2.2 DNA分子的结构和复制（2） 教学设计-高一生物必修二同步教学（苏教版）

第二章 遗传的分子基础 第二节 DNA分子的结构和复制 第2课时 DNA的复制（1） 一、教学目标： 概述DNA分子复制的主要特点。 二、教学重点： 理解DNA分子复制的主要特点。 三、教学难点： 结合“边做边学”和“积极思维”概述DNA分子复制的主要特点。 四、课时安排：1 五、教学过程： 【自主梳理】 结合教材积极思维和图片，证明DNA分子半保留复制的实验示意图，综合分析DNA分子复制的示意图，总结： 一、DNA的复制 （一）DNA半保留复制的实验证据 1、方法：同位素标记及密度梯度离心法。 2、实验过程：以含15NH4Cl的培养液来培养大肠杆菌，让大肠杆菌繁殖几代，再将大肠杆菌转移到14N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，记录不同质量的DNA在离心管中的位置及比例。 大肠杆菌 在离心管中的位置比例 DNA分子 亲代 下层 15N15N 第1代 中层 15N14N 第2代 1中层：1上层 中层15N14N上层14N14N 第3代 1中层：3上层 中层15N14N上层14N14N 第4代 1中层：7上层 中层15N14N上层14N14N 4、结论：DNA分子复制为半保留复制。 （二）DNA分子复制的过程 ( 解 旋酶： 解开 DNA 双链 聚合酶： 以母链为模板，游离的四种脱氧核苷酸为原料，严格遵循碱基互补配对原则，合成子链 连接酶： 把 DNA 子链片段连接起来 ) 1、概念：以亲代DNA分子为模板合成子代DNA的过程 2、复制时间：有丝分裂或减数第一次分裂间期 3. 复制方式：半保留复制 4、复制条件 （1）模板：亲代DNA分子两条脱氧核苷酸链 （2）原料：4种脱氧核苷酸 （3）能量：ATP （4）解旋酶、 DNA聚合酶等 5、复制特点：边解旋边复制 6、复制场所：主要在细胞核中，线粒体和叶绿体也存在。 7、复制意义：保持了遗传信息的连续性。 【分析总结】 （三）与DNA复制有关的碱基计算 1.一个DNA连续复制n次后，DNA分子总数为：2n 2.第n代的DNA分子中，含原DNA母链的有2个，占1/(2n-1) 3.若某DNA分子中含碱基T为a， (1)则连续复制n次，所需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为：a(2n-1) (2)第n次复制时所需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为：a·2n-1 二、例题分析： 1、一个被放射性元素标记双链DNA的噬菌体侵染细菌，若此细菌破裂后释放出n个噬菌体，则其中具有放射性元素的噬菌体占总数( ) A.1/n B.1/2n C.2/n D.1/2 2、具有100个碱基对的一个DNA分子片段，含有40个胸腺嘧啶，若连续复制3次，则第三次复制时需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数是( ) A.60个 B.120个 C.240个 D.360个 【答案】1、C 2、C 解析：A=T=40，G=C=60，复制3次共需要C420个，最后一次需要4×60=240. 【课堂小结】DNA分子复制的特点和意义是本节课的重点内容。 【作业布置】 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：____________，____________，____________和____________。 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。 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l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。 5.虽然DNA复制通过碱基互补配对在很大程度上保证了复制的准确性，但是，DNA复制仍有约10-9的错误率。请根据这一数据计算，约为31．6亿个碱基对的人类基因组复制时可能产生多少个错误，这些错误可能产生什么影响? 【答案】1．腺嘌呤脱氧核苷酸，鸟嘌呤脱氧