2017-2018学年高中生物第章遗传信息的复制与表达-遗传信息的复制教学案

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1、第8课时　遗传信息的复制[目标导读]　1.阅读教材P32内容，了解DNA分子半保留复制的概念。2.结合教材P33“阅读与分析”，了解DNA半保留复制的实验证据。3.分析教材图3－3，归纳DNA分子的复制过程和特点。4.总结有关DNA复制的计算规律，并探讨DNA复制的生物学意义。[重难点击]　DNA分子的复制过程和特点。一　DNA分子半保留复制的证据对DNA分子的复制机理，人们做过几种假设，请结合教材内容讨论以下问题。1．对DNA分子复制的推测取出上次课制作的DNA分子结构模型，把DNA的两条多核苷酸链(如图)从碱基的配对处分开。

2、每个小组各负责一条链，根据碱基配对原则，做出现有DNA链的互补链。然后再把两个小组制作好的两个DNA分子放在一起，进行比较。(1)上述过程模拟了DNA分子复制的过程：将DNA分子的双螺旋解开，使互补的碱基之间氢键断裂，以解开的两条单链作为复制的模板，以游离的脱氧核糖核苷酸为原料，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。(2)从上述比较可以发现，两个DNA分子和原DNA分子的碱基序列完全相同，每个新DNA分子中都保留了原来DNA分子中的一条链，这种方式称做半保留复制。2．DNA分子复制的实验证据(1)实验方法：

3、放射性同位素标记法和离心技术。(2)实验原理：如果DNA的两条链都用15N标记，那么这样的DNA分子质量大，离心时应该在试管的底部；两条链中都含有14N，那么这样的DNA分子质量小，离心时应该在试管的上部；两条链中一条含有15N，另一条含有14N，那么这样的DNA分子质量居中，离心时应该在试管的中部。(3)实验过程(4)在下图中画出预期的实验结果答案　(5)实验结果和预期的一致，说明DNA的复制是以半保留的方式进行的。归纳提炼DNA分子在复制时，以解旋形成的两条链(旧链)为模板，按照碱基互补配对原则吸收脱氧核糖核苷酸与之配对，形

4、成两条子链(新链)，新链与旧链螺旋成一个新的DNA分子，所以称之为半保留复制。活学活用1．以DNA的一条链“—A—T—C—”为模板，推测经复制后的子链是(　　)A．“—T—A—G—”B．“—U—A—G—”C．“—T—A—C—”D．“—T—U—C—”问题导析　(1)DNA复制中碱基互补配对原则为A与T配对，G与C配对。(2)DNA分子中不含碱基U，这种碱基只在RNA中含有。答案　A解析　DNA复制按照碱基互补配对原则进行。二　DNA分子复制的过程通过以上实验我们了解了DNA分子复制具有半保留复制的特点，如图为DNA分子复制的过程，

5、结合该图，思考下列内容。1．概念：是指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。2．时间：DNA分子复制是在细胞分裂间期伴随着染色体的复制而完成的。3．场所：在真核生物的细胞中，DNA复制发生的场所有细胞核、线粒体和叶绿体。主要场所是细胞核。4．条件：(1)模板：亲代DNA的两条链。(2)原料：四种脱氧核糖核苷酸。(3)能量：ATP等。(4)酶：①解旋酶，其作用是将两条螺旋状的长链解开形成单链。实质是破坏了碱基对之间的氢键。②DNA聚合酶，其作用是将四种脱氧核糖核苷酸按照一定的顺序连接成和母链互补的子链。5．过程(1)解旋：DNA

6、分子首先利用细胞提供的能量，在解旋酶的作用下，把两条螺旋的双链解开。(2)合成子链：分别以解开的每一条DNA链为模板，以细胞中游离的四种脱氧核糖核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，在DNA聚合酶和其他大分子蛋白质的作用下，各自合成与母链互补的一段子链DNA。(3)形成子代DNA：每条新链与其互补的母链盘旋成新的DNA双螺旋结构，从而形成两个与亲代DNA完全相同的新的DNA分子。6．思考以下问题(1)DNA复制的起点在碱基组成上有什么特点？答案　DNA复制起点处，一般A—T的含量较高。(2)怎样保证复制产生的两个子代DNA分子和亲

7、代DNA分子完全相同？答案　①DNA分子独特的双螺旋结构提供精确模板。②通过碱基互补配对原则保证了复制准确进行。(3)两条子链延伸的方向不同，可能的原因是什么？答案　DNA分子中的两条链是反向平行的，因此子链的延伸方向也是相反的。小贴士　一般来讲，原核生物的DNA只有一个复制起点，而真核生物的DNA有多个复制起点。归纳提炼活学活用2．判断下列说法的正误。(1)DNA复制只发生在有丝分裂间期(　　)(2)DNA双螺旋全部解链后，开始DNA复制(　　)(3)单个脱氧核糖核苷酸在DNA酶的作用下连接成子链，并且2条子链形成子代DNA分

8、子(　　)(4)DNA的复制需要消耗能量(　　)(5)单个脱氧核糖核苷酸借助DNA聚合酶通过氢键彼此连接成DNA链(　　)问题导析　(1)DNA复制发生在细胞分裂间期，不只是有丝分裂间期。(2)DNA复制为边解旋边复制。(3)DNA复制为一条母链与一条新合成的子