3.3 DNA的复制（第1课时）

DNA的复制 第3节 第三章基因的本质 教学目标 目标 01 02 03 了解对DNA复制方式的早期推测。 （科学思维） 说出DNA半保留复制方式的实验证据。 （科学思维、科学探究） 掌握DNA复制的过程和特点。 （科学思维） 2 沃森和克里克在发表DNA双螺旋结构的那篇著作短文的结尾处写道：“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？ 暗示DNA的复制可能要先解开DNA双螺旋的两条链，然后通过碱基互补配对合成互补链。 2.这句话中为什么要用“可能”二字？这反应科学研究具有什么特点？ 科学研究需要大胆的想象，但是得出结论必须建立在确凿的实验证据之上。 情景材料一 DNA复制时，DNA双螺旋解开，互补的碱基之间的氢键断裂； 解开的两条单链分别作为复制的模板，游离的脱氧核苷酸依据碱基互补配对原则， 通过形成氢键，结合到作为模板的单链上； 新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链，这种复制方式被称做半保留复制。 沃森和克里克提出DNA自我复制假说： 半保留复制 一 对DNA复制的推测 半保留 复制 全保留 复制 一 对DNA复制的推测 提出问题 DNA的是如何复制的? 合作探究一：要通过实验“探究DNA复制是哪种方式？”关键思路是什么？ 关键思路：通过实验区分亲代和子代的DNA。 合作探究二：DNA是肉眼看不可见的，如何做区分亲代和子代的DNA,又如何进行实验观察呢？ 做出假设 DNA以半保留方式复制（全保留、分散） 一 对DNA复制的推测 科学家：1958年，美国生物学家梅塞尔森（M.Meselson）和 斯塔尔（F.Stahl） 科学方法：同位素标记法、密度梯度离心法 科研方法：假说-演绎法 DNA半保留复制的实验证据 实验材料：大肠杆菌（繁殖快，20min一代） 二 同位素标记法 密度梯度离心法 15N和14N是N元素的两种稳定的同位素，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，从而区分亲代和子代的DNA。 利用离心技术可以在试管中区分含有不同N元素的DNA 7 设实验 科学技术方法——密度梯度离心 15N 14N 14N 14N 15N 14N 亲 代 子一代 子二代 细胞再分裂一次 15N 15N 转移到含14NH4Cl的培养液中 细胞分裂一次 提出DNA离心 提出DNA离心 提出DNA离心 假设DNA的复制是半保留复制 二 DNA半保留复制的实验证据 演绎推理 亲 代 子一代 子二代 细胞再分裂一次 15N 15N 转移到含14NH4Cl的培养液中 细胞分裂一次 提出DNA离心 提出DNA离心 提出DNA离心 假设DNA的复制是全保留复制 15N 15N 14N 14N 14N 14N 15N 15N 二 DNA半保留复制的实验证据 演绎推理 二 DNA半保留复制的实验证据 实验验证 结论： 证明DNA的复制是半保留复制 排除DNA的复制是全保留复制 排除DNA的复制是分散型复制 亲 代 子一代 子二代 细胞再分裂一次 15N 14N 15N 15N 14N 14N 转移到含14NH4Cl的培养液中 细胞分裂一次 15N 14N 提出DNA离心 提出DNA离心 提出DNA离心 二 DNA半保留复制的实验证据 实验验证 四 作出假说 演绎推理 实验验证 2.推测可能的复制方式 3.推理、探究几种复制模式下得到子代DNA的可能情况，预测可能实验结果 5.结论：DNA复制是半保留复制 1.DNA是如何复制的? 提出问题 半保留复制 全保留复制 假说——演绎法 4.证明DNA半保留复制的实验 得出结论 DNA复制方式的探究历程: 1.DNA复制的概念是什么?时间？场所？ 2.DNA复制过程怎么进行? 3.DNA复制过程需要哪些条件? 4.DNA复制过程有何特点? 5.DNA复制有何生物学意义? 合作探究三：思考下列问题： 三 DNA复制的过程 三 DNA复制的过程 1.解旋：在能量的驱动下，解旋酶将DNA双螺旋的两条链解开，氢键断裂。 C G T A T A C G G C C G T A T A G C C G A T A T C G A T C G T A T A T A T A C G T A T A C G G C T A G C C G T A 3' 5' C C G T A G T A T A C G G C T A G C C G T A T A C G G C C G T A T A G C C G A T A T C G A T C G T A T A T A T A 3' 5' ATP 解旋酶 三 DNA复制