1、第三章 第三节 DNA 的复制（1 课时）一、 【教学目标】1、概述 DNA 分子的复制。2、探讨 DNA 复制的生物学意义。二、 【教学重点】DNA 分子复制的条件、过程和特点。三、 【教学难点】DNA 分子复制的过程。四、 【教学方法】1、观察法、分析法、谈话法和讨论法，主要采用谈话法。五、 【教学手段】1、探究法 DNA 分子复制的半保留复制特点。2、多媒体动画演示法 DNA 分子复制的过程和意义。六、 【教学过程】导入新课：想先问大家一个小问题，有多少人看过电影侏罗纪公园？大家知道里面的恐龙是怎样来的吗？克隆，对，但克隆一整只恐龙，是从克隆恐龙的 DNA 分子开始的。而克隆 DNA 分
2、子，我们有一个专业术语叫 DNA 的复制。今天我们就来学习 DNA 分子的复制，以此来了解侏罗纪里的恐龙的怎样克隆来的。新课讲解：一、对 DNA 分子半保留复制的探究与分析请大家看到黑板，自从沃森和克里克提出 DNA 分子的双螺旋结构后，就有科学家猜想 DNA 复制的方式，他们提出了以下三种复制方式的假说。最 早 提 出 的 DNA复 制 模 型 有 三 种 :1、 全 保 留 复 制 ： 新 复 制 出 的 分 子 直 接 形 成 ， 完 全 没 有 旧 的 部 分 ；2、 半 保 留 复 制 ： 形 成 的 分 子 一 半 是 新 的 ， 一 半 是 旧 的 ；3、 分 散 复 制 ： 新
3、 复 制 的 分 子 中 新 旧 都 有 ， 但 分 配 是 随 机 组 合 的复 制 一 次复 制 一 次复 制 一 次那么这些假说中哪一个是正确的呢？沃森和克里克的推测是半保留复制，如何来证明这个观点是正确的？只能用实验来证明。如果要你来设计实验，你会怎样设计？ （1）DNA 是肉眼看不见的，如何才能分辨 DNA 呢？方法：把复制的单链和原来的链做上标记，然后观察它在新 DNA 中出现的情况。（2）如果用同位素(放射性)进行标记,可以用什么元素进行标记? C、H、O、N、P；该实验用 N 元素标记（3）若以大肠杆菌为材料，如何获得被 15N 标记的亲代 DNA 分子？以含 15N 标记的
4、NH4Cl 的培养液来培养大肠杆菌，让大肠杆菌繁殖几代，就得到了 15N 标记的亲代 DNA 分子。（4）如何获得被 14N 标记的子代 DNA 分子？将上述培养的大肠杆菌转移到含 14N 标记的普通培养液中。（5）要分别观察亲代和子代的情况,但实验中,复制后的 DNA 分子通常是随机混合在一起的，不易分离。怎么解决这个问题？ 在不同时刻收集大肠杆菌并提取 DNA，进行密度梯度离心的方法，记录不同质量的 DNA 在离心管中的位置及比例。上面问题分析清楚了，我们就看一下科学家们所开展的整个实验过程：1、实验过程：首先在含有含 15N 标记的 NH4Cl 的培养液来培养大肠杆菌，让大肠杆菌繁殖几代
5、,再将大肠杆菌转移到 14N 标记的普通培养液中。然后，在不同时刻收集大肠杆菌并提取 DNA，进行密度梯度离心的方法，记录不同质量的 DNA 在离心管中的位置及比例。教师引导说明整个实验过程。 （结合课本图3-12） 2、实验结果3、实验结论：DNA 分子复制为半保留复制。二、DNA 分子复制的过程先一边播放 DNA 复制的动画，一边讲解整个过程，然后请同学们完成以下内容：1.概念：指以亲代 DNA 为模板合成子代 DNA 的过程。2.时间：细胞有丝分裂和减数第一次分裂的间期3.场所：真核细胞：细胞核（主要）、线粒体、叶绿体原核细胞：拟核、细胞质4.过程：解旋提供准确模板：在 ATP 供能、解
6、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）。复制合成互补子链：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。复旋子、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，从而各自形成一个新的 DNA 分子，这样，1DNA 分子2 个完全相同的 DNA 分子。5.条件：模板：两条母链 原料：四种脱氧核苷酸、(3)
7、能量（ATP）(4)酶：DNA 解旋酶、DNA 聚合酶等6.特点：DNA 分子是边解旋边复制的；是一种半保留式复制。 7.“准确”复制的原因：DNA 具有独特的双螺旋结构，能为复制提供模板；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：先播放 DNA 分子复制意义的视频，再总结到：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。10、小结七、 【随堂练习】1、1 个 DNA 分子经过 4 次复制，形成 16 个 DNA 分子，其中含有最初 DNA 分子链的 D
8、NA 分子有（ ）A. 2 个 B. 8 个 C. 16 个 D. 32 个2、DNA 分子的复制发生在细胞有丝分裂的（ ）A、分裂前期 B. 分裂中期 C. 分裂后期 D. 分裂间期3、下列关于 DNA 复制的说法，其中不正确的是（ ）A. DNA 复制过程中需要酶的催化B. DNA 复制过程中需要的能量直接由糖类提供C. DNA 分子是边解旋复制的D. DNA 复制过程中两条母链均可作模板4、以 DNA 的一条链“ATC”为模板，经复制后的子链是（ ）A. “TAG” B. “UAG”C. “TAC” D. “TUG”5DNA 复制的基本条件是（ ）A模板，原料，能量和酶 B模板，温度，能
9、量和酶C模板，原料，温度和酶 D模板，原料，温度和能量概念 以亲代 DNA 为模板合成子代 DNA 的过程时间 细胞分裂间期场所 细胞核（主要） 、线粒体、叶绿体模板：亲代 DNA 的两条链原料：细胞核中 4 种游离的脱氧核苷酸酶：解旋酶、聚合酶条件能量：ATP过程 解旋碱基互补配对形成子代 DNA特点 半保留复制，边解旋边复制意义 将遗传信息从亲代传给子代，保持了遗传信息的连续性6下列关于 DNA 复制过程的正确顺序是 （ ）互补碱基对之间氢键断裂 互补碱基对之间形成氢键 DNA 分子在解旋酶的作用下解旋 以解旋后的母链为模板进行碱基互补配对 子链与母链盘旋成双螺旋状结构A. B.C. D.
