内容正文:
DNA的复制
资料分
析
古代并没有现在科技那么发达,他们流通的大量的一模一样的钱币是
如何制造的呢?是一个一个写的吗?当然不是,而是先制造一个钱票
的印刷模板。按照这个模板印刷出来的钱票都是一模一样的,而且还
可以在短时间制造大量的钱票。
同样的,DNA每天都要复制很多次,
要产生很多和亲代一样的子代
DNA,它们需要什么?
模板
那产生这些子代的模板是什么呢?
亲代DNA分子
DNA复制:以亲代DNA为模板,合成子代DNA的过
程
M
【思考】
1、当复制一代,可以产生几个DNA分
子,总共有几条链?
复制一次
2、这四条链中有两条是母链,有两条是
新合成的子链,它们是如何组合的呢?
3、假如用红色代表亲代的两条DNA母
链,蓝色代表新合成的子代DNA的新
链。请画出子一代DNA可能的结果。
对DNA复制的推
测
N
复制一次
】复制一次
多
营
全保留复制
半保留复制
如果你是科学家,让你来设计实验探究DNA复制是哪种方式,你会怎么设计?
01
设计实验时,最根本的是要区分什么?
区分新链和旧链,观察它在新DNA分子中出现的情况
02
如何区分新链和旧链?
在新链和旧链上做标记一
同位素标记法
DNA复制的实验
问题1:
1958年,科学家梅塞尔森和斯塔尔设计了DNA复制的同位素标记实
验:将大肠杆菌置于以15NH4C为唯一氮源的培养基中培养多代,则
得到的大肠杆菌会含有哪些氮原子?
大肠杆菌
15NHACI
繁殖若干代
目的?
14N/14N-DNA
15N/I5N-DNA
得到的大肠杆菌DNA几乎都是15N标记
DNA复制的实验
问题2:
然后,将被15N标记的大肠杆菌放到14N的环境中培养,则亲代、子一
代、子二代分别会含有哪些氨原子?
问题3:
接着,科学家待子一代、子二代和子三代分裂完成后,将大肠杆菌中
的DNA分离出来,做超速离心和分析;已知5N的密度比14N大,会产
生什么现象?
密度梯度离心法
N
14N/14N—DNA
轻带
15N/14N-DNA
中带
N
15N/15N—DNA
重带
Nn
大杆蓝在合NH,C1的
焙齐液中生长昔干代
提取DHA
密度
大肠杆菌
15N/15N-DNA
ONPN-DNA
转移到省H,C1
的培开底中
实验结论:DNA的复制方式是半保留复制。
铜整分和两次
提承DNA
离心
NAN-DNA
二代
NAN-DNA
15N/14N-DNA
14N/14N-DNA
推测:DNA复制需要哪些条件
体外模拟DNA复制实验:
原料
大肠
条件
模板
4种脱氧核
苷三磷酸
提取液(含
ATP
少量
(放射性同
有DNA
DNA
DNA分子是否增加
位素标记)
复制所需
酶)
1
×
否
2
×
否
3
否
4
是(产物DNA具有放射性,
碱基序列与加入的少量DNA相同)1.2遗传信息通过复制和表达进行传递(第一课时)教学设计
【课标分析】
2017年《普通高中生物学课程标准》中提到概述DNA分子通过半保留方式复制",因此,
在本节课学习过程中,学生对于半保留复制的掌握尤为重要。
【教材分析】
作为2020沪科版《生物学》必修二《遗传与进化》第一章第二节“遗传信息通过复制和表达
进行传递”的第一课时,主要内容是学习DNA的复制,它是遗传的分子基础部分的重点内
容之一,学好这一课时,有助于学生对后面中心法则、减数分裂,乃至第三节遗传定律和变
异等内容的理解和掌握。DNA半保留复制的实验在“思维训练”栏目,作为体验生物学实验
思想和进行科学研究方法教有的良好载体,在教学中有着非常重要的地位。
【学情分析】
学生在此之前己经学习了DNA的双螺旋结构,并且高中生的认知体系已经基本形成,能够
掌握基本的思维方法。DNA的复制属于抽象的、动态的、连续的分子水平的知识,学生学
起来可能会感到困难,因此在教学中,除了引导学生自主探究、合作学习以外,还通过启发
式教学,设置大量的问题情境,以激发学生的学习兴趣,培养科学思维。
【教学月标】
1、生命观念:简述DNA复制的过程:理解DNA复制的意义。
2、科学思维:探究DNA复制的方式,培养科学思维。
3、科学探究:学习梅塞尔森和斯塔尔的DNA复制的同位素标记实验,理解密度梯度离心
法原理,画出实验结果图。
4、社会责任:寻找生活中的双螺旋结构,感悟生命之美。
【教学重点】
DNA复制的条件、过程和特点
【教学难点】
DNA复制方式的探究
【教学用具】
多媒体设备
【教学过程】
环节
教师活动
学生活动
设计意图
情境导入
Q:DNA分子携带的遗传信息怎样传递给子代
通过创设情境,
的呢?
引入本节课主题
创设情境:
资料分析:古代并没有现在科技那么发达,他
们流通的大量的一模一样的钱币是如何制造
的呢?是一个一个写的吗?当然不是,而是先
制造一个钱票的