课件35张PPT。第三节:
DNA的复制第三章 基因的本质问题探讨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。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。 何谓DNA的复制? 所谓DNA的复制就是指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程,1DNA→2DNA 新产生的DNA分子是一个全新的DNA分子吗?(一)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。一、对DNA复制的推测2、半保留复制:形成的分子一半是新的,一半是旧的。亲代DNA
子代DNA 3、分散复制(弥散复制):新复制的分子中新旧都有,但分配是随机组合的。亲代DNA
子代DNA【作出假设】
DNA复制是一种半保留式的复制 (二)对DNA复制方式的探究 全保留复制半保留复制弥散复制假说-演绎法每个子代DNA均由1条母链和1条子链组成。问题2:如果要在实验中直观地区别、“标识”母链或子链,可以采取什么办法? 问题1:如果DNA是半保留复制,复制后得到的 子一代DNA和子二代DNA的组成是怎样的?同位素(具放射性)标记的方法【演绎推理】问题3:如果用同位素(放射性)进行标记,用什么元素? 问题4:如果亲代DNA是15N的,放在14N的环境中进行培养,则亲代、子一代、子二代DNA分别含有哪种N元素? 可用C、H、O、N、P等元素15N/14N-DNA (全部)15N/14N-DNA(1/2) 14N/14N-DNA(1/2) 15N/15N-DNA (全部)问题4:如果亲代DNA是15N的,放在14N的环境中进行培养,则亲代、子一代、子二代DNA分别含有哪种N元素? 问题5: 要验证上述预测,就要分别观察亲代和子代的情况,但实验中,复制后的DNA分子混合在一起的,不易分离。怎么解决这个问题? 15N/14N-DNA (全部)15N/14N-DNA(1/2) 14N/14N-DNA(1/2) 15N/15N-DNA (全部)通过离心使其发生分层(15N质量大于14N)问题6:如果对亲代、子一代、子二代的DNA都分别进行离心,结果会怎样分布?【验证
假设】作出假设演绎推理验证假设【小结】 (2)子代DNA可能的情况及如何设计实验验证这种现象(3)通过实验进行验证对DNA复制方式的探究 得出结论二、 DNA的复制过程 ①解旋
②合成子链(配对、聚合)
③形成子代DNA阅读P54,思考:
DNA的复制过程包括哪几个主要环节? 在解旋酶的作用下,双链螺旋的DNA打开氢键,解开成为两条单链,每条单链均作为模板合成新的DNA。DNA分子复制的过程 以二条母链为模板,四种脱氧核苷酸为原料,按碱基互补配对原则合成为两条新的子链。一条母链和一条子链盘绕成双螺旋结构,形成新的DNA分子。①解旋: ②合成:③复旋:【讨论】
①二条母链的碱基顺序是否相同?
②二条子链的碱基顺序是否相同?
③新合成的二个DNA碱基顺序是否相同?不同,互补相同不同,互补有丝分裂的间期 减数第一次分裂前的间期主要在细胞核模板、酶、原料、能量等碱基互补配对原则半保留复制子链与母链结合,构成两个新的DNA分子保持了遗传信息的连续性边解旋边复制【小结】 课后练习基础题
1.腺嘌呤脱氧核苷酸,鸟嘌呤脱氧核苷酸,胞嘧啶脱氧核苷酸和胸腺嘧啶脱氧核苷酸。
2.模板、原料、能量、酶,双螺旋,碱基互补配对。 3.D。 4.B。
拓展题
可能有6个碱基会发生错误。产生的影响可能很大,也可能没有影响。聚焦三:DNA复制中的变异碱基互补配对差错导致基因突变DNA分子是在什么时间进行复制的?在减数第一次分裂前的间期进行复制有丝分裂在间期进行复制新复制两个子代DNA分子是在什么时间分离的?在减数第二次分裂的后期有丝分裂在后期聚焦四:DNA复制中的有关计算亲代DNA分子复制1次复制2次
复制3次482=21=22=23【分析】15N14N无论DNA复制多少次,含有原来母链的DNA分子
永远只有两条思维拓展1)复制n次后DNA个数:ⅠⅡⅢ2n(n=复制次数)2)含母链的DNA数量及比例2
2n1)DNA个数:2n(n=复制次数)2)含母链的DNA数量及比例2
2n 2
2n×23)含母链的脱氧核苷酸链数占总链数比4)复制n次消耗原料的量:a(2n-1)5)复制第n次消耗原料的量:a2n-1思维拓展34例1、在DNA分子中,由于组成脱氧核苷酸的碱基有4种
(A、G、C、T),因此,构成DNA分子的脱氧核苷
酸也有4种,它们的名称是:
、
、
、
。 腺嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸 胞嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸例2、从DNA分子的复制过程可以看出,DNA分子复制
需要 、 、 、和________ 等条件。DNA分子的 结构能够为复制提供精确的模板,通过 保证了复制能够正确地进行。模板原料能量酶双螺旋碱基互补配对3、将单个的脱氧核苷酸连接成DNA分子的主要的酶是
( )
A、DNA连接酶 B、DNA酶
C、DNA解旋酶 D、DNA聚合酶
4、1条染色单体含有1个双链的DNA分子,那么,四分体
时期中的1条染色体含有( )
A、4个双链的DNA分子
B、2个双链的DNA分子
C、2个单链的DNA分子
D、1个双链的DNA分子DB
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-”A一个DNA分子经过3次复制后,保留 有原来母链的子代DNA分子占全部子代 DNA分子的比例为( ); 原来的母链占全部脱氧核苷酸链的比例为( )。 A.1/2 B.1/4 C.1/8 D.1/16B
C2/23=1/42/(23×2)=1/8已知某DNA分子中含腺嘌呤(A)200个,占全部DNA碱基总数的20%,该DNA连续复制4次,环境中消耗游离的胞嘧啶脱氧核糖核苷酸(C)的数目为( )
A.1600个 B.3200个
C.4500个 D.4800个 【解析】
(1)求出该DNA分子中共含有多少个脱氧核糖核苷酸:
200/20%=1000(个)
(2)求出该DNA分子中含有多少个胞嘧啶脱氧核糖核
苷酸:[1000-(200×2)]/2=300(个)
(3)求出复制4次需多少个胞嘧啶脱氧核苷酸:
(24-1)×300=4500(个) C⑴、G0、G1、G2三代DNA离心后的试管分别是图中的:G0 、G1 、G2 。
ABD⑵、G2代在①、②、③三条带中DNA数的比例是 。0:1:1 以含有31P标志的大肠杆菌放入32P的培养液中,培养2代。离心结果如右:能力提升⑷、上述实验结果证明了DNA的复制方式是 。
31P31P 和32P⑶、图中① ②两条带中DNA分子所含的同位素磷分别是: , 。
半保留复制教学设计
教学主题
?
