16C.1/8D.1/46.某DNA分子片断含有100个碱基对，其中A为60个，该片段连续复制三次所需C的数量为A.180个B.280个C.320个D.360个7.某DNA分子含有腺嘌呤200个，该DNA复制数次后，消耗了周围环境中3000个含腺嘌呤的脱氧核苷酸，则该DNA分子已经复制了多少次？A.3次B.4次C.5次D.6次8.1个DNA复制成2个DNA，这两个携带完全相同遗传信息的DNA分子彼此分离发生在A.细胞分裂间期B.减数第一次分裂后期C.减数第一次分裂后期和有丝分裂后期D.减数第二次分裂后期和有丝分裂后期9.含有32P或31P的磷酸，两者化学性质几乎相同，都可参与DNA分子的组成，但32P比31P质量大。现将某哺乳动物的细胞移至含有31P磷酸的培养基中，连续培养数代后得到G0代细胞。然后将G0代细胞移至含有32P磷酸的培养基中培养，经过第1、2次细胞分裂后，分别得到G1、G2代细胞。再从G0、G1、