高中生物第二册 3 3 DNA的复制 导学案-遗传与进化

3.3 DNA的复制学案 生命观念：能概述DNA分子复制的过程及特点，理解DNA复制的条件和半保留复制的生物学意义。 科学思维：通过介绍Meselson、stehl的试验，引导学生分析、比较、推理、归纳，培养科学的思维。 科学探究：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 社会责任：加强学生的逻辑思维能力和计算能力，领悟科学探究的能力。 1.教学重点：DNA复制的过程 2.教学难点：半保留复制的方式 DNA半保留复制的实验证据 1、提出假说：假设 DNA是半保留复制 2、分析假说：复制后得到的子一代DNA和子二代DNA的组成是怎样的? （如下图） 3、实验过程： DNA是肉眼看不见的，如何才能分辨DNA呢？ 方法： 首先在________________ 培养液中培养大肠杆菌，让大肠杆菌繁殖几代后，再将大肠杆菌转移到________________培养液中。然后，在不同时刻收集大肠杆菌并_____ ，再将提取的DNA进行________ ，并记录______________________________________。 如果DNA是以半保留的方式复制的，预期实验结果如下表（请完成） 世代 DNA分子中N元素 密度 在离心管中的位置比例 亲代 15N15N（全部） 最大（重带） 第1代 第2代 第3代 4、实验结果 5、实验结论： 。 【重难点突破】 三、DNA分子复制的过程 1.概念： 。 2.时间： 和 。 3.场所：真核细胞：主要是 、还有 、 。 原核细胞： 4.过程： 　（1）解旋→提供准确模板 DNA分子利用细胞提供的 、在 的作用下，DNA分子两条多脱氧核苷酸链配对的碱基从 处断裂，两条螺旋的双链解开，这个过程叫做 。 （2）复制→合成互补子链 以上述解开的每一段母链为 ，在 酶的作用下，以周围环境中游离的 为原料，按照 原则，各自合成与母链互补的一段 。 （3）复旋→子、母链结合盘绕形成新DNA分子 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 盘绕成 ，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： （1） （即两条母链）； （2） （四种 ）。 （3）能量 （即 ）； （4）酶 （有 酶和 酶）。 6.特点 （1） ； （2） 。（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.意义： 。 。 四、DNA分子复制的应用 通过观察DNA分子半保留复制（连续进行复制N代）的图解思考问题： （1）亲代DNA分子复制n代生成的子代DNA分子总数是 个。 （2）含亲代母链的DNA分子数始终只有 个， 不含亲代母链的DNA分子数为 个。 随堂检测： 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分子长链的DNA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“－A－T－C－”为模板，经复制后的子链是（ ） A. “－T－A－G－” B. “－U－A－G－” C. “－T－A－C－” D. “－T－U－G－” 【答案】 DNA半保留复制的实验证据 1、提出假说：假设 DNA是半保留复制 2、分析假说：复制后得到的子一代DNA和子二代DNA的组成是怎样的? （如下图） 3、实验过程： DNA是肉眼看不见的，如何才能分辨DNA呢？ 方法： 同位素标记法 首先在_____________15N___ 培养液中培养大肠杆菌，让大肠杆菌繁殖几代后，再将大肠杆菌转移到____14N_______培养液中。然后，在不同时刻收集大肠杆菌并_提取DNA ，再将提取的DNA进行_离心 ，并记录_DNA带的位置____________。 如果DNA是以半保留的方式复制的，预期实验结果如下表（请完成） 世代 DNA分子中N元素 密度 在离心管中的位置比例 亲代 15N15N（全部） 最大（重带） 1 第1代 15N14N（全部） 中等（中带） 1 第2代 14N14N 15N14N 1：1 最小（轻带）中等（中带） 1:1 第3代 14N14N 15N14N 3：1 最小（轻带）中等（中带） 3:1 4、实验结果 5、实验结论： DNA分子半保留复制 。 【重难点突破】 三、DNA分子复制的过程 1.概念： 是指以亲代DNA为模板，合成子代DNA的过程 。 2.时间：有丝分裂的间期、无丝分裂之前和减数第一次分裂的间期。 3.场所：真核细胞：主要是 细胞核(主要场所) 、还有 叶绿体 、 线粒体 。 原核细胞： 拟核 4.过程： 　（1）解旋→提供准确模板 DNA分子利用细胞提供的 模板 、在解旋酶 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 解旋酶 。 （2）复制→合成互补子链 以上述解开的每一段母链为 模板 ，在 DNA聚合酶 酶的作用下，以周围环境中游离的 脱氧核苷酸 为原料，按照碱基互补配对原则，各自合成与母链互补的一段子链。 （3）复旋→子、母链结合盘绕形成新DNA分子 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： （1） 模板 （即两条母链）； （2） 原料 （四种 脱氧核苷酸 ）。 （3）能量 （即 ATP ）； （4）酶 （有 解旋 酶和 DNA聚合 酶）。 6.特点 （1） 边解旋边复制，多个起点双向复制 ； （2） 半保留复制 。（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.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性，保持了遗传信息的连续性，使得种族得以延续。 。 。 四、DNA分子复制的应用 通过观察DNA分子半保留复制（连续进行复制N代）的图解思考问题： （1）亲代DNA分子复制n代生成的子代DNA分子总数是 2n 个。 （2）含亲代母链的DNA分子数始终只有 2 个， 不含亲代母链的DNA分子数为 2n -2 个。 随堂检测： ADCC