一、教材分析
《DNA分子的复制》一节包括对DNA分子复制的推测和DNA分子复制的过程二部分内容。???
在讲述DNA分子复制的过程之前讲述DNA分子复制的推测,不仅可以使学生了解沃森和克里克在制作DNA模型时,就已经推测出了DNA分子的自我复制的事实,更重要的是让学生理解结构与功能的内在联系,即DNA分子的双螺旋结构,决定了DNA分子半保留复制的方式。
二、学生分析
我校生源比较差,学生主动学习的能力不是很强。通过前面的学习,大部分学生已经认识了DNA的双螺旋结构的特点,本课时内容较为抽象,学生们会感到困难,因此在教学中,通过启发式教学,设置一定的问题情境,来激发学生的学习兴趣和进一步培养他们分析、归纳、概括能力。
三、教学目标
1.知识目标:
(1)概述DNA分子的复制。
(2)探讨DNA分子复制的生物学意义。
2.能力目标:
(1)探究DNA复制方式与过程中的应用能力。
(2)尝试模拟DNA分子复制的过程。
3.情感态度价值观目标:
激发学生学习兴趣和动力,挖掘学生的学习潜能。
四、教学环境
□简易多媒体教学环境?? □交互式多媒体教学环境?? □网络多媒体环境教学环境?? □移动学习? ?□其他
五、信息技术应用思路(突出三个方面:使用哪些技术?在哪些教学环节如何使用这些技术?使用这些技术的预期效果是?)200字
教学中用到的技术:
复习——通过翻题板由小组随机认领问题,通过交互游戏强化对DNA的基本单位、DNA的结构特点及碱基互补配对等基础知识进行复习巩固,起到温故知新的作用。
导入——以“中国印?舞动的北京”视频情境导入,提高学生学习生物的兴趣。
讲授——用flash动画对DNA复制的过程进行形象演示。
交互游戏——利用翻题板,在游戏中强化对DNA复制过程的理解。
训练——投影形成性练习题,检查学生知识掌握情况。
在教学中,通过这些信息技术的运用,可以起到激发学生的学习兴趣、将抽象知识直观化,在课堂上及时进行教学评价,有利于打造高效课堂。
六、教学流程设计(可加行)
教学环节
(如:导入、讲授、复习、训练、实验、研讨、探究、评价、建构)
教师活动
学生活动
信息技术支持(资源、方法、手段等)
复习
教师投放与DNA分子有关的知识题板。
复习DNA的结构、基本单位、碱基组成等知识。
幻灯片:复习提问DNA的有关知识
导入
教师播放:课件视频。
学生观看、思考DNA可能的复制方式。
激发兴趣,导入新课
实验
教师投放PPT:对DNA分子复制方式的推测。
绘制三种情况下DNA复制的结果。
对DNA分子复制的推测
讲授
以大肠杆菌为例,运用同位素示踪技术,讲述DNA 半保留复制
学生观看、思考,通过DNA条带在试管中的分层,深入领会DNA的半保留复制。
课件:同位素标记N元素的DNA分子离心实验及结果
探究
教师播放DNA分子复制的动画
学生观看、思考、做笔记。
多媒体播放DNA分子复制的动画
训练
教师投放与DNA分子复制有关的翻题板
巩固DNA分子复制过程的有关知识
PPT幻灯片:翻题板,巩固DNA分子复制的过程
评价
分发课堂达标测试题 (限时完成)
限时完成
同桌互批
(1)口头测试
(2)展示规范答卷,鼓励性评价
七、教学特色(如为个性化教学所做的调整,为自主学习所做的支持、对学生能力的培养的设计,教与学方式的创新等)200字左右
1.利用信息技术进行生物教学。
(1)通过视频、flash动画、PPT幻灯片等数字化手段,达到激发学生兴趣、将抽象知识直观化、提高课堂效率的目的。
(2)在复习提问环节,以翻题板的形式,有利于培养学生合作探究精神和思维能力。
(3)最后的教学效果评价环节,采取限时测试、同桌互批等方式,有利于提高学生学习生物的兴趣。
2、使学生主动参与学习。
以游戏的形式来翻题板回答DNA分子的有关知识,起到温故知新的作用,通过观看视频、动画及幻灯片,来直观体验DNA复制过程。
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