遗传的物质基础──DNA分子的结构和复制

互联网2013-11-14

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教学目的 　　1.理解DNA分子的结构特点。 　　2.理解DNA分子复制的过程和意义。 　　3.通过学习DNA分子的结构，培养学生的空间想象能力。 　　4.通过制作DNA双螺旋结构模型，培养学生的创新能力和动手操作能力。 　　5．通过“设同—议论—补充—结论”的教学模式，充分发挥学生的主体作用。 　　教学重点 　　DNA分子的结构和复制。 　　教学难点 　　DNA分子的结构特点和DNA分子的复制过程。 　　教学用具 　　1.DNA双螺旋结构模型。 　　2.DNA分子复制过程图解。 　　3.自制的幻灯胶片。 　　教学方法 　　探究与讲述相结合。 　　教材分析 　　本节内容用两课时。第一课时讲DNA分子的结构，第二课时讲DNA分子的复制。利用两课时之间的课余时间让学生自制DNA双螺旋结构模型。为了能使学生制作成功，在第一课时多用些时间，适当补充些有关DNA的生化知识，让学生很好地掌握DNA“双链、螺旋，平行，反向，配对”的空间结构，为第二节DNA分子的复制的学习打下基础。

板书

教学过程

（三）DNA分子的复制

1.复制的概念 所谓复制就是指以亲代DNA为模板合成子代DNA 的过程，1DNA→ 2DNA

2.DNA复制的过程 　①解旋： 　解旋酶、ATP、打开氢键，形成单链、以单链为模板。 　②合成： 　与合成有关的酶类、 ATP、脱氧核苷酸、互补配对、合成一条新的子链。 　③复旋： 　与复旋有关的酶类、 ATP、母和子螺旋为一个新DNA分子。

3.DNA复制的条件 ①酶　②ATP ③原料 ④原则⑤地点 ⑥ 场所 ⑦ 模板

4.DNA分子复制的意义 ①速度快、效率高 ②复制精确、遗传信息稳定、具有连续性

第二课时

引言：同学们已经知道了DNA作为遗传物质与严谨的双链螺旋结构有关，还与其功能有关。而复制是DNA的重要功能，那么，何谓复制？复制的过程如何？有何意义呢？在学习之前： 　　提问：对真核生物而言， DNA主要存在于细胞的什么部位？ 　　（回答：DNA主要存在于细胞核内。） 　　提问：DNA结构怎样？ 　　（答：双链螺旋结构 　　　　　极性反向平行 　　　　　碱基互补配对 　　　　　排列顺序无穷。） 　　提问：细胞周期中的间期细胞有何主要变化？ 　　（答： DNA分子的复制，有关蛋白质分子的合成。） 　　提问：何谓复制？ 　　（答：略） 　　补充：这里说的复制不是指其他物品的复制，是指DNA分子的复制，就是指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。则1DNA→ 2DNA。那么，怎样由1DNA→ 2DNA呢？这就是： 　　2.DNA复制的过程 　　（出示DNA复制过程的图解教学挂图，让学生结合图解得出“解旋、合成、复旋”的结论。） 　　教师补充：DNA分子复制包括：①解旋：在DNA解旋酶的作用下，能量ATP的参与，把双链螺旋的DNA打开氢键，解开成为两条单链，且以单链为模板。 　　②合成：在DNA合成酶的作用下，以母链为模板， ATP为能量，脱氧核苷酸为原料，按碱基互补配对原则合成为一条新的子链。 　　③复旋：在DNA复旋酶的作用下，以ATP为能量，一条母链和一条子链螺旋成为一个新的DNA分子。即： 　　1DNA→ 2DNA单链（母）→ 2母＋2子→ （母十子）＋（母十子）→ 2DNA 　　由上述过程可以知道，在以母链为模板合成新的子链的过程中，新合成的子链上脱氧核苷酸的排列顺序与另一条每链上脱氧核苷酸的排列顺序完全相同，故母链与子链螺旋化形成的新DNA分子中碱基对的排列顺序也完全相同；新形成的每个DNA分子中的双链有一条是未自上代DNA的母链，所以叫半保留复制。科学家已经用35 P或14 N同位素示踪得以证实。（结合DNA分子的复制过程让同学们展开讨论。） 　　提问：DNA分子复制时需何条件？ 　　（回答：略。） 　　补充：DNA分子复制：①发生在细胞周期的间期；②主要在细胞核内进行；③ATP作能量；④A、T、G、C四种大量的脱氧核苷酸为原料；⑤严格遵循碱基互补配对原则；⑥ 需酶系统参与（解旋酶，合成酶、复旋酶）；⑦ DNA具作模板的能力；⑧ 伴随有RNA的转录。 　　提问： DNA分子复制对DNA作为遗传物质有何意义？ 　　（回答：略。） 　　补充：在DNA分子复制时：①边解旋、边合成、边复旋，多个起始点同时进行，节省时间、效率高。②新DNA分子双链为“一母一子”；因此复制更为精确，致使遗传信息更加稳定。稳定的遗传信息从亲代传递给子代，从而使生物的前后代保持了一定的连续性。但是，这并不意味着复制时毫无差错，否则，自然界便没有了变异，生物界就不会向前发展。（为以后学习“变异”打下伏笔） 　　提问：一个DNA分子复制几代后的情况如何？ 　　（回答：略。） 　　补充：因DNA复制采用半保留的方式，所以一个DNA分子经几代复制后的所有DNA中，只有两个DNA分子含有原DNA链。但所有DNA与原DNA所带的信息（脱氧核苷酸的排列顺序）完全相同。（变异除外） 　　总结：通过两课时的学习，同学们知道了DNA分子的结构特点和DNA分手的复制过程，明白了DNA分子结构的多样性、特异性及DNA分子半保留复制的特点。希望同学们课后熟悉教材，真正理解DNA是主要的遗传物质。 　　作业：课后复习题。