3.3 DNA的复制 教案【新教材】2020-2021学年高一生物人教版（2019）必修二

3.3
DNA的复制
教案
一、教学目标
1.运用假说--演绎法探究DNA的复制方式，概述DNA通过半保留方式进行复制。
2.通过对DNA半保留方复制方式的学习，理解DNA的准确复制是遗传信息稳定传递的基础。
3.概述DNA复制的条件、过程和特点。
二、教学重难点
1.教学重点
（1）运用假说--演绎法探究DNA的复制方式。
（2）DNA复制的条件、过程和特点。
2.教学难点
（1）运用假说--演绎法探究DNA的复制方式。
（2）DNA复制的过程。
三、教学过程
【导入】：问题探讨：沃森和克里克在发表DNA双螺旋结构的那篇著名短文的结尾处写道：“值得注意的是，我们提出的这种碱基特异性配对方式，暗示着遗传物质进行复制的一种可能的机制。”
1.
碱基互补配对原则暗示DNA的复制机制可能是怎样的？
2.
这句话中为什么要用“可能”二字？这反映科学研究具有什么特点?
【连接】：无论细胞有丝分裂还是减数分裂，都要经历一个较长的细胞分裂间期。细胞在分裂间期主要有什么变化？
DNA分子是怎样进行复制的呢?
【一、对DNA复制的推测】
沃森和克里克紧接着发表第二篇论文，提出了遗传物质自我复制的假说：（学生阅读课本后填空）
DNA分子复制时，DNA分子的双螺旋_____，互补的碱基之间的氢键_____，________________分别作为复制的模板，游离的____________根据____________原则，通过形成_____，结合到作为模板的单链上。由于新合成的每个DNA分子中，都保留了原来的DNA分子中的一条链，因此，这种复制方式称__________。
有人持不同的观点，提出了全保留复制的假说：
全保留复制：是指DNA复制以DNA双链为模板，子代DNA的双链都是_新合成的。
【连接】：半保留复制还是全保留复制呢？需要通过实验验证
【二、DNA半保留复制的实验证据】
1.实验者：美国生物学家梅塞尔森和斯塔尔
2.实验材料：大肠杆菌（繁殖快，20min一代）
3.实验方法
：同位素标记技术
4.背景知识：①15N和14N是氮元素的两种稳定同位素，这两种同位素的相对原子质量不同，含15N的DNA比含14N的DNA密度大；
②利用离心技术可以在试管中区分含有不同氮元素的DNA；
【补充拓展】DNA分子复制的计算（图略）
1.亲代DNA分子经
n
次复制后
①子代DNA分子数：2n个
②含亲代母链的DNA分子数：2个
③不含亲代母链的DNA分子数：2n-2个
④母链和子链的条数分别是：2条；2n＋1-2
条
2.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，则经过n次复制后共需要消耗该脱氧核苷酸个数为：m（
2n－1）
第n次复制需要消耗该脱氧核苷酸个数为：m
·2n－1
【三、DNA复制的过程】
1.概念：以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。DNA→DNA。
2、场所：真核生物主要在细胞核（线粒体、叶绿体）
原核生物主要在拟核
3、时间：细胞分裂前的间期（有丝分裂间期、减数第一次分裂前的间期）
4.复制的过程
①解旋——在能量驱动下，解旋酶将DNA双螺旋解开
②合成子链——DNA聚合酶以解开的每一条母链为模板，以游离的4种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，各自合成与母链互补的一条子链
③复旋——随着解旋进行，子链不断延伸，每条新子链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构
5、DNA复制的条件
①模板：亲代DNA的两条链
②原料：4种游离的脱氧核苷酸
③能量：ATP
④酶：解旋酶、DNA聚合酶等
DNA复制的特点:
边解旋边复制
(从过程上看)
半保留复制
(从结果上看)
7、DNA复制的结果
形成两个完全相同的DNA分子
8、DNA复制的意义
DNA通过复制，将遗传信息从亲代传给了子代，从而保持了遗传信息的连续性。
9、DNA能准确复制的原因
①DNA独特的双螺旋结构，能为复制提供精确的模板。
②碱基通过互补配对，保证了复制能够准确地进行。
【课堂小结】
【随堂联系】略